专利名称：梯度有机硅耐热涂料的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种常温下通过改性有机硅树脂的环氧基与聚酰胺的活拨氢的交联反应，高温下通过配方中的玻璃料的二次成膜，可达到良好的干燥性能和优异的理化性能的梯度有机硅耐热涂料。
背景技术：
现在的有机硅耐热涂料存在自干性能较差，一种有机硅耐热涂料仅在某一温度下具有良好的耐热性，超过或低于该温度时，涂层的防护性能会有大幅度的下降。
发明内容
本发明的目的是提供一种梯度有机硅耐热涂料，该涂料在常温下通过改性有机硅树脂的环氧基与聚酰胺的活拨氢的交联反应，高温下通过配方中的玻璃料的二次成膜，可达到良好的干燥性能和优异的理化性能的交联型梯度有机硅耐热涂料。本发明解决了目前有机硅涂料自干性能差，尤其是涂料的耐热温度范围窄的问题。本发明的技术方案是这样实现的，设计一种梯度有机硅耐热涂料，其特征在于它是由以下原料按下述重量份制成:质量百分比浓度> 65%的环氧改性有机硅树脂溶液为40-50份、分散剂BYK-110为0.5份、有机膨润土为0.6份、颜料为10-15份、350-450目的云母粉为3-5份、350-450目的沉淀硫酸钡为5_10份、M-1玻璃料为5_10份、B-1l玻璃料为5-8份、B-12玻璃料为5-10份和混合溶剂为5-10份；所述的环氧改性有机硅树脂溶液，它是由以下原料按下述重量份制成:E-20环氧树脂为30-40份、质量百分比浓度为65-70%的有机硅中间体为50-60份、二甲苯为5-10份；所述的颜料为氧化铬绿、钴蓝、镉红、镉黄、铬铁黑或钛白粉中的一种或组合；所述的混合溶剂由二甲苯和丁醇按质量比7:3组成。所述的有机硅中间体是由以下原料按下述重量份制成:一苯基三氯硅烷为10-20份、二甲基二氯硅烷为5-10份、二甲苯为20-40份、乙醇为20-35份和去离子水为5_15份。所述的E-20环氧树脂环氧值为0.18-0.22，一苯基三氯硅烷和二甲基二氯硅烷的浓度均不低于98%;所述的二甲苯、乙醇、丁醇、去离子水、氧化铬绿、铬铁黑、钛白粉、钴蓝、镉黄、镉红均为工业级；所述的有机膨润土为HT型；所述的云母粉、沉淀硫酸钡均为400目；所述的玻璃料M-1、B-11、B-12均为工业品；所述的钛白粉为钛白粉R706。所述的环氧改性有机硅树脂溶液的合成工艺步骤如下:
O所述的有机娃中间体的合成:按下述重量份来称取原料:一苯基三氯娃烧为10-20份、二甲基二氯硅烷为5-10份、二甲苯为20-40份、乙醇为20-35份、去离子水为5_15份；按上述重量份将去离子水与1/2 二甲苯加入水解釜中，从高位槽滴加一苯基三氯硅烷、二甲基二氯硅烷与剩余1/2 二甲苯的混合液 ，流量控制在5-6小时滴加完，水解温度控制在20-30°C，滴加完后保温搅拌半小时，静止3-4小时，使得上述原料中的氯离子和氢离子结合生成盐酸并沉淀于水解釜下部；放掉水解釜下部的酸水，加入用量未计入配方的去离子水进行水洗，水洗至水解液PH=6-7将水洗液进行减压蒸溶，其真空度要求在500mmHg以上，分15-20次，抽入浓缩釜中，加热蒸出料中的水份和过量溶剂，在浓缩过程中，釜内温度不得超过90°C，并注意不得溢锅，待蒸至固体含量在65-70%范围时浓缩结束，即得有机硅中间体备用；
