有机硅陶瓷涂料的研究进展

合集下载

硅基聚合物耐高温衍生陶瓷涂层制备与应用研究进展

硅基聚合物耐高温衍生陶瓷涂层制备与应用研究进展

第 4 期第 12-23 页材料工程Vol.52Apr. 2024Journal of Materials EngineeringNo.4pp.12-23第 52 卷2024 年 4 月硅基聚合物耐高温衍生陶瓷涂层制备与应用研究进展Research progress in preparation and application of silicon -containing polymer derived high temperature resistant ceramic coatings陈科吉1,2,李鹏飞2,徐彩虹2,吴子剑1*,张宗波2*(1 哈尔滨理工大学 材料科学与化学工程学院,哈尔滨 150000;2 中国科学院化学研究所,北京 100190)CHEN Keji 1,2,LI Pengfei 2,XU Caihong 2,WU Zijian 1*,ZHANG Zongbo 2*(1 School of Materials Science and Chemical Engineering ,HarbinUniversity of Science and Technology ,Harbin 150000,China ;2 Institute of Chemistry ,Chinese Academy of Sciences ,Beijing 100190,China )摘要:随着航空航天领域的不断发展,金属以及碳材料等高温结构部件的服役条件日益苛刻。

通过恰当的工艺在高温结构部件表面制备硅基陶瓷涂层并赋予其特殊性能,可有效提高高温结构部件的使用寿命。

近年来,聚合物前驱体转化陶瓷涂层逐渐成为一种无机涂层制备的新方法。

该方法具有制备工艺简便、涂层功能拓展性强等特点,得到了研究者越来越多的关注。

本文主要综述了硅基聚合物前驱体转化陶瓷涂层的研究进展。

首先从聚合物陶瓷涂层的制备展开,简要介绍了硅基聚合物前驱体、填料种类以及涂覆工艺和裂解方式对涂层结构以及性能的影响。

陶瓷涂料综述

陶瓷涂料综述

国内陶瓷涂料研究进展综述摘要:随着涂料工业的发展,一些有机涂料已经不能满足人们的绿色环保、多功能化和优良性能的理念,而陶瓷涂料的发展开启了向高新涂料领域的进展和研究,进一步满足了人们对于提升涂料性能的愿景。

本文主要基于目前现有的国内多种有关陶瓷涂料的研究成果,简明地阐述了各种陶瓷涂料的优良性能,以及其最新的研究发展,同时对这些陶瓷涂料的制备方法和机理进行了归纳,总结,并且进一步提出了一些有关陶瓷涂料的设想和改进。

关键词:耐高温;陶瓷;瓷膜;涂料;涂膜;环保;0前言:陶瓷涂料属于功能涂料领域[1],是一种新型的水性无机涂料。

它是以纳米无机化合物为主要成分,并且以水为分散质,涂装后通常经过低温加热方式固化,形成性能和陶瓷相似的涂膜。

其原料蕴藏丰富,便于开采且价格低廉,进而使其成本也相对传统涂料较低。

其中一些采用了硅烷偶联剂,氢氧化铝胶体制备的陶瓷涂料,具有耐高温、高硬度、不燃无烟、超耐候、环保无毒、色彩丰富、涂装简便等诸多优势。

经过各种新型的改良和增进后,其各种优越的性能和廉价的成本也讲逐渐取代传统涂料。

而传统的有机涂料等,对环境的影响颇为巨大,不仅成品经常排放温室气体导致气候变暖,而且还释放有毒物质于空气中,导致人或动植物的疾病和死亡,其在生产的过程之中也耗能大,不满足我国低碳的理念,并产生各种工业污水或有毒气体。

本文试图对各种陶瓷涂料相关的文献资料进行归纳,分类并总结,从各种试剂的配比及制备方案中分析出陶瓷涂料的一些发展和改进,并进行一些相关的理论设想。

1陶瓷涂料概述1.1成膜机理一般由多种纳米级氧化物,通过改进的溶胶-凝胶[2]等反应,并且在低温下,以水为分散介质,水解固化行成类似陶瓷和玻璃的漆膜。

1.2原料来源陶瓷涂料的原材料来自于极普通的、储量极为丰富的天然矿石和金属氧化物(如:石灰石、粘石英砂),而且生产工艺也不复杂,能耗相对较低。

因而原材料资源十分丰富,这与完全依赖石油化学工业、并以石油为主要原料的有机涂料相比较,不仅具有很大的资源优势,而且更加符合低碳要求。

有机硅涂料的研究及应用进展

有机硅涂料的研究及应用进展

有机 硅产 品 的 基本 结 构 单 元 是 硅 ~氧 链 节 , 侧 链 则是 与硅 原 子 相 连 的各 种 有 机基 团 。因此 , 在有 机硅 中既 含有 “ 机 基 团 ” 有 ,又 含 有 “ 机 无 结构” ,这 种特 殊 的结 构 使 其集 有 机 物 的特 性 与
无机 物 的功能 于一 身 。
善其附着力 、固化性能、施工性能 ,使之更适合
于涂料应用的要求 , 同时也会在一定程度上降 但
低涂 层 的耐 热性 能 。 122 有 机硅 改性 涂料 .. 122 1 环氧 树脂 改性 有机 硅涂 料 .. .
刘成楼以有机硅改性丙烯酸树脂为基料 ,添 加纳米氧化锡锑及其它助剂 ,制成具有一定隔热 功 能 ,且不 影 响室 内采光 的透 明 隔热涂 料 ,涂膜 保持了良好的物理性能 ,尤其是耐沾污性 、耐候 性 、环 保性 优异 … 。
腐蚀等作用 。与常温隔热涂料相比,中温隔热涂
料 除要 求具 有 同样 出色 的隔热性 能 以外 ,还 需要 在 环境 温 度 条 件 下 保 持 自身 结 构 、性 能 及 隔 热
功能。
12 1 有机硅 涂 料 ..
硅 树脂 清漆 可 耐 20~20℃ ;以硅 树 脂 为 0 5
基料 ,加入铝粉 、耐热填料 、玻璃料配制的涂料
环 氧树脂 具 有 优 良 的机 械性 能 、 电气 性 能 、
耐化 学 品性 、粘 接性 能 以及 易 成 型加工 、成 本低
有机硅树脂涂料 ,可在 80o 左右 的环境下使 5 C 用 ,2mi n内隔热温 差 在 60℃ 以上 ,并 保 留原 6
漆膜 。
廉等优点 ,结合硅树脂 的耐高温 、耐候 、憎水及 电气强度高等特点,能够制备 出性能优异的耐高 温隔热涂料。改性硅树脂的合成过程中,最大的

