專利名稱：一種無溶劑型有機(jī)硅耐高溫涂料的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無溶劑型有機(jī)硅耐高溫涂料的制備方法，屬有機(jī)硅應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前市場(chǎng)上應(yīng)用的有機(jī)硅耐高溫涂料幾乎全部為溶劑型的，固化時(shí)有低分子副產(chǎn)物產(chǎn)生，且溶劑揮發(fā)對(duì)環(huán)境造成污染。如公開號(hào)CN101463223公開的一種環(huán)氧增強(qiáng)的韌性有機(jī)硅涂料由聚硅氧烷預(yù)聚體100重量份、環(huán)氧樹脂1 100重量份，胺類固化劑5 50重量份，揮發(fā)性有機(jī)液體如乙醇、丙醇、丁醇、丙酮、丁酮、甲苯或二甲苯中的一種或多種1 100 重量份組成。本發(fā)明發(fā)明人在《彈性體》發(fā)表的“無溶劑加成型有機(jī)硅耐高溫樹脂的合成及耐熱性能研究”論文涉及到有機(jī)硅耐高溫樹脂的制備方法，但對(duì)涉及方法中使用的材料配比未予公開。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，本發(fā)明公開一種無溶劑型有機(jī)硅耐高溫涂料的制備方法，旨在解決溶劑型有機(jī)硅涂料生產(chǎn)時(shí)有低分子副產(chǎn)物產(chǎn)生導(dǎo)致對(duì)環(huán)境造成污染的問題。本發(fā)明的技術(shù)方案是，本發(fā)明將乙烯基引入硅樹脂使其非常易于通過Pt催化的硅氫加成反應(yīng)進(jìn)行交聯(lián)固化，固化時(shí)無小分子物放出，且性能穩(wěn)定。采用無溶劑硅樹脂中加入耐高溫填料，如云母粉、滑石粉、碳酸鈣、膨潤(rùn)土、碳黑等，由此制備獲得無溶劑型有機(jī)硅耐高溫涂料，該涂料可耐600-1000°C的高溫。本發(fā)明無溶劑型有機(jī)硅耐高溫涂料的制備方法包括無溶劑有機(jī)硅高溫樹脂的合成和采用無溶劑有機(jī)硅高溫樹脂制備無溶劑型有機(jī)硅耐高溫涂料。本發(fā)明無溶劑型有機(jī)硅耐高溫樹脂的合成工藝為
(1)硅樹脂預(yù)聚體的合成以二官能團(tuán)和三官能團(tuán)的有機(jī)硅氧烷混合單體為原料，采用逆水解法通過烷氧基的共水解縮聚得到水解物，進(jìn)而在離子交換樹脂作用下加熱縮聚平衡，最后經(jīng)過脫色、加入活性稀釋劑調(diào)整固含量，即可得到目標(biāo)產(chǎn)物。以nR/nSi表示硅樹脂的交聯(lián)度，即硅樹脂中有機(jī)基團(tuán)與硅原子數(shù)目的比值；nPh/ nMe表示苯基含量，即硅樹脂中苯基基團(tuán)與有基基團(tuán)數(shù)目的比值，通過這個(gè)摩爾比可以計(jì)算出單體的質(zhì)量比。按nR/nSi=l. 3，nPh/nMe=l. 0，水解溫度50°C，反應(yīng)時(shí)間4h，去離子水在2小時(shí)內(nèi)滴加完畢，水解完成后升溫至10(TC抽真空脫除溶劑，之后，升溫至150°C進(jìn)行熟化反應(yīng)，至體系無溶劑及小分子物產(chǎn)生為止。(2)活性稀釋劑的合成將乙烯基三乙氧基硅烷、甲基乙烯基二乙氧基硅烷及二苯基二乙氧基硅烷按1:1.7:4.3的比例稱量，在40°C下，慢慢加入內(nèi)盛無水乙醇和水的反應(yīng)瓶中進(jìn)行共水解反應(yīng)，無水乙醇與水的稱量比例為10:3。加完料后，繼續(xù)攪拌反應(yīng)池，然后抽真空脫除溶劑，而后在110°C回流反應(yīng)汕，降溫，加入(ViIi2Si) 2和Me4NOH堿膠，升溫至
