一种高性能灰聚硅氧烷涂料及其制备方法与流程

1.本发明涉及一种高性能灰聚硅氧烷涂料，属于环保的超耐候特种涂料领域。

背景技术：

2.现有耐候涂料多为异氰酸酯固化剂固化丙烯酸pu漆，含有异氰酸根，会对土壤和水资源造成污染，且耐候性与有机硅涂料、氟碳涂料相差甚远；或者氟碳涂料，原料昂贵且资源有限或者氟含量很低假借概念。本技术采用硅烷偶联剂固化，不会对土壤和水造成污染，且耐候性优异，保证十年以上。

技术实现要素：

3.发明目的：本发明是为了避免异氰酸酯在涂料中的危害而采用硅烷偶联剂固化。环保无毒，对大气，水资源，土壤均没有危害。本发明灰聚硅氧烷涂料具有优异的耐候性，保光保性，历久弥新。使用年限不小于十年，接近氟碳涂料。
4.技术方案：为了实现以上目的，本发明采用的技术方案为：
5.一种高性能灰聚硅氧烷涂料，其特征在于，它由a原料和b原料制成；所述的a原料包括丙烯酸聚硅氧烷树脂bjw-90、高素炭黑、钛白粉、滑石粉、丙二醇甲醚、分散剂和流平剂；a原料的混合物经过高速砂磨机研磨到细度≤20微米；b原料包括硅烷偶联剂。
6.作为优选方案，以上所述的一种高性能灰聚硅氧烷涂料，它由下例重量百分比的原料制成：丙烯酸聚硅氧烷树脂bjw-9060～80％，高素炭黑0.3～1.5％，钛白粉8～15％，滑石粉3～10％；分散剂0.3％，流平剂0.5％，硅烷偶联剂12～20％。
7.作为优选方案，以上所述的一种高性能灰聚硅氧烷涂料，其特征在于，它由下例重量的原料制成：
[0008][0009][0010]
作为优选方案，以上所述的一种高性能灰聚硅氧烷涂料，它由下例重量的原料制成：
[0011]
a组：聚硅氧烷树脂bjw-9072g炭黑1.5g钛白粉12g滑石粉8g丙二醇甲醚5g分散剂0.5g流平剂0.3gb组：硅烷偶联剂15g。
[0012]
作为优选方案，以上所述的一种高性能灰聚硅氧烷涂料，它由下例重量的原料制成：
[0013]
a组：聚硅氧烷树脂bjw-9075g炭黑1g钛白粉12g滑石粉7g丙二醇甲醚5g分散剂0.5g流平剂0.3gb组：硅烷偶联剂15g。
[0014]
作为优选方案，以上所述的一种高性能灰聚硅氧烷涂料，所述的丙烯酸聚硅氧烷树脂bjw-90是通过以下方法制备得到：取聚硅氧烷树脂1037(江苏三木化工股份有限公司生产)和三丙二醇二丙烯酸酯(tpgda)或1,6己二醇二丙烯酸酯(hdda)在100～120度，加入二月桂酸二丁基锡催化下进行聚合反应而得。
[0015]
作为优选方案，以上所述的一种高性能灰聚硅氧烷涂料，其特征在于，所述的丙烯酸聚硅氧烷树脂bjw-90是通过以下方法制备得到：取260g聚硅氧烷树脂1037a和65g三丙二醇二丙烯酸酯(tpgda)或65g1,6己二醇二丙烯酸酯(hdda)在100～120℃，加入0.3g二月桂酸二丁基锡催化下反应3-5个小时，进行嵌段聚合反应，待体系粘度达到涂4杯50-80秒(25℃)时停止反应，加入16g异丙醇和16g正丁醇降温结束反应。
[0016]
本发明合成得到的丙烯酸聚硅氧烷树脂bjw-90具有优异的耐候性，本发明quv老化仪测实测3000小时漆膜完整不失光。quv3000小时相当于户外8-10年。而且丙烯酸聚硅氧烷树脂bjw-90做成的耐候漆表面能比较低，具有较好的防污性，自清洁能力；耐雨水以及酸雨性能强；耐盐雾性能经过nss中性盐雾试验720小时良好。
[0017]
本发明所述的高性能灰聚硅氧烷涂料制备方法，a原料制备包括以下步骤：依次将丙烯酸聚硅氧烷树脂，炭黑，钛白粉，滑石粉，分散剂，流平剂，加入不锈钢砂磨机中，开动搅拌，维持转数在200～500转/分钟，同时保证砂磨机内温度不超过50摄氏度，维持砂磨6～8小时后，取样测油漆细度，刮细度板，如果细度超过20微米继续研磨，2个小时后再取样测细度，直至细度达到20微米以下为止；
[0018]
施工时，把把b组分按量和a组分混在一起搅匀，等气泡消失即可喷涂或刷涂。
[0019]
有益效果：本发明和现有技术相比具有以下优点：
[0020]
本发明通过大量实验筛选出具体的原料组份，特别是合成了丙烯酸聚硅氧烷树脂bjw-90，本发明提供的灰聚硅氧烷涂料具有优异的耐候性，保光保性，历久弥新，使用年限不小于十年，接近氟碳涂料，但是比氟碳涂料成本更低，具有重要的应用价值。另外本发明避免异氰酸酯在涂料中的危害而采用硅烷偶联剂固化，环保无毒，对大气，水资源，土壤均没有危害。
具体实施例
[0021]
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。
[0022]