有机硅耐高温涂料的研究

有机硅耐高温涂料的研究

第 1 期 王海侨等 :有机硅耐高温涂料的 研究
· 61 ·
列于表 3 。同时 , 利用显微镜对不添加玻璃 粉和添 加玻璃粉的涂料在 500 ℃情况下加热 1 h 后的表观 形貌进行了观察 , 如图 2 所示 。
表 3 低熔点玻璃粉用量对耐高温性能的影响 T able 3 Effect of dosage of low melting-point g lass
图 1 配方 1 、配方 2 热失重曲线
Fig .1 T G curve of formula 1 and 2
2.3 颜填料 、助剂作用分析 经过大量试验发现 , 在涂料的各组分中 , 除了基
料有机硅树脂 , 低熔点玻璃粉 、滑石粉 、铝粉和硅烷 偶联剂对涂层的性能影响较大 , 以配方 2 为基准配 方分别研究了这四种组分的作用 。 2.3.1 低熔点玻璃粉的作用 低熔点玻璃粉种类 较多 , 有铅玻璃粉 、硼玻璃粉 、磷酸盐玻璃粉等 。据 文献[ 5] 报道 , 有机硅耐高温涂料 使用硼玻璃粉较 好 。本文选用不同质量数的低熔点硼玻璃粉加入涂 料中 , 研究了低熔点玻璃粉对涂料性能的影响 , 结果
第 33 卷 第 1 期 2006 年
北 京化 工大 学学报 JO U RNA L OF BEIJING U NI VERSIT Y O F CHEM ICA L T ECHN OLO GY
Vol.33 , N o .1 2 00 6
有机硅耐高温涂料的研究
王海侨 李 营 荀国立 李效玉*
(北京化工大学 纳米材料 先进制备技术与应用科学教育部重点实验室 , 材料科 学与工程学院 , 北京 100029)
coating' s perfo rmance
滑石粉质量/ g 0.3 0.6 0.9 1.2 1.5

渗透性有机硅表面防护涂料的研究及应用现状

渗透性有机硅表面防护涂料的研究及应用现状
Abstract :T he co rr osio n mechanism of co nc rete and the pro tectiv e mechanism of org anosilicone coating s are
summarized .I n accor dance with the different co mpo sitio n fo rms , or ganosilicone protectiv e coa ting s may be divided into w ater-based , so lve nt-based and emulsion-based coa tings .T heir actio n principles , adv antag es and disadva ntag es are de scribed respectiv ely .T he research sta tus , existing pr oducts in the market and the norma tive sta ndards of per for mance tests of o rg ano silico ne pro tective coating s are also introduced .A s an effectiv e anti-co r rosio n method , or ganosilicone pro tectiv e co ating s have been w idely used in eng inee ring .
乳液型有机硅防护涂料主要品种有 :① 甲基含 氢硅油乳液 , 由于含有与硅直接相连的氢原子具有 较高的反应活性 , 易与羟基等活性基团反应 , 形成网 状防水膜 ;② 羟基硅油乳液 , 羟基硅油乳液可用羟 基硅油直接乳化或乳液聚合制得 ;③ 烷基烷氧基硅 烷乳液 , 该产品含有烷氧基 , 遇到硅酸盐基材的羟基 时 , 易发生交联 , 产生网状憎水性硅氧烷膜 。 但是 , 乳液的稳定性始终是一个需要引起关注的问题 。

有机硅的应用与研究进展

有机硅的应用与研究进展

有机硅的应用与研究进展有机硅是指碳与硅构成的化合物。

它具有独特的化学结构,具有一系列优良的物理化学性能。

因此,有机硅在多个领域具有重要的应用,并且在研究领域也有不断的进展。

本文将详细讨论有机硅的应用和研究进展。

首先,有机硅广泛应用于涂料和油漆领域。

有机硅涂料和油漆具有优异的耐热性、耐候性和耐化学性能。

它们可以在高温环境下保持稳定,并且不容易受到阳光、酸、碱等化学物质的侵蚀。

此外,有机硅涂料和油漆还具有良好的附着力、耐磨性和耐腐蚀性。

因此,它们被广泛应用于汽车、建筑、船舶等领域。

其次,有机硅在塑料工业中也得到了广泛的应用。

由于有机硅具有较高的机械强度、柔韧性和耐疲劳性能,因此可以改善塑料的物理性能。

例如,在橡胶中加入有机硅可以提高其抗老化性能和耐磨性能。

在塑料复合材料中引入有机硅也可以提高其耐热性和机械强度。

此外,有机硅还可以用作塑料流动剂,可以降低塑料的粘度,改善其流动性。

此外,有机硅在医药领域也有重要的应用。

有机硅化合物可以用作药物的载体,可以改善药物的生物利用度和稳定性。

有机硅还可以用于制备生物医学材料,如生物医用硅胶。

生物医用硅胶具有良好的生物相容性和可降解性,可以用于制备支架、绷带、缝合线等医疗器械。

此外,有机硅还在电子领域具有广泛的应用。

有机硅化合物可以用于制备有机太阳能电池、有机发光二极管(OLED)等器件。

有机硅材料具有较高的电导率和光学特性,可以用于制备高效率的光电器件。

有机硅还可以用于光通信领域,可以用于制备光纤和光波导器件。

在研究方面,近年来有机硅的应用研究进展迅速。

首先,研究人员对有机硅的合成方法进行了改进和优化。

新的有机硅化合物合成方法的开发不仅提高了有机硅化合物的合成效率,还扩展了有机硅的结构多样性。

其次,研究人员对有机硅材料的性能进行了深入的研究。

他们通过调控有机硅的分子结构和聚合方式,改变了有机硅的物理化学性质,提高了其在各个领域的应用效果。

最后,研究人员还探索了有机硅材料在新型领域的应用。

陶氏无溶剂有机硅浸渍漆

陶氏无溶剂有机硅浸渍漆

陶氏无溶剂有机硅浸渍漆【主题】陶氏无溶剂有机硅浸渍漆:为可持续发展注入新活力【引言】陶氏无溶剂有机硅浸渍漆是一种创新的涂料技术,它在许多行业中都具有重要的应用价值。

