[发明专利]一种聚酰胺改性有机硅树脂的制备方法及该树脂制备的涂料

说明书

技术领域

本发明涉及有机高分子化合物领域，涉及酰胺化反应得到的高分子化合物，具体涉及聚酰胺树脂。

背景技术

聚酰胺树脂具有优良的耐热性、耐磨损性、耐化学药品性以及良好的力学性能和加工性能，且摩擦系数低，有一定的阻燃性，易于加工，应用广泛为工程塑料。聚酰胺与多种树脂的相容性良好，在涂料行业中得到广泛应用。但是聚酰胺树脂分子量大，溶解性差，粘度高，较难和其他树脂进行化学改性。超支化聚酰胺树脂具有高度支化的结构和大量的端基活性基团，具有高溶解性、低粘度以及较高的化学反应活性，这些使得超支化聚酰胺树脂在许多方面显示出诱人的应用前景。

有机硅树脂中具有-Si-O-Si-结构，显示出优良的耐候性、耐热性、抗沾污性和化学稳定等性能。但是纯有机硅树脂需要高温固化，且固化时间长施工不便，同时与金属材料的附着力差，耐溶剂性差，机械强度不高，价格昂贵，所以其使用受到一定程度的限制，因此常用其他树脂对其进行改性。公开号为CN103113578 A的专利申请所公开了将超支化聚酰胺改性有机硅树脂，提高有机硅树脂的机械性能和耐化学品性能的方案。

超细氧化锌为无毒无味的无机非金属材料，作为填料广泛应用于涂料、橡胶、塑料等，可以改善聚合物材料的抗紫外能力，改善涂层的附着力、涂膜硬度、光洁度和抗老化等性能。但由于超细氧化锌的粒径小，比表面积大，表面自由能高，特别容易产生团聚现象，且超细氧化锌由于亲水疏油呈强极性，在有机介质中难以均匀分散，与基料结合性差，易造成界面缺陷。朱振东等(朱振东,罗凯,苏琳,王跃川，塑料工业，20025,33(2)，51)采用富含COOH基团的超支化聚酯(HBP)对超细氧化锌进行表面改性,发现改性后的氧化锌具有良好的稳定性和分散性。高延敏等用高分子聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)接枝KH570改性后的纳米氧化锌改善了氧化锌与涂层的结合力，且提高了其分散性，研究发现将改性后的超细氧化锌提高丙烯酸聚氨酯涂料的防腐蚀性能，耐盐酸性能和耐候性。(高延敏，吴欣凯，李思莹，张海凤，江苏科技大学学报(自然科学版)，2011,25(4),330)。

但是，上述现有技术所得到的有机硅树脂的硬度仍不够理想。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种聚酰胺改性有机硅树脂的制备方法，该方法制备的聚酰胺改性有机硅树脂具有耐热性能和硬度好的优点。

本发明解决上述的技术问题的方案是：

一种聚酰胺改性有机硅树脂的制备方法，该方法由以下步骤组成：

将二元胺、二元胺摩尔数1～2.0倍的三元酸、二元胺重量1～2倍的氨基化超细氧化锌、二元胺重量的1～5％的交联催化剂和二元胺重量3～8倍的二乙二醇丁醚醋酸酯混合均匀后在180～220℃的条件下加热1～4h；然后降温至90℃，加入二元胺重量1.5～2.0倍的端环氧基有机硅低聚物，在120～140℃的条件下加热2～3h；最后降温至90℃，加入有机溶剂使固含量为40～50wt％；其中，

所述的二元胺是异佛尔酮二胺、4,4’-二氨基二苯甲烷、4,4’-二氨基二苯砜和1,6-已二胺中的一种或者两种以上；

所述的三元酸是1,2,4-苯三甲酸和1,3,5-苯三甲酸中的一种或者两种；

所述的氨基化超细氧化锌的粒径为30～150nm，氨基含量为1.2～2mmol/g；

所述的端环氧基有机硅低聚物的重均分子量为1000～4000，且每100g端环氧基有机硅低聚物含有20～200mmol环氧基；

所述的交联催化剂是钛酸四丁酯；

所述的有机溶剂为丁醇、异丁醇、丙二醇甲醚醋酸酯、二丙二醇甲醚醋酸酯和二丙二醇丁醚醋酸酯中的一种或两种以上。

上述制备方法中，所述的端环氧基有机硅低聚物可以由有机硅低聚物和有机硅低聚物重量1～10％的γ-(2，3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷或者γ-(2，3-环氧丙氧)丙基甲基二甲氧基硅烷水解缩合反应得到，其中所述的有机硅低聚物的分子量为为800～2000，且含有2.5～15wt％的甲氧基或乙氧基和3～20wt％的羟基；其中，所述的水解缩合反应是本领域常用的水解缩合反应，其工艺和反应条件是本领域技术人员应掌握的常规技术。

上述制备方法，其中所述的有机硅低聚物可以由一甲基三乙氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷和一苯基三乙氧基等硅氧烷进行水解缩合反应得到，也可以由一甲基三甲氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷和一苯基三甲氧基等硅氧烷进行水解缩合反应得到。其中，所述的硅氧烷进行水解缩合反应是本领域常用的硅氧烷进行水解缩合反应，其工艺和反应条件是本领域技术人员应掌握的常规技术。