专利名称：一种涂料用环氧-聚硅氧烷树脂及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种涂料用环氧-聚硅氧烷树脂及其制备方法。
背景技术：
用于工业设备、海洋设施、航空器材的防护涂料均须暴露于腐蚀性及紫外线环境中。这种防护涂料通常包含一种可交联树脂体系，其中包含粘合剂、固化剂、流动添加剂及选择性的颜填料。对防护涂料而言，采用的树脂主要是环氧树脂(芳香族或脂肪族)、聚氨酯、丙烯酸树脂及聚硅氧烷树脂。聚硅氧烷树脂由于能形成耐候性、耐热性、耐化学药品性优异的涂层，故广泛应用于各种领域中。纯聚硅氧烷树脂通常需要高温固化，这对涂料的涂布施工提出了较高的要求，不适于大面积或现场施工，因此应用范围受到极大限制。目前已知的由烷氧基封端的 Si-OR型聚硅氧烷树脂(烷氧基低聚物)，由于可以利用空气中的潮气在常温下进行固化， 故一直作为可现场施工的聚硅氧烷树脂涂料使用。然而，烷氧基低聚物固化后虽然因三维交联结构而具有表面硬度高的优点，但其柔韧性差，存在涂层有可能会产生龟裂以及对金属基材粘接性差的问题。而对环氧树脂涂料而言，由双酚A型环氧树脂与多元胺、聚酰胺等固化剂组成的常温固化涂料组合物因其粘接性、防腐蚀性优异得到了广泛应用，但存在耐候性差的问题。近年来已使用将双酚A型环氧树脂与聚硅氧烷共混的方法制备环氧-聚硅氧烷树脂，使两者的性能得到互补。但是，双酚A型环氧树脂与聚硅氧烷的溶解度参数相差很大，导致两者的相容性差，用这种方法制备的环氧-聚硅氧烷，在制备和贮存过程中容易产生相分离，从而导致产品性能不稳定。氢化双酚A环氧树脂是由氢化双酚A和环氧氯丙烷合成的一种特种环氧树脂，其分子结构与双酚A环氧树脂相似，但由于苯环经加氢转变为六元环，故氢化双酚A环氧树脂不含双键，且分子链的极性大大降低。与双酚A环氧树脂相比，氢化双酚A环氧树脂除了具备良好的机械性能，还拥有耐候性好、电性能优良、粘度低、 加工工艺性好等优点，更重要的是其与聚硅氧烷之间的相容性好。
发明内容
本发明的目的在于提供一种相容性好、贮存稳定性优良的涂料用环氧-聚硅氧烷树脂及其制备方法。为实现上述目的，本发明所采取的技术方案是一种涂料用环氧-聚硅氧烷树脂， 其特征在于它由氢化双酚A环氧树脂、活性聚硅氧烷和有机锡催化剂制备而成，氢化双酚A 环氧树脂和活性聚硅氧烷各原料所占质量百分数为氢化双酚A环氧树脂20 80%、活性聚硅氧烷20 80 % ；有机锡催化剂为氢化双酚A环氧树脂和活性聚硅氧烷总质量的0. 5 5%。所述的氢化双酚A环氧树脂，从树脂粘度、与聚硅氧烷的相容性和反应性方面考虑，其环氧当量为200 500g/eq。所述的活性聚硅氧烷，从与氢化双酚A环氧树脂的相容性方面考虑，其分子量应
3为 200 2000。所述的活性聚硅氧烷的分子结构如通式(I)所示，其中R1A2选自甲基、乙基、苯基或异氰酸酯基丙基，r3> R4选自氢、甲基或乙基；其反应性官能团可以是羟基、甲氧基、乙氧基或异氰酸酯基；所述的活性聚硅氧烷的具体例有含甲氧基的聚硅氧烷DC-3074、含甲氧基的聚硅氧烷DC-3037、含羟基的聚硅氧烷Z-6018(以上为美国道康宁产品)、含甲氧基的聚硅氧烷KR-9218、含甲氧基的聚硅氧烷KR-500、含甲氧基的聚硅氧烷KR-510或3-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷KBE-9007等(以上为日本信越产品)；