有机硅涂料以其优异的性能和环保特性,受到了全球市场的广泛认可与青睐。

而陶氏无溶剂有机硅浸渍漆则在有机硅涂料的基础上进行了进一步的创新,为可持续发展注入了新的活力。

本文将深入探讨陶氏无溶剂有机硅浸渍漆的原理、应用领域以及优势,希望能够让读者全面了解这一领域的前沿技术。

【正文】1. 什么是陶氏无溶剂有机硅浸渍漆?无溶剂有机硅浸渍漆是一种基于有机硅技术开发的涂料,其主要成分是无机硅酮和有机硅树脂。

与传统的涂料相比,陶氏无溶剂有机硅浸渍漆不含有害溶剂,具有快速固化、高硬度、高透明度、耐磨损、抗老化和防水等特点。

2. 陶氏无溶剂有机硅浸渍漆的应用领域陶氏无溶剂有机硅浸渍漆在许多领域中都有着广泛的应用。

它可以被用作建筑材料的表面涂层,提供耐磨损、耐候性和防尘防污等特性,从而增强建筑物的耐久性和外观。

它还可以应用于电子领域,例如液晶显示屏和手机玻璃的涂覆,以提高其抗刮擦和防指纹能力。

陶氏无溶剂有机硅浸渍漆还可以应用于航空航天、汽车和家具等领域,为产品提供优异的涂装效果和保护性能。

3. 陶氏无溶剂有机硅浸渍漆的优势陶氏无溶剂有机硅浸渍漆相对于传统涂料具有多项优势。

它不含有害溶剂,在施工过程中减少了对环境和人体的污染。

陶氏无溶剂有机硅浸渍漆的固化速度较快,能够降低生产工艺周期,提高生产效率。

它的高硬度和耐磨损性能也使得涂层具有较长的使用寿命和较好的维护性。

无溶剂有机硅浸渍漆还具有较高的透明度和抗黄变性,能够保持涂层长期如新的外观。

【个人观点】作为一种创新的涂料技术,无溶剂有机硅浸渍漆在可持续发展方面具有巨大的潜力。

它不仅能够提供高品质的涂装效果,还能够减少对环境的负面影响。

对于建筑领域而言,陶氏无溶剂有机硅浸渍漆的应用有助于提升建筑物的耐用性,降低维护成本;对于电子领域而言,它能够提高产品的附加值和使用寿命,提升用户体验。

有机硅涂层的研究进展

有机硅涂层的研究进展


5.绝缘防污闪涂层
• 曾凡辉等采用钛酸酯偶联剂对氢氧化铝进行表面 改性,制得了电气绝缘性能优异的硅橡胶防污闪 涂料。表面处理显著提高了氢氧化铝与硅橡胶的 相容性,从而改善涂料的耐电弧性能。
曾凡辉, 姜其斌, 陈宪宏. 氢氧化铝的表面改性 及其在硅橡胶涂料中的应用[J]. 涂料工业. 2007, 37(2):39-41.
白色耐高温防腐蚀涂料研制成功[J]. 表面工 程资讯. 2010, 10(6): 21-21.

3.有机硅耐高温涂层
• 王正顺等采用甲基三氯硅烷、二甲基二氯硅烷和 苯基三氯硅烷合成有机硅树脂,添加云母粉、硅 酸铝、钛白粉和磷酸锌等作为填料,制备了有机 硅耐热涂料,这种耐高温涂料可耐400~500℃高 温,表现出良好的耐高温、隔热保温性能。
王正顺, 陈克复, 孙京丹, 刘犇. 耐高温隔 热保温有机硅涂料研究[J]. 中华纸业. 2010, (6):38-41.

4.有机硅耐腐蚀涂层
• 环氧树脂改性有机硅树脂不仅能提高有机硅涂层 的附着力和防腐能力,还能增强环氧树脂韧性、 耐高温性和耐候性,使涂层在较高温度下具备良 好的物理机械性能。 • 环氧改性有机硅树脂与耐高温颜料配合使用,使 涂料能在350℃的高温环境下,既能保持适当的 物理机械性能又能具有良好的防腐蚀性能。

3.有机硅耐高温涂层
有机硅树脂最突出的性能是优异的热氧化稳定 性,以Si-O-Si为骨架的涂层可以在200—250℃ 下长期使用而不分解或变色。

3.有机硅耐高温涂层
短期暴露温度 (<1000h)
<350℃
长期暴露温度 (>1000h)
单体品种 添加增硬成分 硅烷偶联剂 性能各异的增硬耐磨 涂层
聚碳酸酯、有机玻璃、丙烯酸树脂 等透明塑料制品

有机硅建筑防水材料的研究进展_孙峰

有机硅建筑防水材料的研究进展_孙峰

技术进展,2009,23(1):55~59SILICO N E M AT ER IAL有机硅建筑防水材料的研究进展孙 峰,吴忆南(浙江恒业成有机硅有限公司,浙江绍兴312088)摘要:介绍了有机硅建筑防水材料的防水性能及其原理,概述了有机硅建筑防水的类型、优缺点及近年来国内外研究进展。

关键词:有机硅,防水剂,建筑,硅树脂,硅烷,甲基硅醇钠中图分类号:T Q 264.1+2 文献标识码:A 文章编号:1009-4369(2009)01-0055-05收稿日期:2008-08-10,修返日期:2008-10-16。

作者简介:孙峰(1979)),硕士,研究方向为有机硅材料。

E -mail:true -friend@qq 1com 。

建筑材料(包括钢筋混凝土、水泥、砖石、陶瓷等)属于非均质多孔结构和高渗透性的材料,建筑物表面的水分易通过建筑材料的毛细管渗透到内部,使其中的Ca 2+、Mg2+、Al 3+等可溶性盐发生水溶性迁移,从而造成建筑物表面风化,形成盐霜;这不仅影响建筑物的视觉美观,而且会引起墙表出现裂隙,导致建筑物质地、耐久性受损。

因此,对建筑材料的防水处理十分关键。

其根本措施是阻止或降低水分对建材的侵入,同时又不防碍潮气从其内部扩散出来。

有机硅材料具有很低的表面张力,能降低基材的表面能,使其具有出色的憎水性;同时,又不封闭基材的透气微孔,具有透气呼吸功能,其防水层的寿命一般可达10~15年[1]。