以上实施例1～3中的丙烯酸聚硅氧烷树脂bjw-90是通过以下方法制备得到：取260g聚硅氧烷树脂1037a和65g三丙二醇二丙烯酸酯(tpgda)在110摄氏度，加入0.3g二月桂酸二丁基锡催化下进行聚合反应4个小时，进行嵌段聚合反应，待体系粘度达到涂4杯50-80秒(25℃)时停止反应，加入16g异丙醇和16g正丁醇降温结束反应。
[0023]
实施例1
[0024]
1、一种高性能灰聚硅氧烷涂料，它由下例表1的重量的原料制成：
[0025]
表1
[0026]
a组：丙烯酸聚硅氧烷树脂bjw-9070g炭黑(三菱ma100)1g钛白粉(市售)13g滑石粉(市购)8g丙二醇甲醚pm5g分散剂sj19000.5g流平剂byk3070.3gb组：硅烷偶联剂kh55014g。
[0027]
2、制备方法包括以下步骤：
[0028]
把按以上表1的质量配比，称取丙烯酸聚硅氧烷树脂bjw-90、炭黑、钛白粉、滑石粉、丙二醇甲醚、分散剂和流平剂，放入1l的小型不锈钢砂磨机(bdg756)中充分研磨，直到刮细度达到20微米以下停止研磨出料。施工时，把把b组分硅烷偶联剂kh550按量和a组分混在一起搅匀，等气泡消失即可喷涂，漆膜厚度控制在40-60微米。施工完成，漆膜约3～5小时表干，24～48小时完全固化。
[0029]
3、性能测试：漆膜完全固化后进行以下表2的各项性能检测。
[0030]
表2
[0031][0032][0033]
实施例2
[0034]
1、一种高性能灰聚硅氧烷涂料，它由下例表3的重量的原料制成：
[0035]
表3性能检测结果
[0036]
a组：丙烯酸聚硅氧烷树脂bjw-9072g炭黑(三菱ma100)1.5g钛白粉(市售)12g滑石粉(市购)8g丙二醇甲醚pm5g分散剂sj19000.5g流平剂byk3070.3gb组：硅烷偶联剂kh55015g。
[0037]
2、制备方法包括以下步骤：
[0038]
按以上表3的质量配比，称取丙烯酸聚硅氧烷树脂bjw-90、炭黑、钛白粉、滑石粉、丙二醇甲醚、分散剂、流平剂，放入1l的小型不锈钢砂磨机(bdg756)中充分研磨，直到刮细度达到20微米以下停止研磨出料。施工时，把b组分按量和a组分混在一起搅匀，等气泡消失即可喷涂或刷涂。漆膜厚度控制在40-60微米。施工完成，漆膜约3～5小时表干，24～48小时完全固化。
[0039]
3、性能测试：漆膜完全固化后进行以下表4的各项性能检测。
[0040]
表4性能检测结果
[0041]
[0042][0043]
实施例3
[0044]
1、一种高性能灰聚硅氧烷涂料，它由下例表5的重量的原料制成：
[0045]
表5性能检测结果
[0046]
a组：丙烯酸聚硅氧烷树脂bjw-9075g炭黑(三菱ma100)1g钛白粉(市售)12g滑石粉(市购)7g丙二醇甲醚pm5g分散剂sj19000.5g流平剂byk3070.3gb组：硅烷偶联剂kh55015g。
[0047]
2、制备方法包括以下步骤：
[0048]
按以上4的质量配比，取丙烯酸聚硅氧烷树脂bjw-90、炭黑、钛白粉、滑石粉、丙二醇甲醚、分散剂、流平剂，放入1l的小型不锈钢砂磨机(bdg756)中充分研磨，直到刮细度达到20微米以下停止研磨出料。施工时，把把b组分按量和a组分混在一起搅匀，等气泡消失即可喷涂或刷涂。漆膜厚度控制在40-60微米。施工完成，漆膜约3～5小时表干，24～48小时完全固化。
[0049]
3、性能测试：漆膜完全固化后进行以下表6的各项性能检测。
[0050]
表6性能检测结果
[0051]
光泽(xgp60度光泽仪，天津，iso-2813)40硬度(中华铅笔，gb6739-86)3h附着力(画圈法，gb/t1720-2020)1级耐冲击(kg.cm，gb1732-79)40耐盐雾性(5％中性盐水)720小时加速老化试验(quv加速试验箱，小时)3000小时无
[0052][0053]
以上实施例1～3制备得到的高性能灰聚硅氧烷涂料，以丙烯酸聚硅氧烷树脂bjw-90为基体树脂，采用硅烷偶联剂kh550进行固化后得到漆膜，具有优异的硬度、附着力和耐冲击、耐腐蚀性能，通过加速老化试验验证表明，尤其是实施例2制备得到的漆膜6000小时无变化，具有显著的特别优异的耐候性能。
[0054]
最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，对于本领域的普通技术人员来说，在上述说明及思路的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