3120°C反應(yīng)他，在升溫至150°C以上破壞催化劑，減壓蒸出低沸物后，得到甲基苯基乙烯基硅油活性稀釋劑。(3)交聯(lián)劑的合成將DMC、含氫硅油、濃硫酸和六甲基二硅氧烷按1:3. 2:0. 1:0.2 的比例稱量，加入帶電磁攪拌和回流冷凝管的平底燒瓶中，室溫下攪拌證后，靜置分層，除去酸水層，將油層用水洗至中性，并用無水氯化鈣干燥，得無色透明的低含氫硅油。(4) 二乙烯基四甲基二硅氧烷配位的鉬催化劑將氯鉬酸與二乙烯基四甲基二硅氧烷按1:120的質(zhì)量比稱量加入到250ml的帶攪拌裝置、回流冷凝管和溫度計(jì)的三口燒瓶中，升溫到120°C，攪拌Ih后，冷卻至室溫，濾去鉬黑沉淀。再加入等量的二乙烯基四甲基二硅氧烷，攪勻，水洗之后，再用碳酸氫鈉處理，并用無水氯化鈣干燥，即得鉬的二乙烯基四甲基二硅氧烷絡(luò)合物催化劑。(5)將步驟(1)所制得的硅樹脂預(yù)聚體與活性稀釋劑、交聯(lián)劑、抑制劑和鉬催化劑按1:0. 3:0. 3: (0. 02-0. 03) (1X10-4 3X10-4)比例稱量，然后充分混合攪拌即可得到無溶劑型有機(jī)硅樹脂。
本發(fā)明無溶劑型有機(jī)硅耐高溫涂料的制備方法的步驟為
(1)準(zhǔn)確稱取所需各原料，將耐高溫樹脂專用填料、滑石粉、云母粉、膨潤(rùn)土和紫外屏蔽劑按下列比例(耐高溫樹脂專用填料占總重量的10-25%、滑石粉占總重量的5-10%、云母粉占總重量的5-15%、膨潤(rùn)土占總重量的5-10%、紫外屏蔽劑占總重量的5-10%)投入混合釜中，之后投入前面制備的無溶劑型有機(jī)硅樹脂(有機(jī)硅樹脂占總重量的45-70%)、部分活性稀釋劑(占總重量的10-20%)，最后進(jìn)行充分的攪拌混合；
(2)將上述攪拌后的混合料壓入砂磨機(jī)中進(jìn)行充分砂磨；
(3)在砂磨后的混合料放入配漆釜中，然后再在混合料中添加剩余的活性稀釋劑進(jìn)行攪拌、混合，最后進(jìn)行檢驗(yàn)，包裝。本發(fā)明無溶劑型有機(jī)硅耐高溫涂料不僅具有固化迅速、節(jié)能和環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，而且使用時(shí)不會(huì)產(chǎn)生氣泡及砂眼，成膜性能更好。這種涂料大大拓寬了材料的應(yīng)用范圍。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)比較的有益效果是，本發(fā)明合成的無溶劑有機(jī)硅耐高溫涂料脂在工藝上具有固化迅速、節(jié)能和環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，在性能上具有優(yōu)異的耐高低溫、耐侯、耐輻射性能，可廣泛應(yīng)用于航空、電氣電子、化工儀表、汽車、機(jī)械等領(lǐng)域，是絕緣、耐高溫?zé)岱雷o(hù)工業(yè)領(lǐng)域的首選材料。


圖1為無溶劑型有機(jī)硅樹脂的合成； 圖2為無溶劑型有機(jī)硅耐高溫涂料的制備工藝。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的具體實(shí)施方式
如下
1、本發(fā)明實(shí)施例無溶劑型有機(jī)硅耐高溫樹脂的合成工藝步驟為 (1)硅樹脂預(yù)聚體的合成