2)按下述重量份:E-20环氧树脂为30-40份、有机硅中间体为50-60份、二甲苯为5-10份，将步骤I)的有机硅中间体与E-20环氧树脂及二甲苯加入反应釜中，在1-1.5小时升温至138-140°C，保温2小时，继续升温至150-155°C，保温2小时，在升温至160_165°C，保温I小时；降温至60°C以下，兑稀至浓度为彡65%的溶液即可。所述的梯度有机硅耐热涂料为军绿色:质量百分比浓度为70%的环氧改性有机硅树脂溶液为45份、分散剂BYK-110为0.5份、有机膨润土 HT型为0.6份、氧化铬绿为12份、400目的云母粉为3份、400目的沉淀硫酸钡为5份、M-1玻璃料为8份、B-1l玻璃料为8份、B-12玻璃料为10份和混合溶剂为7.9份。所述的梯度有机硅耐热涂料为黑色:质量百分比浓度> 65%的环氧改性有机硅树脂溶液为50份、分散剂BYK-110为0.5份、有机膨润土 HT型为0.6份、铬铁黑为10份、400目的云母粉为4份、400目的沉淀硫酸钡为6份、M-1玻璃料为7份、B-1l玻璃料为8份、B-12玻璃料为8份和混合溶剂为5.9份。所述的梯度有机硅耐热涂料为红色:质量百分比浓度> 70%的环氧改性有机硅树脂溶液为50份、分散剂BYK-110为0.5份、有机膨润土 HT型为0.6份、镉红为10份、400目的云母粉为4份、400目的沉淀硫酸钡为6份、M-1玻璃料为7份、B-1l玻璃料为8份、B-12玻璃料为8份和混合溶剂为5.9份。所述的梯度有机硅耐热涂料为灰色:质量百分比浓度> 70%的环氧改性有机硅树脂溶液为46份、分散剂BYK-110为0.5份、有机膨润土 HT型为0.6份、钛白粉R706为10份、铬铁黑为2份、400目的云母粉为4份、400目的沉淀硫酸钡为6份、M-1玻璃料为5份、B-1l玻璃料为6份、B-12玻璃料为10份和混合溶剂为9.9份。所述的梯度有机硅耐热`涂料为黄土色:质量百分比浓度> 67%的环氧改性有机硅树脂溶液为46份、分散剂BYK-110为0.5份、有机膨润土 HT型为0.6份、钛白粉R706为4份、镉黄为8份、400目的云母粉为4份、400目的沉淀硫酸钡为8份、M-1玻璃料为7份、B-1l玻璃料为7份、B-12玻璃料为9份和混合溶剂为5.9份。所述的梯度有机硅耐热涂料为中绿色:质量百分比浓度为67%的环氧改性有机硅树脂溶液为46份、分散剂BYK-110为0.5份、有机膨润土 HT型为0.6份、氧化铬绿为8份、镉黄为4份、400目的云母粉为3份、400目的沉淀硫酸钡为5份、M-1玻璃料为8份、B-1l玻璃料为8份、B-12玻璃料为10份和混合溶剂为6.9份。本发明的有益效果是:本发明的涂料是由环氧改性有机硅树脂、分散剂BYK、有机膨润土、颜料、云母粉、沉淀硫酸钡、M-U B-1U B-12、混合溶剂(二甲苯:丁醇=7:3)组成的双组份有机硅产品。该涂料在常温下通过改性有机硅树脂的环氧基与聚酰胺的活拨氢的交联反应，高温下通过配方中的玻璃料的二次成膜，可达到良好的干燥性能和优异的理化性能的交联型梯度有机硅耐热涂料。该发明解决了目前有机硅涂料自干性能差，尤其是涂料的耐热温度范围窄的问题。其核心技术是环氧改性有机硅树脂的合成及不同玻璃料的合理搭配。通过E-20环氧树脂的羟基与有机硅中间体的羟基进行醚化反应，将环氧基团接枝到有机硅树脂的链段上，使改性有机硅树脂既具有有机硅树脂的耐热性能，又具有环氧树脂良好的防腐蚀性能和在钢铁上良好的附着性能。