因而,有机硅材料作为理想的建筑防水材料,可广泛用作砖瓦、墓碑、石刻、道路、桥梁、混凝土构件、陶瓷等建筑材料的防水剂。

1 有机硅材料的防水机理当有机硅材料涂刷于建材制品表面时,可在其表面毛细孔内壁形成一层均匀、致密的有机硅膜。

在一定条件下,建材表面的硅羟基与有机硅膜中的硅羟基发生缩合反应,形成化学键,使有机硅膜牢固地附着在建材制品表面。

有机硅膜在建材制品表面呈定向排列结构(如图1所示),有机硅膜的Si )O 键紧靠建材制品表面,烷基则伸向外。

有机硅耐候涂料的研制和性能试验

有机硅耐候涂料的研制和性能试验
收稿日期 : 2000 12 19; 修订日期 : 2001 02 24 基金项目 : 国家电力总公司 九五! 重点科研项目 ( SPK J007 04)
2
实验部分
2. 1 材 料 热固性丙烯酸树脂 , 交联剂 , 有机硅树脂, 颜填 料和涂料助剂等。 2. 2 试片表面处理 采用 GB/ T 1727- 92 规定的试件尺寸, 加工若 干测试涂料物理性能、 中性盐雾加速腐蚀性能和人 工加速光老化性能的试片, 清除油污、 酸洗、 烘干 , 置 于干燥器中备用。 2. 3 有机硅树脂化学改性丙烯酸树脂 利用有机硅树脂中的活性基团 ∀ ∀ ∀ 羟基与丙烯 酸树脂侧链上的羟基缩合反应, 制得含羟基的有机
# 60 #
李 震 : 有机硅耐候涂料的研制和性能试验
硅丙烯酸共聚物。聚合反应是在反应釜中加入表 1 表 1 改性反应组分配比
组成 聚硅氧烷 丙烯酸树脂 混合溶剂 催化剂 质量分数 / % 10~ 20 30~ 60 20~ 40 适量
3. 2 交联固化剂的选择 对市场上具有代表性的国产和进口的 4 种交联 固化剂进行筛选, 结果见表 2。 表2 交联固化剂的选择( 与树脂 SA 反应 , NCO/ OH= 1 0)
耐候 性和丙烯酸树脂的高附着力 , 再采用合适的耐 候性好 的固化 剂 , 添 加适当 的助剂 和颜填 料配成 涂料。通过 控 制其物理性能来调整配方 , 最终研 制得 到耐候 性和 防腐蚀 性能 优异 的涂料。 该涂料 人工 加速光 老化 3000h 不 粉 化、 不开裂、 不起泡、 不生锈 , 中性盐雾试验 2000h 涂膜无变化。 关键词 : 耐候涂料 ; 防腐蚀 ; 树脂 ; 丙烯酸树脂 中图分类号 : T G174. 4; T Q 63 文献标识码 : A 文章编号 : 1005 748X( 2002) 02 0060 03

有机硅改性涂料的研究进展_栗秀刚

有机硅改性涂料的研究进展_栗秀刚

有机硅改性涂料的研究进展栗秀刚,王大喜*(石油大学(北京)重质油加工国家重点实验室,北京102200)摘要:综述了有机硅改性醇酸树脂、聚酯和聚丙烯酸酯、环氧树脂及聚氨酯涂料的研究与应用进展,指出了有机硅改性涂料的发展趋势。

关键词:有机硅,涂料,醇酸树脂,聚酯,聚丙烯酸酯,环氧树脂,聚氨酯中图分类号:T Q 324 2+1 文献标识码:A文章编号:1009-4369(2005)01-0032-04收稿日期:2004-03-08。

作者简介:粟秀刚(1978 ),女,硕士,主要从事特种材料的合成研究。

*通讯联系人,电话:(010)89733733。

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[1]。

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[2]。

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。

1 有机硅改性醇酸树脂涂料有机硅改性醇酸树脂涂料既保留了醇酸树脂漆具有的室温固化和涂膜机械性能好的优点,又具有有机硅树脂耐热、耐紫外线及耐水性好的优点,是一种综合性能优良的涂料[3]。

2024年有机硅涂料市场分析现状

2024年有机硅涂料市场分析现状

2024年有机硅涂料市场分析现状概述有机硅涂料是一种广泛应用于建筑、工程、汽车和船舶等领域的特种涂料。

本文将对有机硅涂料市场的现状进行分析,包括市场规模、发展趋势、竞争格局和前景展望等方面。

市场规模有机硅涂料市场的规模得到了稳步增长。

随着建筑和工程行业的不断发展,对高性能涂料需求的增加推动了有机硅涂料市场的扩大。

根据市场研究,2019年有机硅涂料市场的总规模达到XX亿美元。

发展趋势1.技术创新:有机硅涂料行业正在经历技术创新的浪潮。

新型材料和工艺的应用使得有机硅涂料具备更高的耐候性、防腐性和耐化学品腐蚀性,进一步扩大了其应用领域。

2.环保意识提升:随着环保意识的提升,有机硅涂料作为低VOC(挥发性有机化合物)的涂料选择受到越来越多的关注。

政府对环保政策的支持和限制挥发性有机物排放的法规使得有机硅涂料市场有更广阔的发展空间。

3.市场多元化:有机硅涂料的应用范围正在不断扩大。

除建筑和工程领域外,汽车、船舶和电子等行业对有机硅涂料的需求也在增长。

产业结构的多元化使得有机硅涂料市场更具活力。

竞争格局有机硅涂料市场存在着一定的竞争格局。

目前,全球有机硅涂料市场的主要参与者包括企业A、企业B和企业C。

这些企业在产品研发、生产能力和市场拓展方面都具备一定优势。

竞争格局主要有以下特点:1.高度竞争:由于有机硅涂料市场的前景广阔,吸引了众多企业的竞争。

企业通过技术创新、产品差异化和市场定位等方式来争夺市场份额。

2.价格竞争:价格是有机硅涂料市场竞争的重要因素之一。

企业通过降低价格来吸引客户,从而增加市场份额。

但价格竞争也对企业盈利能力造成一定影响。

3.品牌竞争:品牌在有机硅涂料市场中起着重要作用。

知名品牌的企业通过品牌认知度和口碑优势来获取竞争优势。

前景展望有机硅涂料市场具备良好的发展前景。

随着建筑和工程行业的不断发展,对高性能涂料的需求将持续增长。

同时,环保意识的提升将促使更多的企业和个人选择使用低VOC的有机硅涂料。

陶瓷涂料研究进展_成佳辉

陶瓷涂料研究进展_成佳辉

2014年第45卷第1期0前言陶瓷涂料是一种新型的低VOC 排放的环保无毒涂料,具有不粘、耐高温、高硬度、不燃无烟、超耐候、自清洁、耐腐蚀、抗高温氧化等诸多优点,是一种理想的涂料。

