正硅酸乙酯在涂料上的应用研究.pdf

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1、2342013年第7期正硅酸乙酯在涂料上的应用研究黄宏伟（浙江禾田化工有限公司浙江杭州310023）摘要：本文对正硅酸乙酯进行了介绍，并着重对其在涂料中的两种用途进行了研究和介绍,结果表明，利用正硅酸乙酯中的硅氧键骨架组成的涂料在某些性能上具有其他涂料无法比拟的优势。关键词：涂料正硅酸乙酯反应预聚物树脂漆料反应好的A组份预聚物为成膜物质，B组份为锌粉浆，B组前言份中包括锌粉、增韧剂、防沉剂、溶剂等，两者按比例混合配成漆料后，喷涂于钢材，在醇类溶剂挥发的同时，漆料中的烷氧基进有机硅的定义凡是含Si—C键的化合物通称为有机硅化一步吸收空气中的潮气并发生水解

2、反应，再在钢材表面与铁反合物，习惯上也常把那些通过氧、硫、氮等使有机基与硅原子相应交联固化成具有牢固化学键的硅酸锌铁和硅酸铁的络合物。连接的化合物也当作有机硅化合物。其中，以硅氧键（—Si—0—相关部分反应式如下：Si—）为骨架组成的聚硅氧烷，其中的Si-O键能达459KJ/mol，是有机硅化合物中为数最多，研究最深、应用最广的一类，约占总用量的90%以上。硅酸乙酯是一种硅有机化合物，通常所讲的硅酸乙酯是正硅酸乙酯［Si(OC2H5)4］。根据产品中SiO2的含量，商品硅酸乙酯有多种牌号，正硅酸乙酯SiO2含量约为28%(俗称硅酸乙酯-28)。正硅酸乙

3、酯被广泛运用于防腐涂料、有机硅等行业，用于制造耐化学品涂料和耐热涂料，也用作制备有机硅的溶剂，近几年来正硅酸乙酯作为新材料合成常用的前驱体,日益受到人们的高度关注。用于涂料的有机硅高聚物主要是有机硅树脂及有机硅改性上述反应式中的Zn部分可用Fe代替。的树脂（如醇酸树脂、环氧树脂等），正硅酸乙酯作为有机硅单由于漆料与钢材以化学键结合，比其他与钢材仅以范德华体，因其水解过程中不产生HCl，常被用来制备有机硅（或改性）力结合的有机涂料相比，在提高附着力上具有明显优势，同时高树脂的预聚物，进而用来制备无机硅酸锌漆和其他含硅漆料。硬度无机二氧化硅的引入使产物硬度

4、比自制的有机硅树脂提高一、预聚物的制备了3个等级,此硬度也远远优于传统的纯有机硅树脂和环氧改性的有机硅树脂。以正硅酸乙酯为原料，通过低温下的水解反应来得到适合漆料中由于大量的锌粉存在，钢材在受到腐蚀时通过牺牲的有机硅预聚物。原始反应配方如下：阳极得到保护，虽然醇溶性无机硅酸锌底漆在实际使用过程中正硅酸乙酯100g无水乙醇29g其成膜性，贮存性，固含量，配比后的适用期等等，目前还没有形催化剂1g蒸馏水10—14g成一个统一有效的检测标准，每家生产企业都有自己的一套经反应温度40-50℃验，但醇溶性无机硅酸锌底漆已广泛应用于海上设施、船舶、桥正硅酸乙酯在催

5、化剂作用下进行水解和缩合反应。水解过梁等恶劣环境下钢材的涂装保护，这是个不争的事实，是构成重程很复杂，在不同的条件下会生成不同形式的中间体。从热力学防腐涂装体系中重要的一部分，具有比较广阔的发展前景。的观点看，正硅酸乙酯的完全水解最终会生成二氧化硅和乙醇，其水解方程式可表示如下：三、环氧硅酸酯耐高温漆虽然无机硅酸锌底漆有耐高温、耐腐蚀等很多优点，但相对最常见的情况是乙氧基没有完全水解，硅羟基也不会完全有机漆料来说，其柔韧性和抗冲击性具有先天不足，因此能否做缩合。此时水解方程式可以用下式表示：出一种兼有无机和有机特性的树脂来配成一种新型漆料，引起了很多研

6、究者的关注。环氧硅酸酯耐高温漆就是其中的代表。实际实验操作中，我们通过改变水量，进行了一系列的试有相关报道制备环氧硅酸酯的一种工艺是利用SiO2(白炭验，结论如下：黑)先做出高活性的五配位硅化合物,再用带环氧官能团的含卤1、蒸馏水和正硅酸乙酯摩尔比在1.5到1.6之间；化合物与活性五配位硅作用,衍生出带有环氧官能团的硅酸酯。2、反应温度控制在50℃为佳，并保温30min即可；高活性的五配位硅呈强碱性,吸水性强,吸收水分后很快分解还3、以上反应条件使得反应好的预聚物稳定性较好，同时具原成SiO2和有机物。而在含卤化合物与活性五配位硅化合物作有较多的羟基。

7、用生成硅酸酯后,即控制和消除了这种可逆反应,制备出了稳定二、醇溶性无机硅酸锌底漆的环氧硅酸酯。上述过程的缺点是工艺复杂，无法形成大规模生工艺管理235产。溶胶对丙烯酸树脂进行接枝改性,改性硅树脂在固化性、粘接性、另一种工艺就相对简单实用，即利用正硅酸乙酯水解的预耐溶剂性等方面均优于纯硅树脂。聚物，与环氧树脂进行接枝反应，通过预聚物的的乙氧基和环氧目前正硅酸乙酯的应用较多的还有用溶胶一凝胶（Sol-Gel）树脂中羟基缩合制得环氧硅酸酯树脂。实验室中我们调整的配法制备超细粒子，如用钛酸四丁酯与正硅酸乙酯先进行水解预方如下：聚再制备成纳米级SiO2／TiO2

8、复合微粒，将其分散在聚醚型水硅酸酯预聚物160g性聚氨酯中，制备的新型水性聚氨酯-SiO2／T