通过玻璃料的合理搭配，使该涂料在不同的温度下，通过玻璃料的二次成膜，使涂料的耐热温度得到很大的提高。本发明的涂料适用于大型耐热构件的装饰防护，经涂覆后的构件可长期承受400°C -1000°C的温度，且可长期承受紫外光的照射，涂层不出现破坏。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明作进一步说明，但下述实施例不用于限定本发明的实施范围。梯度有机硅耐热涂料，其特征在于它是由以下原料按下述重量份制成:质量百分比浓度≥ 65%的环氧改性有机硅树脂溶液为40-50份、分散剂BYK-110为0.5份、有机膨润土为0.6份、颜料为10-15份、350-450目的云母粉为3_5份、350-450目的沉淀硫酸钡为5-10份、M-1玻璃料为5-10份、B-1l玻璃料为5_8份、B-12玻璃料为5_10份和混合溶剂为5-10份；所述的环氧改性有机硅树脂溶液，它是由以下原料按下述重量份制成:E-20环氧树脂为30-40份、质量百分比浓度为65-70%的有机硅中间体为50-60份、二甲苯为5_10份；所述的颜料为氧化铬绿、钴蓝、镉红、镉黄、铬铁黑或钛白粉中的一种或组合；所述的混合溶剂由二甲苯和丁醇按质量比7:3组成。实施例1
本发明的环氧改性有机硅树脂溶液的合成工艺步骤如下:
1)有机娃中间体的合成:取15kg的一苯基三氯硅烷、8kg的二甲基二氯硅烷、35kg的二甲苯、30kg的乙醇、12kg的去离子水；按上述重量将去离子水与1/2 二甲苯加入水解釜中，从高位槽滴加一苯基三氯硅烷、二甲基二氯硅烷与剩余1/2 二甲苯的混合液，流量控制在5.5小时(在5-6小时范围内均可)滴加完，水解温度控制在22°C (在20-25°C范围内均可)，滴加完后保温搅拌半小时，静止3.5小时(在3-4小时范围内均可)，使得上述原料中的氯离子和氢离子结合生成盐酸并沉淀于水解釜下部；放掉水解釜下部的酸水，加入去离子水(用量不计入配方)，进行水洗，水洗至水解液PH=6-7将水洗液进行减压蒸溶，其真空度要求在500mmHg以上，分18次(15-20次范围内均可)，抽入浓缩釜中，加热蒸出料中的水份和过量溶剂，在浓缩过程中，釜内温度不得超过90°C，并注意不得溢锅，待蒸至固体含量在65-70%范围时浓缩结束(本实施例固体含量为68%)，即得有机硅中间体备用；
2)取9kg的E-20环氧树脂，18kg上述步骤1)的有机硅中间体与2kg的二甲苯加入反应釜中，在1-1.5小时升温至138-140°C，保温2小时，继续升温至150_155°C，保温2小时，在升温至160-165°C，保温I小时；降温至60°C以下，兑稀至浓度为彡65%的溶液即可(本实施例的浓度为70%)，该溶液为本发明的环氧改性有机硅树脂溶液。实施例2
本发明的环氧改性有机硅树脂溶液的合成工艺步骤如下:
1)有机娃中间体的合成:取20kg的一苯基三氯硅烷、10kg的二甲基二氯硅烷、40kg的二甲苯、35kg的乙醇、15kg的去离子水；按上述重量将去离子水与1/2 二甲苯加入水解釜中，从高位槽滴加一苯基三氯硅烷、二甲基二氯硅烷与剩余1/2 二甲苯的混合液，流量控制在6小时滴加完，水解温度控制在25°C，滴加完后保温搅拌半小时，静止4小时，使得上述原料中的氯离子和氢离子结合生成盐酸并沉淀于水解釜下部；放掉水解釜下部的酸水，加入去离子水(用量不计入配方)，进行水洗，水洗至水解液PH=6-7将水洗液进行减压蒸溶，其真空度要求在500mmHg以上，分20次，抽入浓缩釜中，加热蒸出料中的水份和过量溶剂，在浓缩过程中，釜内温度不得超过90°C，并注意不得溢锅，待蒸至固体含量在70%时浓缩结束，即得有机硅中间体备用；