近年来陶瓷涂料在化工防腐、航空、汽车、厨房设备等领域的产业化和商业化运用趋势越来越明显,其研究工作已成为备受关注的热点。

陶瓷涂料有有机/无机、无机和水性之分,有机/无机陶瓷涂料采用无机物与有机树脂反应,用固化剂固化制成或有机树脂与无机物混合制成;无机陶瓷涂料通常采用SiO 2、Al 2O 3溶胶、其他无机物、颜填料、助剂制成;水性陶瓷涂料采用水溶性硅酸盐、水、微细金属氧化物、颜填料等混合制成。

本文对近年来陶瓷涂料的研究进展进行了综述,并对其发展和应用前景做了展望。

1有机/无机陶瓷涂料研究进展有机/无机陶瓷涂料是一种使有机物与无机物混合或发生反应,从而兼备二者优点的陶瓷涂料。

该类型陶瓷涂料耐候性和加工性能优异,耐脏而且耐损伤。

可广泛用于汽车、火车、厨房设备和空调等产品。

涂覆在以往的涂膜上,还可增加膜的硬度和耐污染性能。

李力锋[1]等用有机硅树脂、掺有碳粉的功能催化剂、二苯基二甲氧基硅氧烷制备了有机/无机陶瓷涂料,具有很高的光泽,提高了体系的定向能力,增加了体系的耐热抗氧化性能,增强了对水的排斥性能,改进热弹性,改进与有机树脂的相容性、与颜料的互溶性。

该涂料对各种物质的黏结性、储存稳定性好。

张炼[2]发明了一种环氧陶瓷涂料,由环氧树脂、流平剂、石英粉、防沉剂组成甲组份,由固化剂、增韧剂、流平剂、防沉剂组成乙组份,以1︰1配比混合均匀制成。

该涂料具有高强度、高粘结力、高弹性等优点,降低了制造成本,可常温固化、常温施工。

殷跃军[3]采用陶瓷粉、改性环氧树脂、稀释剂和分散剂组成第一组份,改性胺类固化剂为第二组分,轧浆混合均匀得到环氧陶瓷涂料。

该涂料表面硬度高,酸碱环境下有较高的防腐能力,解决了常规重防腐涂料的耐磨、耐酸性能、耐碱性能修回日期:2013-08-26作者简介:成佳辉(1983-),男,硕士,工程师,从事氟聚合物、氟涂料开发工作。

有机硅的应用与研究进展

有机硅的应用与研究进展

有机硅的应用与研究进展享有“工业味精”、“科技发展催化剂”等美誉的有机硅是一种人工合成、结构上以硅原子和氧原子为主链的高聚物。

由于构成主链的硅氧键具有较高的键能,因此有机硅高聚物对热、氧的稳定性比一般的有机高聚物高得多。

尽管有机硅在室温下的力学性能与其它材料差异不大,但其在高低温下表现出卓越的物理、力学性能,在-60~250℃之间多次交变,其性能不受影响,有的甚至能在-100℃下正常使用;具有耐高低温、电气绝缘、耐臭氧、耐辐射、难燃、憎水、耐腐蚀、无毒无味以及生理惰性等。

如今,有机硅已广泛用于电子电气、建筑、纺织、轻工、医疗等各行业,并在汽车行业有着广泛的应用[1]。

有机硅产业链的上游是有机硅单体,具有生产流程长、技术难度大的特点,属技术密集型、资本密集型产业,其生产水平和装置规模是衡量一个国家有机硅产业技术水平的重要依据;有机硅产业链的下游是以有机硅单体为原料生产的硅油、硅橡胶、硅树脂、硅烷偶联剂等产品[2]。

有机硅不仅可以作为母体材料运用到生产生活中,还更常用作改性剂添加到主体材料中,从而改善主体材料的性能,如耐高温性,防水防污性,抑菌性,阻燃性,柔性等方面。

同时,在添加有机硅的同时,还要改进生产工艺方法及注意添加用量,以确保其发挥出最大作用。

在耐高温的研究应用方面,有机硅耐高温涂料一般由纯有机硅树脂或经过改性后的有机硅树脂为基料配以无机耐高温的填料、溶剂和助剂组成。

国外已有大量的研究成果,尤以美国、日本的发展为佳[3]。

某些设备如汽车的排气管、石化工厂中的高温反应釜、火电厂锅炉等经常处于高温和腐蚀介质中,两者协同作用加速了设备的腐蚀穿孔,增加了设备维修费用,并给安全生产带来很大隐患[4]。

刘宏宇等人以硅树脂为耐高温涂料的成膜物,研制了一种可常温固化的耐高温防腐蚀涂料。

该涂料具有良好的耐高温性,防腐蚀性及机械性能,可在500℃高温下长期使用。

同时发现漆膜厚度对涂料的耐热性能影响较小,但对加热后涂层的机械性能及防腐性能影响很大。

有机硅涂料研究进展

有机硅涂料研究进展
有机硅改性醇酸树脂涂料既保留有醇酸树脂 漆室温固化和涂膜物理、机械性能好的优点,又 具有有机硅树脂耐热、耐紫外线老化及耐水性好 的特点,是一种综合性能优良的涂料。最早的改 性方法是将有机硅树脂直接加到反应达到终点的 醇酸树脂反应釜中即可;通过这样简单的混合, 醇酸树脂的室外耐候性大大改进。另一种改性方 法是制备反应性的有机硅低聚物,用以和醇酸树 脂上的自由羟基进行反应;也可将有机硅低聚物 作为多元醇与醇酸树脂进行共缩聚。通过化学反 应改性的醇酸树脂耐候性更好。湖南大学用醇解 法制成的羟基封端醇酸预聚体与以水解法或异官 能团法制成的有机硅预聚体进行缩聚反应合成出 ($%&)! 型结构的有机硅 % 醇酸 嵌 段 共 聚 物, 并以该嵌段共聚物为基料制成清漆;该清漆综合 性能优良,既具有醇酸树脂清漆的室温固化、漆 膜柔韧性、冲击强度和附着力好的优点,又大大 提高了 耐 热、 耐 大 气 老 化 和 抗 水 介 质 腐 蚀 等 性 能[’]。 !"! 有机硅改性丙烯酸树脂涂料
第$期
孙争光等9有机硅涂料研究进展
· !( ·
具有良好的防腐性[!"]。 !#$ 有机硅改性苯丙乳液涂料
用有机硅乳液对苯丙乳液进行改性,可明显 提高其耐候性、保光性、弹性和耐久性等。上海 工程技术大学采用接枝共聚反应合成的有机硅改 性苯丙乳 液 兼 具 有 机 硅 和 丙 烯 酸 树 脂 的 优 良 性 能,涂膜弹性好,其断裂伸长率明显高于苯丙乳 液涂 膜[!%]。 上 海 交 通 科 技 大 学 在 苯 乙 烯 & 丙 烯 酸乳液聚合过程中加入一定量的有机硅氧烷进行 共聚,制得有机硅改性苯丙乳液建筑涂料,该涂 料具有较好的耐水性、耐洗刷性和耐久性[!!]。 !#’ 有机硅改性其它树脂涂料
摘要:综述了有机硅树脂涂料及有机硅改性醇酸树脂、丙烯酸树脂、环氧树脂、苯丙乳液、聚氨酯等 涂料的研究与应用进展,指出了有机硅涂料的发展趋势。

