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聚氨酯有機硅涂料的研制,聚氨酯改性有機硅涂料的配制及其良好的綜合性能, 討論了影響涂料防腐蝕性能的因素
2019年11月07日    閱讀量:289    新聞來源:中國建材網 cnprofit.com  |  投稿

1 前言

有機硅涂料一般要求加熱至( 150~ 250)oc 才能完全固化, 由于固化溫度高常常限制了它的使用范圍。但有機硅樹脂具有良好的耐熱性、耐候性及電絕緣等特性, 為了更好地發揮它的特性, 人們都在研究如何降低有機硅涂料的固化溫度。本文介紹了聚氨酯改性有機硅常溫固化涂料及其良好的綜合性能中國建材網cnprofit.com


2 實驗部分

211 有機硅樹脂的合成

將按一定比例組成的一苯基三氯硅烷、二甲基二氯硅烷及二苯基二氯硅烷混合液的甲苯溶液, 滴加到由水組成的水解液反應釜中, 攪拌并保持pH值為7~ 9, 3h 內滴加完, 經水洗、真空干燥即得有機硅樹脂。

212 聚氨酯的合成

(1) 把蓖麻油、甘油、催化劑, 在240 oc醇解2h 測容忍度達到合格后, 冷卻至60 oc, 加入二甲苯共沸脫水待用。

( 2) 將甲苯二異氰酸酯投入反應釜, 攪拌加熱至50 oc, 加熱至( 80~ 90) oc, 反應一定時間后,經檢測粘度合格為終點, 制得聚氨酯待用。

213 聚氨酯改性有機硅的合成

按一定配比將上述合成聚氨酯加入有機硅樹脂的醋酸乙酯溶液中, 加完后, 再加入二月桂酸二丁基錫充分攪拌, 制得聚氨酯改性有機硅清漆。

214 涂料的配制

聚氨酯有機硅涂料的配方見表1 所示。

聚氨酯有機硅涂料的配方

聚氨酯有機硅涂料的研制,聚氨酯改性有機硅涂料的配制及其良好的綜合性能, 討論了影響涂料防腐蝕性能的因素 中國建材網,cnprofit.com

涂料的配制過程:

( 1) 將聚氨酯、有機硅分別配制成清漆;

( 2) 按配比把聚氨酯、有機硅、二丁基二月桂酸錫加入釜中, 進行充分攪拌;

( 3) 待上述攪拌均勻后, 加入顏、填料, 高速分散20min;

( 4) 施工時, 現用現配。

215 涂料性能測試

按國家標準漆膜檢驗方法制備試片, 涂層的物理機械性能檢驗情況見表2。

涂層的物理性能

聚氨酯有機硅涂料的研制,聚氨酯改性有機硅涂料的配制及其良好的綜合性能, 討論了影響涂料防腐蝕性能的因素 中國建材網,cnprofit.com

按國家標準制備試片, 涂層為二道底漆, 二道面漆, 涂層的耐化學品性試驗結果見表3。

聚氨酯改性有機硅涂料的耐蝕性能

聚氨酯有機硅涂料的研制,聚氨酯改性有機硅涂料的配制及其良好的綜合性能, 討論了影響涂料防腐蝕性能的因素 中國建材網,cnprofit.com

3 結果與討論

311 影響成膜的主要因素

聚氨酯由醇解蓖麻油和TDI 制成, 漆膜彈性好, 伸長率可以達到300% 以上, 漆膜的韌性、耐水解性、抗滲性及耐候性均優良。有機硅樹脂雖然具有好的耐熱、耐候、電絕緣性能, 但也存在不足之處, 如機械強度、附著力、耐化學藥品性較差, 需要高溫烘烤固化, 價格較高等問題。


為了克服有機硅樹脂的缺點, 采用聚氨酯改性有機硅, 改性后提高了有機硅的附著力、耐磨性、耐油及耐化學藥品性, 可在常溫下干燥。一般含有羥基的有機硅難以和聚氨酯的異氰酸(- NCO) 反應, 而要通過含有碳羥基的有機硅組分和聚氨酯組分的-NCO基反應, 達到改性目的。


因此, 在反應中首先是含有羥基的有機硅和多元醇反應生成含碳羥基的有機硅組分, 用含-NCO基的聚氨酯為另一組分, 組成雙組分的聚氨酯有機硅涂料, 反應示意如下:

硅中間物和多元醇反應生成含C-OH基的有機硅組分。


含C-OH基的有機硅組分和異氰酸組分配漆反應形成聚氨酯有機硅樹脂。

聚氨酯有機硅涂料的研制,聚氨酯改性有機硅涂料的配制及其良好的綜合性能, 討論了影響涂料防腐蝕性能的因素 中國建材網,cnprofit.com

式中: R 為烴基。

試驗表明, 聚氨酯的含量對涂層的影響很大,涂層的耐溫性, 隨著聚氨酯含量的增加而降低, 隨著聚氨酯含量的減少而增高( 接近有機硅的性能) ,但要獲得耐溫、韌性、附著力均佳, 且常溫固化的涂料需要根據用戶的需要而進行試驗。

312 顏基比

樹脂和填料的配比, 是根據使用條件的不同而不同。要求裝飾性涂料, 采用顏基比為0.2~ 0.8,這樣的涂料具有光澤。對于耐熱溫度較高的涂料,一般要采用較高的顏基比。防銹顏料在金屬表面起鈍化緩蝕作用。顏基比太小, 雖然基料能提供屏蔽性, 但相對的防銹顏料量減少, 起不到足夠的防腐蝕, 特別是化學防腐蝕的作用; 顏基比太大, 則防銹顏料相對量增加, 但不能形成完全連續涂膜, 滲透性增大, 不能提供長期的防腐蝕作用, 最終導致涂層的防腐蝕性下降。


4 結語

通過科學實驗, 合理的配方使該聚氨酯改性有機硅涂料具有了常溫固化的性能, 而且不影響其固有的良好的耐熱性、耐候性及電絕緣等特性, 涂膜可經受多種酸、堿、鹽和化學試劑的侵蝕。


聚氨酯有機硅涂料的研制

吳 迪 ( 錦州石化公司設備研究院, 遼寧121001)

郭 麗 ( 錦州石化分公司氣分車間, 遼寧121001)


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