[发明专利]一种长效防腐耐温涂料的制备和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种酚醛环氧改性有机硅树脂。

本发明还涉及上述酚醛环氧改性有机硅树脂的制备方法。

本发明还涉及上述由酚醛环氧改性有机硅树脂制备的长效防腐耐温涂料。

背景技术

环氧树脂是一类重要的热固性树脂 ,是聚合物复合材料中应用最广泛的基体树脂，具有优异的粘结附着力、耐磨性能、 机械性能、电绝缘性能、耐化学品性能，以及收缩率低、 易加工成型和成本低廉等等特点，而被广泛地用作涂料、粘结剂及功能性材料，在航空航天、电子仪表、 轻工、 建筑、 机械、家电、汽车等领域广泛应用。虽然环氧树脂有许多优异的性能，其不足之处也较多，如粘度较大，固化后内应力大、质脆，耐疲劳性、耐老化、耐热性、耐冲击性、耐开裂性等较差，在很大程度上限制了它在一些高技术领域的应用。据报道在沸水中应用最好的是环氧有机硅树脂体系，其性能比环氧、氨基树脂及聚氨酷涂料均优越几十倍。六十年代德国Salmen.H形成了酚醛-环氧-有机硅三元树脂混配体系，在西德广泛应用，耐各种介质的腐蚀，同时可接受蒸汽的热冲击，可在-100～+200℃范围内长期应用;同时电解质难渗透，涂层光洁，不结垢。近几年我国也有生产厂家采用环氧-有机硅冷混体系为主的涂料，这类涂料在施工时常出现分层现象，而且改进的效果也不够理想，不能充分发挥有机硅树脂的优良耐温性能。为了改进上述性能，以化学接枝有机硅树脂改性法，效果明显。用酚醛环氧改性有机硅树脂可形成“海岛”结构的共聚物，既具有耐热性、 耐候性、低温柔韧性、低表面能、高介电强度等优点，又保留了环氧树脂的粘结附着力、耐磨性能、 机械性能、电绝缘性能、耐化学品等性能。目前对于酚醛环氧改性有机硅树脂，及应用于涂料的研究报道较少。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种酚醛环氧改性有机硅树脂。

本发明的目的之二是提供包含所述的酚醛环氧改性有机硅树脂的长效防腐耐温涂料组合物。通过树脂主链上引入的有机硅氧烷，使其具有有机硅树脂的耐热性、耐候性、柔韧性等性能，同时以环氧基为端基，又保留了环氧树脂可在常温固化、高交联性所带来的方便施工、粘结力强等性能，以及酚醛树脂所特有的机械性能、耐化学品等性能。

本发明的技术方案如下

一种酚醛环氧改性有机硅树脂，其结构式如下所示：

式中n为1或2或3

式中m为等于或大于1的整数

式中R为—CH₃或

所述的酚醛环氧改性有机硅树脂，是酚醛环氧树脂甲与有机硅树脂乙，在溶剂和催化剂存在下接枝合成的。

所述的酚醛环氧树脂甲是具有下面结构的线型酚醛环氧树脂：

式中n为1或2或3的酚醛环氧树脂，选自国产的F51、F44、F48或瑞士Ciba公司EPN1179、EPN11800，美国CVC公司EPALLOY8240、EPALLOY8250 、EPALLOY8330，美国Dow公司DEN438、DEN439，英国Shell公司Epicote152、Epicote154，韩国国都公司YDPN638、YDPN644酚醛环氧树脂。

所述的有机硅树脂乙是具有下面结构的有机硅树脂：

式中m为等于或大于1的整数，式中R为—CH₃或的有机硅树脂。选自国产的RTV107、迪高公司的EF、美国Dow coning公司805、806等有机硅树脂。

一种制备以上所述的酚醛环氧改性有机硅树脂的方法，包括以下步骤：

将酚醛环氧树脂甲在加热搅拌下与有机溶剂混合呈液体后，冷却至40℃加入催化剂和有机硅树脂乙。在80～120℃下，反应6～12小时，最佳时间为6～10小时，冷却至40℃出料，得到低粘度溶液，即为酚醛环氧改性有机硅树脂。

所述的酚醛环氧树脂甲和有机硅树脂乙满足：环氧基与硅羟基摩尔数比为2～9:1；甲和乙占改性树脂总投料量的50～80%重量比。

所述的溶剂可以是酯类、酮类或苯类溶剂，例如醋酸乙酯、醋酸丁酯、丙酮、丁酮、环己酮、环戊酮或苯、甲苯、二甲苯。最优选是甲苯、二甲苯、醋酸丁酯、环己酮、环戊酮中任选一种或两种混合组成的溶剂。用量是总投料量的20～50%重量百分比。

所述的催化剂是二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、三氯化铬、三氯化铝中任选一种，用量是总投料量的0.1～3%重量百分比。