环氧有机硅类烧蚀涂料研究进展

环氧有机硅类烧蚀涂料研究进展

曹碧雯 等 环氧有机硅类烧蚀涂料研究进展106环氧有机硅类烧蚀涂料研究进展曹碧雯,刘 宁,杨 杰(西安航天复合材料研究所,陕西西安 710025)摘要:从烧蚀机理、基体树脂、功能填料、工艺制备等方面论述了环氧有机硅烧蚀涂料的研究现状。

介绍了环氧改性有机硅树脂的制备方法,以性能分类详细汇总了各类功能填料的作用机理,并对该研究领域的发展前景进行了展望。

关键词:烧蚀涂料,环氧有机硅,颜填料中图分类号:TB 34Research Progress On Epoxy Silicone Ablative CoatingsCAO Bi-wen,LIU Ning,YANG Jie(Xi’an Aerospace Composites Institute, Xi’an 710025,Shaanxi,China)Abstract: The research status of epoxy organosilicone ablative coatings was discussed from the aspects of ablative mechanism, matrix resin and functional fillers, and the methods and research progress of epoxy organosilicone ablative coatings were introduced. The mechanism of various functional fillers was summarized in detail according to their properties, and the development prospect of this research field was prospected.Key words: ablation thermal protection coating,silicone modified epoxy,fillers航天飞行器在飞行过程中,由于与空气摩擦产生的气动加热效应,各部件面临着高热流、长时间的气流冲刷,易导致飞行器壳体力学性能下降。

有机硅助剂在有机颜料中的应用与发展

有机硅助剂在有机颜料中的应用与发展

硅油能自动吸附到颜料上。

氨基硅油也可用做香波调理剂。

透明香波要求调理剂在香波中的溶解性相当好。

具有一定氨值的氨基硅油可做成透明的微乳液,配合适当的阴离子表面活性剂,便可作成透明香波。

应用到颜料助剂是否会起到好的明显的效果,需要验证。

2.2 非离子型表面活性剂非离子型有机硅表面活性剂主要是指聚醚改性硅油。

在纺织工业的用途主要是作为亲水整理剂和消泡剂,如亲水型有机硅织物整理剂和水溶性聚醚改性硅油消泡剂。

亲水性聚醚改性硅油在日化行业的用途主要是作为亲水护肤、护发剂。

聚醚改性硅油的一个重要性能是能非常明显地降低水系或非水体系的表面张力;因而,在液体洗涤剂中甚至在三次采油体系中很有应用前景。

例如:在去油污洗涤剂配方中加入0.5%-1%的聚醚改性硅氧烷类表面活性剂,则含0.2%去油污洗涤剂的水溶液的表面张力可降至25mN/m以下,去油污的效果,即油污脱除率由原来的61%提高到90%。

非离子型有机硅表面活性剂的另一重要用途是作为硅油乳化剂。

用1%的聚醚改性硅油便可做成稳定的硅油乳液。

2.3 阴离子型表面活性剂阴离子型有机硅表面活性剂包括羧酸型、磺酸型、硫酸酯型、磷酸酯型,它们可以通过带不饱和键的相应酯与含氢硅油的硅氢加成反应得到,也可以通过环氧基中间体转化。

如用丙烯酸酷、α-十一烯酸酯与含氢硅油进行硅氢加成反应制成带羧基的阴离子型表面活性剂;有机硅磷酸酯可通过聚醚改性硅油分子上的羟基与五氧化二磷、多聚磷酸酯的反应得到。

有机硅磺酸盐可用环氧改性硅油与亚硫酸氢钠反应得到;用此方法合成的阴离子型表面活性剂与十二烷基硫酸钠相比,表面张力大大降低(如下表所示)。

有机硅磺酸盐与十二烷基硫酸钠溶液的表面张力 mN/m从表中可以看出,有机硅磺酸盐的表面张力大大低于十二烷基硫酸钠的表面张力。

2.4 两性离子型表面活性剂与非硅类两性离子型表面活性剂一样,两性离子型有机硅表面活性剂也有甜菜碱型、氨基酸型、咪唑啉型等。

两性离子型有机硅表面活性剂的主要特点是更加温和、更易配伍,广泛用于个人护理洗发剂中。

2023年有机硅涂料行业市场研究报告

2023年有机硅涂料行业市场研究报告

2023年有机硅涂料行业市场研究报告有机硅涂料是一种新型的涂料材料,其主要成分是有机硅树脂。

有机硅涂料具有耐候性好、耐高温、耐酸碱、耐腐蚀性能强等特点,因此被广泛应用于建筑、汽车和航空航天等领域。

本文将对有机硅涂料行业市场进行研究。

一、市场需求分析有机硅涂料具有优良的性能,因此受到市场的广泛关注。

首先,在建筑领域,有机硅涂料可以保护建筑材料免受紫外线、酸雨等侵蚀,延长建筑物的使用寿命。

此外,有机硅涂料还具有防水、防尘等功能,因此在建筑装饰和保护方面有着广泛的应用。

其次,在汽车行业,有机硅涂料可以提供汽车漆膜的耐候性和耐腐蚀性,保护车身不受外界环境的影响,延长汽车的使用寿命。

此外,有机硅涂料的防腐蚀性能也使其成为飞机等航空航天设备的理想涂料材料。

因此,市场对有机硅涂料的需求强烈。

二、市场竞争分析当前,有机硅涂料市场竞争激烈,主要有几家大型的有机硅涂料生产企业。

这些企业拥有先进的技术和设备,能够生产高品质的有机硅涂料产品。

此外,市场上还存在一些小型的有机硅涂料生产企业。

这些企业产能较小,但产品价格相对较低,因此吸引了一部分中小规模企业的采购需求。

此外,有机硅涂料行业还存在一些技术难题,如产品的稳定性和施工性能不尽如人意。

因此,在提高产品质量和性能方面,仍有改进的空间。

三、发展趋势分析随着现代化建设的不断推进,对高性能涂料的需求也越来越大。

由于有机硅涂料具有优良的耐候性和耐腐蚀性能,未来市场需求有望继续增加。

此外,随着环境保护意识的提高,对环境友好型涂料的需求也在增加,有机硅涂料作为一种绿色环保产品,具有较大的发展潜力。

同时,有机硅涂料的研发也不断取得新突破。

目前,有机硅涂料的应用范围还有待拓展,如在航空航天、电子、新能源等领域的应用。

未来,有机硅涂料产品将更加多样化,以满足不同领域的需求。

四、市场前景分析有机硅涂料行业市场前景较为乐观,预计在未来几年内将保持较快的增长势头。

首先,在建筑领域,由于城市化的加速推进,对建筑装饰和保护的需求将持续增加,有机硅涂料将有更多的应用机会。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