2)取7kg的E-20环氧树脂，14kg上述步骤I)的有机硅中间体与3kg的二甲苯加入反应釜中，在1-1.5小时升温至138-140°C，保温2小时，继续升温至150_155°C，保温2小时，在升温至160-165°C，保温I小时；降温至60°C以下，兑稀至浓度为65%，该溶液为本发明的环氧改性有机硅树脂溶液。实施例3
本发明的环氧改性有机硅树脂溶液的合成工艺步骤如下:
1)有机娃中间体的合成:取20kg的一苯基三氯娃烧、IOkg的二甲基二氯娃烧、40kg的二甲苯、35kg的乙醇、15kg的去 离子水；按上述重量将去离子水与1/2 二甲苯加入水解釜中，从高位槽滴加一苯基三氯硅烷、二甲基二氯硅烷与剩余1/2 二甲苯的混合液，流量控制在6小时滴加完，水解温度控制在25°C，滴加完后保温搅拌半小时，静止4小时，使得上述原料中的氯离子和氢离子结合生成盐酸并沉淀于水解釜下部；放掉水解釜下部的酸水，力口入去离子水(用量不计入配方)，进行水洗，水洗至水解液PH=6-7将水洗液进行减压蒸溶，其真空度要求在500mmHg以上，分20次，抽入浓缩釜中，加热蒸出料中的水份和过量溶剂，在浓缩过程中，釜内温度不得超过90°C，并注意不得溢锅，待蒸至固体含量在70%时浓缩结束，即得有机硅中间体备用；
2)取IOkg的E-20环氧树脂，20kg上述步骤I)的有机硅中间体与5kg的二甲苯加入反应釜中，在1-1.5小时升温至138-140°C，保温2小时，继续升温至150_155°C，保温2小时，在升温至160-165°C，保温I小时；降温至60°C以下，兑稀至浓度为67%，该溶液为本发明的环氧改性有机硅树脂溶液。实施例4
本发明的环氧改性有机硅树脂溶液的合成工艺步骤如下:
O有机娃中间体的合成:取IOkg的一苯基三氯娃烧、5kg的二甲基二氯娃烧、20kg的二甲苯、20kg的乙醇、5kg的去离子水；按上述重量将去离子水与1/2 二甲苯加入水解釜中，从高位槽滴加一苯基三氯硅烷、二甲基二氯硅烷与剩余1/2 二甲苯的混合液，流量控制在6小时滴加完，水解温度控制在25°C，滴加完后保温搅拌半小时，静止4小时，使得上述原料中的氯离子和氢离子结合生成盐酸并沉淀于水解釜下部；放掉水解釜下部的酸水，加入去离子水(用量不计入配方)，进行水洗，水洗至水解液PH=6-7将水洗液进行减压蒸溶，其真空度要求在500mmHg以上，分20次，抽入浓缩釜中，加热蒸出料中的水份和过量溶剂，在浓缩过程中，釜内温度不得超过90°C，并注意不得溢锅，待蒸至固体含量在68%时浓缩结束，即得有机硅中间体备用；
2)取35kg的E-20环氧树脂，55kg上述步骤I)的有机硅中间体与8kg的二甲苯加入反应釜中，在1-1.5小时升温至138-140°C，保温2小时，继续升温至150_155°C，保温2小时，在升温至160-165°C，保温I小时；降温至60°C以下，兑稀至浓度为66%，该溶液为本发明的环氧改性有机硅树脂溶液。上述实施例中，所述的一苯基三氯硅烷和二甲基二氯硅烷的浓度均不低于98% ；所述的E-20环氧树脂环氧值为0.18-0.22.实施例5
军绿梯度有机硅耐热涂料(表1)
权利要求
