[发明专利]一种室温固化有机硅透明硬质涂料及其制备方法

说明书

本发明涉及涂料科技领域，特别涉及一种室温固化有机硅透明硬质涂料及其制备方法。室温固化有机硅透明硬质涂料由A组分和B组分组成，A组分含有四官能度硅烷、三官能度硅烷、二官能度硅烷、催化剂、硅烷偶联剂、余量为溶剂；B组分含有固化剂、固化促进剂和乙醇。该室温固化有机硅透明硬质涂料的制备方法是将A、B组分按照5～20：1混合均匀即可。使用时，将涂料喷涂在基材表面，室温放置24h即可固化，涂料固化后硬度高达9H，附着力达到5B级，可见光透光率在89％以上。本发明解决了有机硅涂料室温固化硬度低的问题，简化了施工工艺，节约了能耗，扩大了有机硅硬质涂料的应用范围，且涂料的制备工艺简单成熟，生产成本低，有利于实现工业化生产。

技术领域：

本发明涉及一种涂料，特别是涉及一种室温条件下固化的有机硅透明硬质涂料及其制备方法。

背景技术：

有机硅树脂是具有高度交联结构的热固性聚硅氧烷体系。通过不同官能度的硅氧烷经过水解/缩合，制成室温下稳定的预聚物。应用时，喷涂在基材表面，加热固化即可缩合交联成坚硬的有机硅树脂涂层。通过引入不同的侧链基团可以得到不同性能的有机硅树脂及涂层，已被广泛用于耐高低温绝缘漆、特种涂料、胶黏剂、模塑料等。然而，有机硅硬质涂料往往需要加热固化成膜，这给施工带来极大不便，并且伴随着很大的能源消耗。

近年来，有大量文献报道了利用烷氧基硅烷的溶胶-凝胶法制备室温固化涂层，即先通过烷氧基硅烷前驱体预水解/缩聚，再涂覆、室温干燥得到涂层。得到的涂层为有机-无机杂化涂层，具有硬度高、致密性好的优点，可用于耐刮伤涂层，防腐底漆等。例如，专利CN103409063公开一种室温固化有机硅耐高温涂层，利用三亚乙基四胺为室温固化剂，获得了耐高温不透明涂层。专利CN1752165公开了一种有机硅透明耐磨增硬涂料，主要有四烷氧基硅烷、三烷氧基硅烷、二烷氧基硅烷与固化剂四甲基氢氧化铵组成，固化后硬度仅为6H。

发明内容：

为了解决有机硅涂料需要加热长时间固化、固化后涂层硬度较低及涂层附着力较差的问题，本发明首先将硅烷偶联剂在碱性条件下反应得到线性聚倍半硅氧烷，然后再与不同官能度硅氧烷水解/缩合得到有机-无机杂化组分A，然后与脂环族胺固化剂和固化促进剂组成B组份混合，实现了涂层室温条件下快速固化。由于脂环族胺含有脂环，如环己基、杂氧六环等，作为固化剂可使所制得的涂料黏度低，适用期长，室温固化后硬度高，韧性良好，耐热性提高，色度稳定性良好。

为了实现如上所述的发明目的，本发明提供了一种室温固化有机硅透明硬质涂料及其制备方法。

本发明采用如下所述的技术方案：

一种室温固化有机硅透明硬质涂料，涂料由四官能度硅烷、三官能度硅烷、二官能度硅烷、溶剂、催化剂、硅烷偶联剂、固化剂和固化促进剂组成。涂料包括A组分和B组分，所述A组分按重量份包括如下成分：

四官能度硅烷10～20份

三官能度硅烷10～20份

二官能度硅烷1～10份

溶剂30～80份

催化剂5～15份

硅烷偶联剂10～40份

所述B组分按重量份包括如下成分：

溶剂10～65份

固化剂1～15份

固化促进剂1～15份

所述A组分和B组分的配比为5～20：1。

所述的室温固化有机硅透明硬质涂料，所述的四官能度硅烷为正硅酸甲酯或正硅酸乙酯，优选为正硅酸乙酯。