[发明专利]一种改性聚硅氧烷聚合物及其制备方法和有机硅涂料

说明书

本申请提供一种改性聚硅氧烷聚合物及其制备方法和有机硅涂料，涉及涂料技术领域。该改性聚硅氧烷聚合物的原料包括：硅树脂预聚物中间体、异氰酸烃基硅烷类化合物、甲基丙烯酰氧烃基硅烷类化合物、催化剂、封端剂、有机溶剂和水。其制备方法包括：将硅树脂预聚物中间体和有机溶剂混合、升温，得到中间体混合物；在保温条件下，将催化剂、异氰酸烃基硅烷类化合物、甲基丙烯酰氧烃基硅烷类化合物和一部分水进行第一滴加，得到改性混合物；将封端剂和另一部分水进行第二滴加，后处理，得到所述改性聚硅氧烷聚合物。通过使用异氰酸烃基硅烷和甲基丙烯酰氧烃基硅烷，有效解决了聚合物涂层的粘接性不足与硬度偏低问题，提升了耐温性能。

技术领域

本申请涉及涂料技术领域，尤其涉及一种改性聚硅氧烷聚合物及其制备方法和有机硅涂料。

背景技术

随着工业科技的发展，各种材料对其涂料的应用要求变高，例如，材料表面要求增加硬度，高光学透过率，耐磨性及耐热性，提高机械强度等。而传统的有机硅涂料虽然具有许多优异的性能，但在高端产品材料表面的粘结性及交联度往往不够。目前市面上常用的有机改性类硅涂料包括：1、环氧-硅涂料，2、丙烯酸-硅涂料及3、聚氨酯-硅涂料。这些有机硅涂料因其具有Si—O—Si键而具有一些优异的性能，比如良好的无机稳定性、良好的耐热性能(长期耐温：400℃-700℃)，耐化学品性，优异的耐候性和耐腐蚀性能；同时由于具有较大的键角，能够赋予聚合物优异的柔顺性及韧性。其中，聚氨酯-硅涂料和丙烯酸-硅涂料比环氧-硅涂料具有更好的耐候性与保色保光性。

然而，这些有机改性硅涂料也存在一些缺陷：在一些高端产品材料应用中，有机硅涂料的粘接性及交联度不够。例如，在聚硅氧烷涂料中加入丙烯酸树脂改性，其中聚硅氧烷中间体分子主链为Si—O—Si结构的无机特性，赋予了涂层优异的防腐、耐候、耐温等性能；但由于硅丙涂料成膜后刚性较强，导致涂层容易发脆，对材料粘接性降低，缺少交联点，其粘结性及力学性能无法满足现有技术产品；尤其是涂层固化后在高低温及恶劣环境下易发脆，容易开裂，难以应用于高端产品，例如：汽车、医疗设备、仪器仪表等设备。因此，急需开发一种性能优异的有机改性聚硅氧烷聚合物，在进行交联并涂覆在金属表面后，显著提高了材料漆膜硬度与涂膜附着力，且耐高温、耐低温、耐候性好。

发明内容

本申请的目的在于提供一种改性聚硅氧烷聚合物及其制备方法和有机硅涂料，用于解决有机硅涂料在基材表面应用过程中粘结性及聚合度不足的问题。

为实现以上目的，本申请的技术方案如下：

一种改性聚硅氧烷聚合物，按照质量份数计，其原料包括：

硅树脂预聚物中间体450份-500份；

异氰酸烃基硅烷类化合物20份-50份；

甲基丙烯酰氧烃基硅烷类化合物20份-30份；

催化剂1份-4.5份；

封端剂1份-10份；

有机溶剂2500份-3000份；

水5份-10份。

优选地，所述硅树脂预聚物中间体的化学结构式为：