1.梯度有机硅耐热涂料，其特征在于:它是由以下原料按下述重量份制成:质量百分比浓度> 65%的环氧改性有机硅树脂溶液为40-50份、分散剂BYK-110为0.5份、有机膨润土为0.6份、颜料为10-15份、350-450目的云母粉为3_5份、350-450目的沉淀硫酸钡为5-10份、M-1玻璃料为5-10份、B-1l玻璃料为5_8份、B-12玻璃料为5_10份和混合溶剂为5-10份；所述的环氧改性有机硅树脂溶液，它是由以下原料按下述重量份制成:E-20环氧树脂为30-40份、质量百分比浓度为65-70%的有机硅中间体为50-60份、二甲苯为5_10份；所述的颜料为氧化铬绿、钴蓝、镉红、镉黄、铬铁黑或钛白粉中的一种或组合；所述的混合溶剂由二甲苯和丁醇按质量比7:3组成。
2.根据权利要求1所述的梯度有机硅耐热涂料，其特征在于:所述的有机硅中间体是由以下原料按下述重量份制成:一苯基三氯硅烷为10-20份、二甲基二氯硅烷为5-10份、二甲苯为20-40份、乙醇为20-35份和去离子水为5-15份。
3.根据权利要求1或2所述的梯度有机硅耐热涂料，其特征是:所述的E-20环氧树脂环氧值为0.18-0.22，一苯基三氯硅烷和二甲基二氯硅烷的浓度均不低于98% ;所述的二甲苯、乙醇、丁醇、去离子水、氧化铬绿、铬铁黑、钛白粉、钴蓝、镉黄、镉红均为工业级；所述的有机膨润土为HT型；所述的云母粉、沉淀硫酸钡均为400目；所述的玻璃料M-1、B-11、B-12均为工业品；所述的钦白粉为钦白粉R706。
4.根据权利要求1所述的梯度有机硅耐热涂料，其特征是:所述的环氧改性有机硅树脂溶液的合成工艺步骤如下: O所述的有机娃中间体的合成:按下述重量份来称取原料:一苯基三氯娃烧为10-20份、二甲基二氯硅烷为5-10份、二甲苯为20-40份、乙醇为20-35份、去离子水为5_15份；按上述重量份将去离子水与1/2 二甲苯加入水解釜中，从高位槽滴加一苯基三氯硅烷、二甲基二氯硅烷与剩余1/ 2 二甲苯的混合液，流量控制在5-6小时滴加完，水解温度控制在20-30°C，滴加完后保温搅拌半小时，静止3-4小时，使得上述原料中的氯离子和氢离子结合生成盐酸并沉淀于水解釜下部；放掉水解釜下部的酸水，加入用量未计入配方的去离子水进行水洗，水洗至水解液PH=6-7将水洗液进行减压蒸溶，其真空度要求在500mmHg以上，分15-20次，抽入浓缩釜中，加热蒸出料中的水份和过量溶剂，在浓缩过程中，釜内温度不得超过90°C，并注意不得溢锅，待蒸至固体含量在65-70%范围时浓缩结束，即得有机硅中间体备用； 2)按下述重量份:E-20环氧树脂为30-40份、有机硅中间体为50-60份、二甲苯为5-10份，将步骤I)的有机硅中间体与E-20环氧树脂及二甲苯加入反应釜中，在1-1.5小时升温至138-140°C，保温2小时，继续升温至150-155°C，保温2小时，在升温至160_165°C，保温I小时；降温至60°C以下，兑稀至浓度为彡65%的溶液即可。
5.根据权利要求1所述的梯度有机硅耐热涂料，其特征是:所述的梯度有机硅耐热涂料为军绿色:质量百分比浓度为70%的环氧改性有机硅树脂溶液为45份、分散剂BYK-110为0.5份、有机膨润土 HT型为0.6份、氧化铬绿为12份、400目的云母粉为3份、400目的沉淀硫酸钡为5份、M-1玻璃料为8份、B-1l玻璃料为8份、B-12玻璃料为10份和混合溶剂为7.9份。
