环境友好型有机硅涂料的发展

《环境友好型有机硅涂料的发展》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、环境友好型有机硅涂料的发展刘国杰(中国氟硅材料．r-,_lk-l办会涂料专业委员会，北京100101)摘要：对有机硅及其改性丙烯酸树脂的高固体涂料、辐照固化有机硅涂料、溶胶一凝胶技术制备辐射固化(等离子体固化)有机一无机杂化涂料、水性有机硅涂料的进展概况分别作了介绍。关键词：有机硅高固体涂料水性有机硅涂料UV固化涂料等离子体固化有机硅材料作溶剂型涂料的进展概况在前文[1】已评述过，本文重点介绍有机硅在高固体分、辐射固化和水性涂料等环境友好型品种中的发展概况。1有机硅高固体分涂料有机硅高固体分涂料有纯有机硅型和有机硅改性型两种类别。1．1有机硅高固体分涂料

2、1．1．1纯有机硅涂料高固体化的趋势纯聚有机硅烷或硅氧烷树脂主要用于耐高温涂料，最早是1934年用于电动机绝缘玻璃纸的耐热涂层，第二次世界大战后，有机硅树脂开发了数以佰计的耐高温涂料配方翻。耐高温涂料的定义有不同说法，国内文献认为能长期经受2000C以上温度，涂膜保光保色性较好，涂膜完整，没有碎裂现象，仍能保持适当的物理机械性能和起防护作用的涂料，称为耐高温涂料[3】。有的认为，能满足250。F(123．60C)一14000F(760℃)的温度范围使用的涂料称为耐高温涂料【刁。国际上限制涂料中VOC(VolatileOrganicCompouds，有机挥

3、发物)的量的法规日严，如美国1999年生效的《建筑涂料和工业维护涂料管制条例》规定工业涂料VOC在250—4509／L，水性涂料VOC一<250g／L(扣水计算)，随后进一步修订标准，工业涂料VOC向200g／L以下，水性涂料VOC向100g／L(扣水计算)以下的目标趋近阀。有机硅耐高温涂料通常是固体分在50％左右的二甲苯液，虽属于特种涂料但同样受到．降低VOC法规的压力。1994年美国要求耐高温(1000。F，折合537．80E)涂料的VOC要降至3．5磅／加仑(419．5g／L)，比原来的VOC降低41．66％。但对于温度较低(204．4aC)的耐热

4、涂料则要求降至299．6g／IJ2】。可见，作为特种涂料的有机硅耐高温涂料也要降低VOC，这就是纯有机硅涂料高固体分化的必要性。国内对特种涂料降低VOC要求也会很快提到日程上考虑。1．L2纯有机硅高固体分耐高温涂料嘲(1)有机硅树脂高固体分化途径传统的有机硅耐高温涂料的有机硅树脂相对分子质量在40-50万，配制成50％二甲苯液，施工时还要用芳烃溶剂稀释至施工黏度，是低固体分高VOC涂料。要降低VOC，提高固第62页中国·武汉2007年5月15-17日体分，有效的途径是设计低分子量、高交联活性的有机硅树脂。一般有两种途径。第一种途径是在有机溶剂中水解苯基甲

5、基氯硅烷并部分缩合硅醇以形成部分水解物，是一种低分子量的高反应性的低聚物，可以大幅度提高固体分，如表l的A和C。树脂A中二官能度的硅氧烷多于树脂C，二者在同样固体分下，A的黏度低。涂料施涂后可借助锌、钴或铁的月桂酸盐进一步缩合固化成膜。实行高固体分的第二种途径是由官能基烷氧基硅烷和聚有机硅烷，与硅醇官能基聚有机硅氧烷按一定比例混合，施涂后，通过酞酸酯催化固化或加热固化成膜，如树脂B。产品虽是无溶剂的，但加热固化时释放出部分甲醇属VOC，故固体分是90％(表1)。表1有机硅树脂特性这两种方法制备高固体涂料及涂膜固化的有关化学反应见参考文献【也(2)高固体分

6、有机硅耐热性白色涂料一、用表l中所列5种有机硅树脂分别制备白色涂料，金红石型TiOJ有机硅树)酱=45／45(质量分数)，另加云母粉10份，用3200r／min高速搅拌分散15min，用二甲苯稀释到喷涂黏度(2号Zahn杯，30s)，然后测试涂料特性与施工。将5种白漆喷涂在已喷砂处理的冷轧钢板上，232．20C(450。F)／30min下固化，涂膜附着力采用划格法检测，试验样板暴露在2500C下，分别测定其光泽、颜色和其他损坏情况。检测结果列于表2和表3。表2有机硅白色涂料特性从表2看出，A(软)和D(软)相比，VOC的量减少227g／L，其固体分提高2

7、0％以上；B(硬)和E(硬)相比，固体分提高27％，而B(硬)的VOC只有E(硬)的一半。A、B、C三种有机中国·武汉2007年5月15-17日．第63页硅树脂的VOC量均比美国标准规定的419．5g几要低得多。B(硬)是多重官能度的硅氧烷齐聚物，交联活性大，其VOC量达到耐热涂料的299．6g／L的严格标准田。低VOC的A(软)的涂膜光泽很低，硬度也低，但耐溶剂性好；13(硬)和E(硬)相比，涂膜硬度、附着力、耐溶剂性，前者优于后者。表3有机硅白涂料耐热性比较※10=无损坏表3的结果证实，样板在2500(：下试验100h、300h、500h，涂膜光泽、

8、色差和其他损坏情况对比，低VOC的A、B、C三种白涂料不比高VOC的D、E差。综