[发明专利]一种硅烷偶联剂改性的环氧树脂及其制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明属于防护涂料领域，特别涉及一种硅烷偶联剂改性的环氧树脂及其制备方法，还涉及一种包括上述硅烷偶联剂改性的环氧树脂的用于金属、混凝土等表面防护的环氧防护涂料及其制备方法。

背景技术

环氧防护涂料是一种在建筑材料中常用的涂料，由于环氧树脂在多种材质表面具有良好的粘结性能、具有非常全面的耐化学性能、具有良好的防护理化特性，因此成为防护领域使用最为广泛的高分子材料，以环氧树脂为主要材料的涂料在各领域应用广泛，特别是在保护桥梁、机械设备、罐等钢制结构物或钢板、钢管等金属制品免受来自外界腐蚀环境侵害的功能。然而，现有的环氧防护涂料存在含有机溶剂、漆膜脆性大、耐化学品性能差、耐老化性能差、立面施工难等诸多缺点，严重限制了环氧防护涂料在防护领域的应用。

发明内容

发明目的：针对上述存在的不足，本发明的目的是提供一种硅烷偶联剂改性的环氧树脂，还提供包含上述硅烷偶联剂改性的环氧树脂的高性能环氧防护涂料及其制备方法，制得的环氧防护涂料具有漆膜光泽性好、韧性好、耐化学品性能好、抗老化性能突出、环境友好、成本适中等优点。

技术方案：本发明提供一种硅烷偶联剂改性的环氧树脂，其结构式如式(I)所示：

其中，

R1为H或者甲基，R2为H或者甲基，R3为H或者甲基，R4为H或者甲基，R5为甲基或者乙基，R6为甲基或者乙基，R7为甲基或者乙基。

本发明还提供了上述硅烷偶联剂改性的环氧树脂的制备方法，将摩尔比为1∶1的式(II)所示的环氧树脂单体与式(IV)所示的氨基硅烷偶联剂混合，25-35℃反应1-3h，再投入相同摩尔量的式(III)所示的环氧树脂单体，升温至45-55℃继续反应0.5-1.5h，各反应物结构式为：

其中，R1为H或者甲基，R2为H或者甲基，R3为H或者甲基，R4为H或者甲基，

R5为甲基或者乙基，R6为甲基或者乙基，R7为甲基或者乙基。

本发明还提供了上述硅烷偶联剂改性的环氧树脂在制备环氧防护漆中的应用。

本发明还提供了一种包括上述硅烷偶联剂改性的环氧树脂的环氧防护漆，由硅烷偶联剂改性的环氧树脂、稀释剂、固化剂、促进剂、功能型填料、分散剂、消泡剂、触变剂和颜料制成。

优选地，所述环氧防护漆由以下重量份的组份制成：改性环氧树脂100份、稀释剂5～20份、固化剂10～30份、促进剂1～5份、功能型填料50～200份、分散剂0.5～2份、消泡剂0.5～2份、触变剂1～5份、颜料0.5～5份。

其中，所述稀释剂为活性稀释剂，优选缩水甘油醚类和环状碳酸酯类稀释剂中的一种或几种，更优选丁基缩水甘油醚、乙基缩水甘油醚、苯基缩水甘油醚、烯丙基缩水甘油醚、甲酚缩水甘油醚、碳酸亚乙烯酯、碳酸丙烯酯和碳酸甘油酯中的一种或几种。

其中，所述固化剂为脂肪胺类固化剂、脂环胺类固化剂和改性胺类固化剂中的一种或几种。

其中，所述促进剂为叔胺类化合物，优选2，4，6-三(二甲氨基甲基)苯酚、苄基二甲胺、邻羟基苄基二甲胺和N，N-二甲基苯胺中的一种或几种。

其中，所述功能型填料为惰性无机粉体填料，优选石英粉、沉淀硫酸钡、高岭土、蒙脱土、硅藻土、滑石粉、硅灰和粉煤灰中的一种或几种。

其中，所述分散剂为聚乙二醇类分散剂，优选分子量范围为200～5000的聚乙二醇类分散剂。

其中，所述消泡剂为有机硅消泡剂。

其中，所述触变剂为气相二氧化硅、有机膨润土和氢化蓖麻油中的一种或几种。

其中，所述无机颜料为钛白粉、炭黑、氧化铁红、氧化铁黑、氧化铁绿、氧化铁黄、铬绿、钼铬红、镉红和氧化锌中的一种。

本发明还提供了上述环氧防护漆的制备方法，包括以下步骤：将硅烷偶联剂改性的环氧树脂、稀释剂、功能型填料、触变剂、分散剂、消泡剂和颜料混匀，40-60℃搅拌使反应，得环氧防护涂料A组分；将固化剂、促进剂混匀，常温搅拌，得环氧防护涂料B组分；使用前，将环氧防护涂料A组分和环氧防护涂料B组分混匀，即得所述环氧防护漆。

有益效果：本发明提供的硅烷偶联剂改性的环氧树脂制备工艺简单，其与胺类固化剂反应不仅其固化物的分子链结构稳定，而且其与颜料的界面相容性高，同时对其固结体的强度下降很小；利用该硅烷偶联剂改性的环氧树脂制得的环氧防护漆具有漆膜光泽性好、韧性好、同基材的粘结力高、耐化学品性能好、环境友好、成本适中等优点。