技术特征：

1.一种高性能灰聚硅氧烷涂料，其特征在于，它由a原料和b原料制成；所述的a原料包括丙烯酸聚硅氧烷树脂bjw-90、高素炭黑、钛白粉、滑石粉、丙二醇甲醚、分散剂和流平剂；a原料的混合物经过高速砂磨机研磨到细度≤20微米；b原料包括硅烷偶联剂。2.根据权利要求1所述的一种高性能灰聚硅氧烷涂料，其特征在于，它由下例重量百分比的原料制成：丙烯酸聚硅氧烷树脂bjw-9060～80％，高素炭黑0.3～1.5％，钛白粉8～15％，滑石粉3～10％；分散剂0.3％，流平剂0.5％，硅烷偶联剂12～20％。3.根据权利要求1所述的一种高性能灰聚硅氧烷涂料，其特征在于，它由下例重量的原料制成：a组：聚硅氧烷树脂bjw-9070g炭黑1g钛白粉13g滑石粉8g丙二醇甲醚5g分散剂0.5g流平剂0.3gb组：硅烷偶联剂14g。4.根据权利要求1所述的一种高性能灰聚硅氧烷涂料，其特征在于，它由下例重量的原料制成：a组：聚硅氧烷树脂bjw-9072g炭黑1.5g钛白粉12g滑石粉8g丙二醇甲醚5g分散剂0.5g流平剂0.3gb组：硅烷偶联剂15g。5.根据权利要求1所述的一种高性能灰聚硅氧烷涂料，其特征在于，它由下例重量的原料制成：a组：聚硅氧烷树脂bjw-9075g炭黑1g钛白粉12g滑石粉7g丙二醇甲醚5g分散剂0.5g流平剂0.3gb组：硅烷偶联剂15g。
6.根据权利要求1～5任一项所述的一种高性能灰聚硅氧烷涂料，其特征在于，所述的丙烯酸聚硅氧烷树脂bjw-90是通过以下方法制备得到：取聚硅氧烷树脂和三丙二醇二丙烯酸酯或1,6己二醇二丙烯酸酯在100～120度，加入二月桂酸二丁基锡催化下进行聚合反应而得。7.根据权利要求6所述的一种高性能灰聚硅氧烷涂料，其特征在于，所述的丙烯酸聚硅氧烷树脂bjw-90是通过以下方法制备得到：取260g聚硅氧烷树脂1037a和65g三丙二醇二丙烯酸酯或65g 1,6己二醇二丙烯酸酯在100～120℃，加入0.3g二月桂酸二丁基锡催化下反应3-5个小时，进行嵌段聚合反应，待体系粘度达到涂4杯50-80秒/25℃时停止反应，加入16g异丙醇和16g正丁醇降温结束反应。8.权利要求1～5任一项所述的高性能灰聚硅氧烷涂料制备方法，其特征在于，a原料制备包括以下步骤：依次将丙烯酸聚硅氧烷树脂，炭黑，钛白粉，滑石粉，分散剂，流平剂，加入不锈钢砂磨机中，开动搅拌，维持转数在200～500转/分钟，同时保证砂磨机内温度不超过50摄氏度，维持砂磨6～8小时后，取样测油漆细度，刮细度板，如果细度超过20微米继续研磨，2个小时后再取样测细度，直至细度达到20微米以下为止；施工时，把把b组分按量和a组分混在一起搅匀，等气泡消失即可喷涂或刷涂。

技术总结

本发明公开一种高性能灰聚硅氧烷涂料及其制备方法。该涂料由丙烯酸聚硅氧烷树脂bjw-90、炭黑、钛白粉、滑石粉、丙二醇甲醚、分散剂、流平剂和硅烷偶联剂组成。本发明通过大量实验筛选出最佳的原料组份，特别是合成了丙烯酸聚硅氧烷树脂bjw-90，本发明提供的灰聚硅氧烷涂料具有优异的耐候性，保光保性，历久弥新，使用年限不小于十年，接近氟碳涂料，但是比氟碳涂料成本更低，具有重要的应用价值。另外本发明避免异氰酸酯在涂料中的危害而采用硅烷偶联剂固化，环保无毒，对大气，水资源，土壤均没有危害。壤均没有危害。