6.根据权利要求1所述的梯度有机硅耐热涂料，其特征是:所述的梯度有机硅耐热涂料为黑色:质量百分比浓度> 65%的环氧改性有机硅树脂溶液为50份、分散剂BYK-110为·0.5份、有机膨润土 HT型为0.6份、铬铁黑为10份、400目的云母粉为4份、400目的沉淀硫酸钡为6份、M-1玻璃料为7份、B-1I玻璃料为8份、B-12玻璃料为8份和混合溶剂为·5.9 份。
7.根据权利要求1所述的梯度有机硅耐热涂料，其特征是:所述的梯度有机硅耐热涂料为红色:质量百分比浓度> 70%的环氧改性有机硅树脂溶液为50份、分散剂BYK-110为0.5份、有机膨润土 HT型为0.6份、镉红为10份、400目的云母粉为4份、400目的沉淀硫酸钡为6份、M-1玻璃料为7份、B-1I玻璃料为8份、B-12玻璃料为8份和混合溶剂为5.9份。
8.根据权利要求1所述的梯度有机硅耐热涂料，其特征是:所述的梯度有机硅耐热涂料为灰色:质量百分比浓度> 70%的环氧改性有机硅树脂溶液为46份、分散剂BYK-110为·0.5份、有机膨润土 HT型为0.6份、钛白粉R706为10份、铬铁黑为2份、400目的云母粉为4份、400目的沉淀硫酸钡为6份、M-1玻璃料为5份、B-1l玻璃料为6份、B-12玻璃料为10份和混合溶剂为9.9份。
9.根据权利要求1所述的梯度有机硅耐热涂料，其特征是:所述的梯度有机硅耐热涂料为黄土色:质量百分比浓度> 67%的环氧改性有机硅树脂溶液为46份、分散剂BYK-110为0.5份、有机膨润土 HT型为0.6份、钛白粉R706为4份、镉黄为8份、400目的云母粉为4份、400目的沉淀硫酸钡为8份、M-1玻璃料为7份、B-1l玻璃料为7份、B-12玻璃料为9份和混合溶剂为5.9份。
10.根据权利要求1所述的梯度有机硅耐热涂料，其特征是:所述的梯度有机硅耐热涂料为中绿色:质量百分比浓度为67%的环氧改性有机硅树脂溶液为46份、分散剂BYK-110为0.5份、有机膨润土 HT型为0.6份、氧化铬绿为8份、镉黄为4份、·400目的云母粉为3份、400目的沉淀硫酸钡为5份、M-1玻璃料为8份、B-1l玻璃料为8份、B-12玻璃料为10份和混合溶剂为6.9份。
全文摘要
本发明涉及梯度有机硅耐热涂料，其特征在于它是由以下原料按下述重量份制成质量百分比浓度≥65%的环氧改性有机硅树脂溶液为40-50份、分散剂BYK-110为0.5份、有机膨润土为0.6份、颜料为10-15份、350-450目的云母粉为3-5份、350-450目的沉淀硫酸钡为5-10份、M-1玻璃料为5-10份、B-11玻璃料为5-8份、B-12玻璃料为5-10份和混合溶剂(二甲苯丁醇=7:3)为5-10份；所述的环氧改性有机硅树脂溶液，它是由以下原料按下述重量份制成E-20环氧树脂为30-40份、质量百分比浓度为65-70%的有机硅中间体为50-60份、二甲苯为5-10份；它解决了目前有机硅产品耐热温度较无机涂料低的弊病，并且该涂料还具有良好的耐热性能。本发明的涂料适用于大型耐热构件的装饰防护，经涂覆后的构件可长期承受400℃-1000℃的高温。
文档编号C08G77/38GK103113826SQ20131008759
公开日2013年5月22日 申请日期2013年3月19日 优先权日2012年6月24日
发明者张海信, 姚江柳, 赵绍芬 申请人:西安经建油漆股份有限公司