有机硅陶瓷涂料的研究进展陈子辉;刘仲阳;林家祥【摘要】基于溶胶-凝胶法制备的有机硅陶瓷涂料具有有机涂料无法比拟的综合优势,如硬度高、耐候性好、阻燃无烟、安全无毒等,在不粘锅、铝幕墙、地铁机车等领域得到了广泛应用.本文概述了有机硅陶瓷涂料的制备工艺、配方组成对涂层性能的影响,讨论了在有机硅陶瓷涂料配方设计时需要避免的误区.此外,还介绍了有机硅陶瓷涂料最新研究成果:柔性有机硅陶瓷涂料及塑料-陶瓷复合材料制备技术,并分析了有机硅陶瓷涂料的未来发展趋势.%Silicone ceramic coatings made through sol-gel technique show unparalleled comprehensive advantages over traditional organic coatings,such as high hardness,excellent weathering resistance,flame retardant,safe and nontoxic.They have been widely used in non -stick pan,aluminum curtain wall,subway locomotive.Herein,the relationship between the preparation processes,formula and the performance of ceramic coatings was mon misconceptions in the formulation design were also discussed.Furthermore,two kinds of novel silicone ceramic coatings including flexible silicone ceramic coating and plastic silicone ceramic coating were introduced.Further trend was forecasted as well.【期刊名称】《涂料工业》【年(卷),期】2017(047)011【总页数】7页(P1-7)【关键词】有机硅;陶瓷涂料;溶胶-凝胶法;增韧;高性能涂料【作者】陈子辉;刘仲阳;林家祥【作者单位】中海油常州涂料化工研究院有限公司,江苏常州213016;中海油常州涂料化工研究院有限公司,江苏常州213016;中海油常州涂料化工研究院有限公司,江苏常州213016【正文语种】中文【中图分类】TQ637陶瓷涂料并没有严格的定义,一般来说,固化后具有类似于陶瓷的性能,尤其是高硬度和高耐磨性能的涂料均可称之为陶瓷涂料。

按照成膜树脂划分,常见的陶瓷涂料主要有3种类型:无机陶瓷涂料、环氧陶瓷涂料和有机硅陶瓷涂料。

无机陶瓷涂料以磷酸二氢铝、硅酸钾、长石等无机物粘结剂为原料制备而成,可以用来保护碳钢、不锈钢以及各种合金基体[1]。

环氧陶瓷涂料是以超细陶瓷粉末、少量改性环氧树脂为主要成膜物质,并添加钨、钼等超微细金属粉末经特殊工艺合成的有机高分子涂料。

该涂料采用双组分包装,其中A组分为超细陶瓷粉末、改性环氧树脂;B组分为胺类固化剂。

使用时两组分按照一定比例混合并加入适量稀释剂,室温固化,涂层硬度高、耐磨性好、耐冲击、耐腐蚀,且对几乎所有材质的基材都具有很强的结合力,在石油、化工、机械、交通运输等领域有很多成功的应用案例[2-3]。

但是,环氧陶瓷涂层在紫外光辐照下容易脱色和粉化,对于那些经常遭受阳光暴晒的场合,需要和高耐候的面漆配套使用。

有机硅陶瓷涂料本质上是一种聚硅氧烷涂料,它由硅氧烷单体、无机耐高温颜填料、无机纳米粒子等通过溶胶-凝胶法制备而成,固化后的涂层类似于搪瓷,具有硬度高、耐候性好、耐高温、阻燃、环保无毒等诸多优点,在建筑幕墙、轨道交通、厨房家电等领域得到了越来越多的应用和关注,研究内容也得到不断的拓展和深化。

王仲群等[4]开发了双组分有机硅陶瓷铝幕墙涂料,涂层铅笔硬度达5H,附着力0级,经丙酮来回擦拭200次无任何变化。

Cai等[5]利用正硅酸乙酯、甲基三甲氧基硅烷为前驱体,通过两步溶胶-凝胶法得到了具有低折射率和防潮性能的疏水性抗反射涂料,涂料的折射率最低为1.15,水接触角为108.7°。

Moreau等[6]把紫外光固化技术与溶胶-凝胶法结合起来,以带有可聚合基团的三甲氧基硅烷单体为原料,开发了一种不含铬酸盐的涂料,能够有效地保护航空工业的铝合金基材。

本文概述了有机硅陶瓷涂料的制备工艺、配方组成对涂层性能的影响,讨论了在有机硅陶瓷涂料配方设计时需要避免的误区。

此外,介绍了有机硅陶瓷涂料研究的最新进展,并分析了未来的发展趋势。

有机硅陶瓷涂料一般采用双组分包装,A组分由颜填料、助剂、水及硅氧烷水解催化剂组成;B组分为硅氧烷单体及一些功能树脂。

使用时,A、B组分混合搅拌(如图1所示),B组分中的硅氧烷单体发生水解形成聚硅氧烷树脂[结构如式(1)所示]溶胶分散体系;经进一步的熟化、涂装、高温烘烤形成致密的有机硅陶瓷涂层。

在这一过程中,硅氧烷水解催化剂的选择、硅氧烷单体的组成、颜填料选择、熟化时间以及固化温度等都对涂层性能有显著的影响。

在中性介质中,硅氧烷单体的水解和缩合速度通常很慢。

为缩短有机硅陶瓷涂料使用时所需的搅拌和熟化时间,需要在涂料的制备过程中引入一定量的催化剂。

酸和碱都可以催化硅氧烷单体的水解和缩合。

无论是在酸或碱催化下,硅氧烷单体的水解都是水分子中的氧原子对硅氧烷单体中硅原子进行亲核进攻,生成硅醇的过程。

但是,酸和碱催化硅醇缩合的机理不一样。

Osterholtz等[7-8]提出,硅醇在碱性条件下生成的硅氧阴离子对硅醇分子亲核取代生成Si—O—Si键,是碱催化硅醇缩合的决速步骤[如式(2)、式(3)所示)];而在酸性条件下,硅醇质子化降低了硅原子的电子云密度,从而使硅原子更容易受到其他硅醇的亲核进攻,生成Si—O—Si键[如式(4)、式(5)所示)]。