以二官能團(tuán)和三官能團(tuán)的有機(jī)硅氧烷混合單體為原料，按nR/nSi=l. 3，nPh/nMe=l. 0 確定反應(yīng)物重量，采用逆水解法通過烷氧基的共水解縮聚得到水解物，水解溫度50°C，反應(yīng)時(shí)間4h，去離子水在2小時(shí)內(nèi)滴加完畢，水解完成后升溫至100°C抽真空脫除溶劑，之后，升溫至150°C進(jìn)行熟化反應(yīng)，至體系無溶劑及小分子物產(chǎn)生為止。
(2)活性稀釋劑的合成準(zhǔn)確稱取乙烯基三乙氧基硅烷20克，甲基乙烯基二乙氧基硅烷34克、二苯基二乙氧基硅烷86克，在40°C下，慢慢加入內(nèi)盛100克無水乙醇和30水的500ml三口瓶中進(jìn)行共水解反應(yīng)。加完料后，繼續(xù)攪拌反映池，然后抽真空脫除溶劑，而后在110°C回流反應(yīng)3h，降溫，加入(ViR2Si) 2和Me4NOH堿膠，升溫至120°C反應(yīng)6h，在升溫至150°C以上破壞催化劑，減壓蒸出低沸物后，得到甲基苯基乙烯基硅油活性稀釋劑。(3)交聯(lián)劑的合成在裝有電磁攪拌器、溫度計(jì)、回流冷凝管的500ml三口瓶中，加入50克D4、160克高含氫硅油和10克匪，將反應(yīng)裝置固定在恒溫水浴中，升溫至30°C，然后加入5克濃硫酸。反應(yīng)證后，停止加熱，靜置分層，除去酸水層，將油層用水洗至中性，并用無水氯化鈣干燥，得無色透明的低含氫硅油。(4)制備二乙烯基四甲基二硅氧烷配位的鉬催化劑將1克氯鉬酸與120克二乙烯基四甲基二硅氧烷加入到250ml帶攪拌裝置、回流冷凝管和溫度計(jì)的三口燒瓶中，升溫到120°C，攪拌Ih后，冷卻至室溫，濾去鉬黑沉淀。再加入等量的二乙烯基四甲基二硅氧烷， 攪勻，水洗之后，再用碳酸氫鈉處理，并用無水氯化鈣干燥，即得鉬的二乙烯基四甲基二硅氧烷絡(luò)合物催化劑。(5)無溶劑型有機(jī)硅樹脂稱取100克反應(yīng)制得的硅樹脂預(yù)聚體，加入30克的活性稀釋劑、30克交聯(lián)劑、2-5克抑制劑和1 X 10_4 3 X10-4克鉬催化劑，經(jīng)充分?jǐn)嚢杌旌希?即可得到無溶劑型有機(jī)硅樹脂。2、本發(fā)明實(shí)施例無溶劑型有機(jī)硅耐高溫涂料的制備的步驟為
(1)按比例準(zhǔn)確稱取所需各原料，將耐高溫樹脂專用填料(占總重量的1洲)、滑石粉(占總重量的6%)、云母粉(占總重量的7%)、膨潤(rùn)土(占總重量的6%)和紫外屏蔽劑(占總重量的 5%)投入混合釜中，之后投入無溶劑型有機(jī)硅樹脂(占總重量的M%)、部分活性稀釋劑(占總重量的10%)，最后進(jìn)行充分的攪拌混合；
(2)將上述攪拌后的混合料壓入砂磨機(jī)中進(jìn)行充分砂磨；
(3)在砂磨后的混合料放入配漆釜中，然后再在混合料中添加剩余的活性稀釋劑進(jìn)行攪拌、混合，最后進(jìn)行檢驗(yàn)，包裝。
權(quán)利要求
1.一種無溶劑型有機(jī)硅耐高溫涂料的制備方法，其特征在于，所述方法包括無溶劑有機(jī)硅高溫樹脂的合成和采用無溶劑有機(jī)硅高溫樹脂制備無溶劑型有機(jī)硅耐高溫涂料，所述無溶劑有機(jī)硅高溫樹脂的合成工藝包括硅樹脂預(yù)聚體的合成、活性稀釋劑的合成、交聯(lián)劑的合成、二乙烯基四甲基二硅氧烷配位的鉬催化劑的制備及無溶劑型有機(jī)硅樹脂的制備(1)以二官能團(tuán)和三官能團(tuán)的有機(jī)硅氧烷混合單體為原料，按nR/nSi=l.3，nPh/ IiMe=L 0 (摩爾比)，采用逆水解法通過烷氧基的共水解縮聚得到水解物，水解完成后升溫抽真空脫除溶劑，之后，升溫至進(jìn)行熟化反應(yīng)，至體系無溶劑及小分子物產(chǎn)生為止；(2)活性稀釋劑的合成中，乙烯基三乙氧基硅烷、甲基乙烯基二乙氧基硅烷及二苯基二乙氧基硅烷按1:1.7:4.3的質(zhì)量比稱量，在40°C下，慢慢加入內(nèi)盛無水乙醇和水的反應(yīng)瓶中進(jìn)行共水解反應(yīng)，無水乙醇與水的質(zhì)量比為10:3 ；(3)交聯(lián)劑的合成中，DMC、含氫硅油、濃硫酸和六甲基二硅氧烷按1:3.2:0.1:0. 2的比例稱量；(4)二乙烯基四甲基二硅氧烷配位的鉬催化劑制備中，氯鉬酸與二乙烯基四甲基二硅氧烷按1:120的質(zhì)量比稱量；(5)將步驟(1)所制得的硅樹脂預(yù)聚體與活性稀釋劑、交聯(lián)劑、抑制劑和鉬催化劑按 1:0.3:0.3: (0. 02-0. 03) (1 X 10_4 3 X 10_4)質(zhì)量比稱量，然后充分混合攪拌即可得至Ij 無溶劑型有機(jī)硅樹脂；所述無溶劑有機(jī)硅耐高溫涂料的制備方法為(1)準(zhǔn)確稱取所需各原料，將耐高溫樹脂專用填料、滑石粉、云母粉、膨潤(rùn)土和紫外屏蔽劑按比例投入混合釜中，之后投入前面制備的所述無溶劑型有機(jī)硅樹脂、部分活性稀釋劑， 最后進(jìn)行充分的攪拌混合；(2)將上述攪拌后的混合料壓入砂磨機(jī)中進(jìn)行充分砂磨；(3)在砂磨后的混合料放入配漆釜中，然后再在混合料中添加剩余的活性稀釋劑進(jìn)行攪拌、混合，最后進(jìn)行檢驗(yàn)，包裝。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無溶劑型有機(jī)硅耐高溫涂料的制備方法，其特征在于， 制備所述涂料各原料的用量為，耐高溫樹脂專用填料占總重量的10-25%、滑石粉占總重量的5-10%、云母粉占總重量的5-15%、膨潤(rùn)土占總重量的5-10%、紫外屏蔽劑占總重量的 5-10%、有機(jī)硅樹脂占總重量的45-70%、部分活性稀釋劑占總重量的10-20%。
全文摘要
一種無溶劑型有機(jī)硅耐高溫涂料的制備方法，制備該涂料各原料的用量為，耐高溫樹脂專用填料占總重量的10-25%、滑石粉占總重量的5-10%、云母粉占總重量的5-15%、膨潤(rùn)土占總重量的5-10%、紫外屏蔽劑占總重量的5-10%、有機(jī)硅樹脂占總重量的45-70%、部分活性稀釋劑占總重量的10-20%。制備方法準(zhǔn)確稱取各原料，將耐高溫樹脂專用填料、滑石粉、云母粉、膨潤(rùn)土和紫外屏蔽劑按比例投入混合釜中，之后投入無溶劑型有機(jī)硅樹脂、部分活性稀釋劑，最后進(jìn)行充分的攪拌混合；攪拌后的混合料壓入砂磨機(jī)中進(jìn)行充分砂磨而成。本發(fā)明是絕緣、耐高溫?zé)岱雷o(hù)工業(yè)領(lǐng)域的首選材料，可廣泛應(yīng)用于機(jī)械、電子、化工等領(lǐng)域。
文檔編號(hào)C08G77/06GK102268219SQ20111024277
公開日2011年12月7日 申請(qǐng)日期2011年8月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月23日
發(fā)明者季清榮, 李雄輝, 程斌, 董曉娜, 諶開紅, 陳衍華 申請(qǐng)人:江西省科學(xué)院應(yīng)用化學(xué)研究所