专利名称：一种可室温固化掺杂硼的有机硅树脂及其制备方法和应用的制作方法
一种可室温固化掺杂硼的有机硅树脂及其制备方法和应用技术领域
本发明属于轻工、化工材料技术领域，更具体的说，涉及一种可室温固化掺杂硼的有机硅树脂及其制备方法和应用，这种有机硅树脂可用作耐高温涂料的基体树脂。
背景技术：
从20世纪中期开始，各个行业对耐高温涂料的需求越来越大，国内外开始投入大量的物力和人力对其进行研究与产品的开发。目前有最高耐2000°C的耐高温涂料的报道，但是我国在这方面的研究力量和技术比较弱，无论是设备还是工艺上都比较欠缺，能耐 700°C高温的涂料报道较少，耐400 600°C的涂料产品较多。
有机硅树脂的主链为-Si-O-Si-骨架，其-Si-O-的键能为451kJ/mol，比常见有机高聚物中C-C键的键能(346 kj/mol)大得多，因此有机硅树脂具有优异的耐热性，其清漆一般可耐温度达200 250°C。有机硅树脂中Si-O-Si的键角很大(180° )，键长较长(约 320pm)，使得聚硅氧烷链非常柔软，具有良好的低温柔顺性，以及耐候性、电绝缘性、耐化学药品性、憎水性及阻燃性。以有机聚硅氧烷为主要成分的材料，如硅橡胶、硅树脂、硅油等均具有耐热、耐寒、耐候、耐老化、耐臭氧、憎水、生理惰性等优良性能。
虽然有机硅树脂具有诸多优点，但是也存在很多不足，其最主要的缺点是固化温度很高(150 200°C )，且固化时间很长，这样导致有机硅树脂在施工过程中的难度大、成本高。而且在高温时防腐能力较差、对基材的附着力差、耐有机溶剂性差，温度较高时漆膜的机械强度不好，因而限制了它的应用。
目前国内外以有机硅树脂作为基体，对其进行改性、掺杂的研究报道很多。例如以有机硅树脂作为树脂清漆，添加适当的耐高温颜填料，可以制备所需要的耐高温涂料。最近，也有报道在有机硅主链-Si-O-键上掺入B、Ti、Al、Sn、Pb等无机元素来提高有机硅树脂的耐高温性。本研究小组也曾报道过掺杂Ti的有机硅树脂的制备以及性能研究，鉴于 B-O键的键能(806 kj/mol)比Ti-O键的键能(660 kj/mol)更大，本发明提供了掺杂硼的有机硅树脂的制备，重点探究了其耐热性与固化活性。发明内容
本发明的目的在于提供一种耐热性能好、固化活性高的有机硅树脂，并提供适合于工业生产的制备方法与工艺条件。
本发明提供的一种可室温固化掺杂硼的有机硅树脂，具有式I表示的结构
权利要求
1. 一种可室温固化掺杂硼的有机硅树脂，其特征在于具有式I表示的结构
2.—种权利要求I所述的可室温固化掺杂硼的有机硅树脂制备方法，其特征在于该方法的步骤如下步骤I)以两种硅氧烷单体、含硼化合物以及有机溶剂混合后，加入盐酸作为催化剂，以及去离子水进行水解反应，水解反应温度为6(T7(TC，反应时间为2 3h，得到水解液；步骤2)水解反应完成后，水解液通过减压蒸馏进行缩聚反应，缩聚反应分两个阶段进行，第一阶段反应温度为6(T70°C，第二阶段反应温度为10(Tl2(rC，总的反应时间为O.5^1. 5h，得到掺杂硼的有机硅树脂。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于上述步骤I)中所用的两种硅氧烷单体，第一种为二甲基二乙氧基硅烷，第二种为正辛基三乙氧基硅烷或丙基三乙氧基硅烷或甲基三甲氧基硅烷，上述单体一与单体二的摩尔比为1:广4。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于上述步骤I)中所用含硼化合物为硼酸，硼酸与总的硅氧烷单体的摩尔比为1:4飞。
5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于上述步骤I)中溶解硅氧烷所用的有机溶剂为无水乙醇，无水乙醇与总的硅氧烷单体的体积比为f3:2 I ;加入去离子水的量与总的硅氧烷单体完全水解所需量的摩尔百分比为4(Γ80%。
6.一种权利要求I所述一种可室温固化掺杂硼的有机硅树脂应用，其特征在于在制备的掺杂硼的有机硅树脂中加入稀释剂和固化剂，树脂可实现室温固化；其中稀释剂为正丁醇，树脂与稀释剂的质量比为1:3，固化剂为钛酸正丁酯，固化剂占树脂与稀释剂总质量的质量百分数3 8%。I.一种可室温固化掺杂硼的有机硅树脂，其特征在于具有式I表示的结构:
全文摘要
本发明公开了一种可室温固化掺杂硼的有机硅树脂及其制备方法和应用，本发明提供的掺杂硼的有机硅树脂具有如下式表示的结构，本发明制备的掺杂硼的有机硅树脂比一般的有机硅树脂具有更优异的耐高温性，具有很高的固化活性，涂膜在100℃时5~10min即可实干，在室温下，30~60min即可实干，且固化后的涂膜完全克服返粘现象；本发明制备掺杂硼的有机硅树脂在固化涂膜时使用低毒性的稀释剂和固化剂，具有良好的环境友好性；本发明的合成路线简洁、易操作，原料易得，适合中试放大和工业化生产。
文档编号C08G77/22GK102936343SQ20121046115
公开日2013年2月20日 申请日期2012年11月16日 优先权日2012年11月16日
发明者郝志峰, 张进, 吴雅红, 余倩, 王丹, 余坚 申请人:广东工业大学