[发明专利]一种改性聚硅氮烷涂料及其制备方法和使用方法

说明书

本发明公开了一种改性聚硅氮烷涂料及其制备方法和使用方法，所述改性聚硅氮烷涂料包含以下重量份数的原料：聚硅氮烷5～50％、异氰酸酯1～30％和有机溶剂20～94％。本发明的改性聚硅氮烷的涂料由异氰酸酯改性聚硅氮烷得到，具有良好的疏水疏油、柔韧性、粘结性，同时具有良好的耐高温、耐磨耐候性和耐腐蚀性，使用寿命长；将其涂布到基材上经无湿高温固化后形成的涂层，具有低表面能及良好的疏水疏油性能。

技术领域

本发明涉及涂料生产技术领域，具体而言，涉及一种改性聚硅氮烷涂料及其制备方法和使用方法。

背景技术

聚硅氮烷或者改性的聚硅氮烷作为一种新型的涂料，能与金属、矿物、玻璃、陶瓷和有机材料等表面光滑的基材紧密附着，其固化后的成膜物具有高硬度、疏水疏油、防腐性、紫外线透明性、热稳定和耐热等优良性能，故而在疏水、防腐防污、耐温、高温陶瓷和不粘涂料等领域有着广阔的应用前景。

疏水疏油性能是聚硅氮烷使用最广泛的性能之一。疏水疏油涂层表面特殊的表面润湿性使其在自清洁、防水，防油、防腐蚀以及流体运输等领域具有广泛的应用前景。

已见报道的疏水疏油涂层多为复合涂层，由疏水疏油面漆层和疏水疏油底漆层复合而成，硅烷偶联剂与二氧化硅的结合，能够降低涂层的表面能，从而显著提高涂层的疏水疏油性能。但该涂层制备工艺复杂，制作成本较高。

防尘涂料的研究方法通常有两种：一是用低表面能氟树脂来充当涂层的成膜物质或在涂料中加入低表面能的含氟添加剂的氟碳涂料；二是根据荷叶的自清洁特性，在涂层构造出具有微纳米结构的表面，再通过低表面能的化学物质对其表面进行化学修饰，得到疏水或超疏水的涂层。

低表面能材料能赋予表面良好的疏水性，而多层次的微纳米几何粗糙度可以在固液界面捕获一层气囊，有助于提高表面对水的接触角。因此，在疏水表面构造粗糙度或者对粗糙表面进行疏水化处理可构造超疏水表面。但是，由于超疏水表面存在着特殊的微纳米结构，当遇到轻微的摩擦时，这些微纳米结构容易被破坏，导致表面失去超疏水性能。因此制备稳定性好、耐磨的超疏水涂层或表面成为研究的难题。

现有技术还公开了一种超疏水疏油复合涂层，包含超疏水疏油底漆层和超疏水疏油面漆层。在实施过程中先在基材表面涂布超疏水疏油底漆层，再在底漆层上涂布超疏水疏油面漆层以获得具有良好耐磨性和稳定性的复合涂层。但是该方法的实施工艺较繁琐，需要时间相对较长。

发明内容

有鉴于此，本发明提供的一种改性聚硅氮烷涂料及其制备方法和使用方法，更好的克服了上述现有技术存在的问题和缺陷，该改性聚硅氮烷涂料具有良好的疏水疏油且兼具良好耐腐蚀性，且能通过无湿固化且成膜物稳定性好。

一种改性聚硅氮烷涂料，所述改性聚硅氮烷涂料包含以下重量份数的原料：聚硅氮烷5～50％、异氰酸酯1～30％和有机溶剂20～94％。

进一步地，所述聚硅氮烷为甲基，二甲基聚硅氮烷、甲基，甲基乙烯基聚硅氮烷、全氢聚硅氮烷、基于乙烯基硅油或含氟乙烯基硅油改性的聚硅氮烷中的任意一种或两种的混合物。

进一步地，所述异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、异氟尔酮二异氰酸酯、三甲基己二异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯中的任意一种或几种的混合物。

进一步地，所述有机溶剂为乙酸乙酯、醋酸丁酯、正丁醚、甲苯、环己烷、甲基环己烷、二甲苯、四氢呋喃、二氧六环中的任意一种或两种以上的混合物。

本发明还提供了一种改性聚硅氮烷涂料的制备方法，所述改性聚硅氮烷涂料为上述的改性聚硅氮烷涂料；所述制备方法包括以下步骤：

将5～50％的聚硅氮烷和1～30％的异氰酸酯加入到20～94％的有机溶剂中，混合均匀。

进一步地，所述混合包括搅拌混合和/或超声混合。