有机硅改性涂料的研究进展

有机硅树脂是以Ｓｉ-Ｏ-Ｓｉ键为主链、硅原子上连接有机基团的交联型半无机高聚物,是一类热固性高分子材料.有机硅树脂尽管具有优异的耐热性、耐候性、电绝缘性、耐化学药品性、憎水性及阻燃性,但也存在一些问题,如附着力和耐有机溶剂性差,因固化温度高、固化时间长,不便于大面积施工.所以,直接用作涂料的成膜剂受到限制.为充分发挥有机硅树脂的优点,同时克服其缺点,可用有机树脂进行改性. 改性方法主要有物理共混法和化学共聚法.大多数情况下,有机硅树脂只有通过化学改性才能取得良好的改性效果.化学改性主要是通过缩聚、自由基聚合及加成反应 (实际应用中大都采用缩聚反应) ,在聚有机硅氧烷主链的末端或侧链连接上其它有机树脂,形成嵌段、接枝或互穿网络共聚物,从而赋予有机硅树脂新的性能,使其获得新的应用.有机硅树脂与其它有机树脂的反应可预先在溶液中完成,也可在成膜时完成；既可是单组分,又可是双组分.在涂料工业中,用有机硅树脂对其它有机树脂进行改性时,有机硅树脂的用量一般在30%～50%之间.用量低于30%,改性效果不明显;用量高于50%,则成本太高.近年来,国内外有机硅改性树脂涂料的品种主要有有机硅改性醇酸树脂、聚酯和聚丙烯酸酯、环氧树脂、聚氨酯涂料等.有机硅改性聚酯和聚丙烯酸酯涂料因具有优异的耐候性、耐酸性、耐沾污性和对无机基材的附着力而倍受青睐,大量用于金属板材的预涂装、机器设备的涂装及建筑物内外墙的耐候装饰.带端羟基的聚酯和聚丙烯酸酯均可用多羟基的有机硅低聚物 (每分子的平均羟基数约为3-5个) 进行改性.有机硅树脂上的羟基需先进行醚化;然后在催化剂 (如四丁基锡或四异丙基锡) 存在下,于140℃左右进行缩聚反应,通过粘度变化确定反应终点.此类有机硅改性树脂的固化温度低 (甚至可以室温固化) 、介电性能优异、粘附性良好,耐水防潮性、保光性及抗粉化性更佳.