权利要求
1.一种涂料用环氧-聚硅氧烷树脂，其特征在于它由氢化双酚A环氧树脂、活性聚硅氧烷和有机锡催化剂制备而成，氢化双酚A环氧树脂和活性聚硅氧烷各原料所占质量百分数为氢化双酚A环氧树脂20 80%、活性聚硅氧烷20 80% ；有机锡催化剂为氢化双酚A 环氧树脂和活性聚硅氧烷总质量的0. 5 5%。
2.根据权利要求1所述的一种涂料用环氧-聚硅氧烷树脂，其特征在于所述的氢化双酚A环氧树脂的环氧当量为200 500g/eq。
3.根据权利要求1所述的一种涂料用环氧-聚硅氧烷树脂，其特征在于所述的活性聚硅氧烷的分子结构如通式(I)所示，其中1^ 选自甲基、乙基、苯基或异氰酸酯基丙基， R3、R4选自氢、甲基或乙基；其反应性官能团是羟基、甲氧基、乙氧基或异氰酸酯基；
4.根据权利要求1所述的一种涂料用环氧-聚硅氧烷树脂，其特征在于所述的活性聚硅氧烷的分子量应为200 2000。
5.根据权利要求1所述的一种涂料用环氧-聚硅氧烷树脂，其特征在于所述的活性聚硅氧烷为含甲氧基的聚硅氧烷DC-3074、含甲氧基的聚硅氧烷DC-3037、含羟基的聚硅氧烷Z-6018、含甲氧基的聚硅氧烷KR-9218、含甲氧基的聚硅氧烷KR-500、含甲氧基的聚硅氧烷KR-510或3-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷KBE-900。
6.根据权利要求1所述的一种涂料用环氧-聚硅氧烷树脂，其特征在于所述的有机锡催化剂为二丁基锡、三苯基锡、辛酸亚锡、二月桂酸二丁基锡、二月桂酸二正辛基锡、马来酸二丁基锡中的任意一种。
7.如权利要求1所述的一种涂料用环氧-聚硅氧烷树脂的制备方法，其特征在于它包括如下步骤1)原料的选取按氢化双酚A环氧树脂和活性聚硅氧烷各原料所占质量百分数为氢化双酚A环氧树脂20 80 %、活性聚硅氧烷20 80 %，选取氢化双酚A环氧树脂和活性聚硅氧烷；按有机锡催化剂为氢化双酚A环氧树脂和活性聚硅氧烷总质量的0. 5 5%，选取有机锡催化剂；2)将氢化双酚A环氧树脂和活性聚硅氧烷混合并搅拌均勻，在队保护下升温至80°C， 然后加入有机锡催化剂，继续升温至100 160°C，恒温搅拌2 他，得到涂料用环氧-聚硅氧烷树脂。
全文摘要
本发明涉及一种涂料用环氧-聚硅氧烷树脂及其制备方法。一种涂料用环氧-聚硅氧烷树脂，其特征在于它由氢化双酚A环氧树脂、活性聚硅氧烷和有机锡催化剂制备而成，氢化双酚A环氧树脂和活性聚硅氧烷各原料所占质量百分数为氢化双酚A环氧树脂20～80％、活性聚硅氧烷20～80％；有机锡催化剂为氢化双酚A环氧树脂和活性聚硅氧烷总质量的0.5～5％。本发明制备的涂料用环氧-聚硅氧烷树脂具有相容性好、贮存稳定性优良的特点。应用于制备环氧-聚硅氧烷涂料组合物，固化后涂层具有优异的粘接性、柔韧性、耐候性、耐热性和防腐蚀性。
文档编号C08G59/14GK102352043SQ20111015845
公开日2012年2月15日 申请日期2011年6月14日 优先权日2011年6月14日
发明者余剑英, 晏石林, 潘钇安, 艾平松 申请人:武汉理工大学