相比之下,酸有利于硅氧烷的水解,而碱有利于硅醇的缩合。

陈自娇研究了酸碱催化剂对三烷氧基硅烷水解产物结构的影响,发现三烷氧基硅烷在酸催化下生成交联度相对较低的聚硅氧烷树脂,具有一定的稳定性;在碱性条件下,该树脂会进一步缩合形成高交联度的聚硅氧烷树脂颗粒[9]。

在有机硅陶瓷涂料的制备研究中,我们也发现,使用酸性催化剂,A、B组分会很快形成均一的液体混合物,并可以在室温下放置较长时间;仅使用碱性催化剂时,A、B组分间的反应需要较长的时间,且产物很快就发生凝胶。

因此,在有机硅陶瓷涂料制备中,酸是最常用的催化剂。

李力峰等[10]以甲酸为催化剂,研究了pH对陶瓷涂料反应速度及使用时间的影响,发现常温下,pH控制在4.0~5.0时,熟化后的陶瓷涂料可使用24 h以上。

聚硅氧烷是有机硅陶瓷涂料的成膜树脂,是其众多性能优势的根本原因,有机硅陶瓷涂层的性能与其合成所选用的硅氧烷单体类型与组成关系很大。

表1为有机硅陶瓷涂料常用的几种硅氧烷单体及其所赋予有机硅树脂的性能。

甲基三甲氧基硅烷能够提高陶瓷涂层的硬度和自清洁效果,是有机硅陶瓷涂料中使用最多的硅氧烷单体。

正硅酸甲酯、正硅酸乙酯能够提高陶瓷涂层的硬度和阻燃性能,邵月刚等[11]发现,增大硅树脂中四烷氧基硅烷的比例,能有效提高硅树脂涂层的硬度;若添加比例过大,会导致涂料的贮存稳定性急剧下降,并使涂层发脆,甚至不能成膜。

加入一定量的苯基三甲氧基硅烷有助于提高陶瓷涂层的柔韧性、光泽、丰满度以及与其他有机树脂的相容性;加入适量的二甲基二甲氧基硅烷和甲基苯基二甲氧基硅烷等二官能度的单体能够提高聚硅氧烷树脂的柔韧性和阻水性能;加入过多时,也会增加陶瓷涂料涂装时产生漆膜弊病的概率。

加入γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(KH-560)、γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)能够赋予有机硅树脂一定的反应活性,有望提高涂层的耐湿热性能和防腐蚀性能。

硅氧烷单体不仅可以通过改变聚硅氧烷成膜树脂的结构来改变陶瓷涂层的性能,还可以通过影响陶瓷涂料溶胶-凝胶反应的过程进而影响有机硅陶瓷涂料的涂装效果。

以甲基三甲氧基硅烷和甲基三乙氧基硅烷为例,由于同样反应条件下,甲基三乙氧基硅烷的水解速度明显小于甲基三甲氧基硅烷,当有机硅陶瓷涂料中含有大量的甲基三乙氧基硅烷时,喷涂时容易出现缩孔现象。

有机硅陶瓷涂料中的聚硅氧烷树脂是通过Si—OH缩合成Si—O—Si键,同时释放出小分子水实现固化的。

由于陶瓷涂层硬度高,柔韧性差,在固化过程中硅醇缩合所产生的体积收缩应力容易导致涂层的开裂。

在外界温度和湿度持续变化时,由于涂层和基材的伸缩率不匹配,涂层也容易发生龟裂甚至从基材上脱落。

颜填料是有机硅陶瓷涂料的重要组成部分,添加量最大可达整个涂层体积的80%。

它不仅赋予陶瓷涂层丰富的色彩,对于改善陶瓷涂层的抗开裂性能,提高涂层的耐高温能力等也有重要的作用。

郭家振等[12]选用硬度低、弹性模数小的片状体质颜填料作为添加剂,所制备的有机硅陶瓷涂层最大厚度可超过50 μm。

李力锋[13]在陶瓷涂料中引入一定量的硅酸钾晶须,也达到了提高涂层抗开裂能力的目的。

水分散纳米二氧化硅粒子表面的硅羟基能够与硅氧烷单体水解产生的硅羟基发生缩合反应,可以同时提高涂层的柔韧性、硬度和耐摩擦性能,是有机硅陶瓷涂料不可或缺的组分。

普通有机硅清漆的耐热温度只有260℃左右,而有机硅陶瓷涂层通过硅树脂与颜填料等进行适当的配伍,长期耐热温度可提高到600℃以上。

有机硅陶瓷涂料配方中经常使用的颜填料如表2所示。

这些颜填料能够与硅氧烷树脂上的官能团反应或者对上述反应起催化作用,并在主链上形成Si—O—M结构(M为Si或者金属原子),在聚硅氧烷高温分解时,还能参与涂层的二次成膜过程,保证涂层的完整性和致密性[14]。

水性有机硅陶瓷涂料在施工前,须经配料、混合和一段时间的熟化过程。

熟化是为了使混合过程中硅氧烷单体水解所生成的硅醇或低聚物进一步缩合,形成更大相对分子质量的聚硅氧烷树脂,这一过程有助于改善涂装过程中陶瓷涂料的流挂现象,也有助于减小涂层高温固化时的收缩应力,避免涂层开裂。

有机硅树脂是一种高度交联的体型树脂。

在利用有机硅树脂制备涂料时,涂层的光泽不仅取决于涂料的颜基比,还和有机硅树脂的聚合度有密切的关系。

正因为如此,随着有机硅陶瓷涂料熟化时间的延长,涂层的光泽会有所下降。

为保证喷涂效果的一致性,陶瓷涂料熟化到一定阶段后,应尽快使用。

近年来,通过控制硅氧烷单体的水解、聚合程度,市场上出现了一种单组分溶剂型有机硅陶瓷涂料,无须熟化,使用非常方便[15]。

但是,相比水性双组分陶瓷涂料,单组分溶剂型有机硅陶瓷涂料的环保性以及涂层的综合性能具有明显的劣势。

相关文档
最新文档