[发明专利]一种基于POSS的低温型环氧固化剂及其环氧地坪漆

说明书

本发明涉及一种基于POSS的低温型环氧固化剂，为叔氨基苯基、多元烷基氨基取代的POSS聚合物，并提供一种基于POSS的低温型环氧固化剂的制备方法；本发明还提供一种基于POSS的低温型环氧固化剂的环氧地坪漆。本发明制得的环氧固化剂含有POSS基团，增加了环氧树脂地坪漆固化时的交联密度，从而提高了涂膜的拉伸强度、弯曲强度和抗压强度，同时涂膜具有优异的耐水性、柔韧性、耐磨性和耐腐蚀性；所述的环氧固化剂含有苯基叔胺官能团、多烷基多氨官能团，不需要添加固化促进剂即可在低温下与环氧树脂发生交联反应固化成膜。

技术领域

本发明涉及一种基于POSS的低温型环氧固化剂及其环氧地坪漆，属于功能涂料技术领域。

技术背景

环氧树脂广泛应用于土木建筑、电子电器、航天航空、汽车机械等领域，是国民生产的重要组成部分，中国目前是全球最大的环氧树脂生产国，产量为世界的37.1％。然而环氧树脂是一种无定形黏稠液体，加热呈塑性，没有明显的熔点，受热变软逐渐熔化而发黏，不溶于水，本身不会硬化，因此它几乎没有单独的使用价值，只有和固化剂反应生成三维网状结构的不熔聚合物才有应用价值。当加入一定量固化剂后就逐渐固化形成性能各异的化学物质，因此，必须加入固化剂，组成配方树脂，并且在一定条件下进行固化反应，生成立体网状结构的高分子材料，才会显现出各种优良的性能，成为具有真正使用价值的环氧材料。

常用的环氧树脂固化剂分为碱性类固化剂和酸性类固化剂，而碱性类固化剂主要包括脂肪族二胺和多胺、脂环胺、芳香族多胺化合物以及改性聚醚胺，芳香族化合物作为固化剂涂膜硬度较好，但涂膜的耐候性欠佳，脂肪族多胺耐候性较好，但容易吸潮而使涂膜泛白或产生油污；聚醚胺与环氧主剂固化成膜涂层较柔韧，硬度不高。

现在使用的多胺固化剂如二乙烯三胺、三乙烯四胺化合物容易挥发，气味较大，对环境造成较大危害；间苯二胺等芳香族胺固化剂与环氧主剂固化成膜耐候性较差，容易发生黄变，不能用于室外或阳光照射较强的地方；聚醚胺固化剂与环氧主剂固化成膜的涂层较柔软，而且环氧树脂涂膜也不耐磨，因此使用时间不会较长，使用时间较长外观效果较差。

中国专利CN103923320A公开了一种支化有机硅环氧树脂固化剂及环氧固化体系，该类固化剂能够提高环氧树脂制品的抗冲强度、粘结性能、弯曲强度及环氧树脂的韧性。包含所述的支化有机硅环氧固化剂的环氧固化体系，主要成分包括环氧树脂100重量份，支化有机硅环氧树脂固化剂5～80重量份，固化促进剂0～20重量份。该发明固化剂在常温下为粘度较低的透明液体，易于与环氧树脂混合均匀，可适用于绝大部分种类环氧树脂的固化，用其制备的环氧树脂浇铸体透明无气泡；固化剂可以在20-100℃范围内低温固化大部分环氧树脂，低于100℃时环氧树脂固化物为无色透明固体；通过改变固化剂上活性基团的种类和数目或者调节硅氧烷链段长度，可以调节固化剂的性质，应用广泛。但是该发明由于含有氨基为仲氨基，低温固化时仍需添加固化促进剂。

发明内容

本发明提供一种基于POSS的低温型环氧固化剂及其制备方法。

本发明还提供一种基于POSS的低温型环氧固化剂的环氧地坪漆。

所述的一种基于POSS的低温型环氧固化剂，其制备步骤如下：

a)、制备N-甲基-N-苯基-3-氨基正丙基三甲氧基硅烷：将3-(苯基氨基)丙基三甲氧基硅烷、乙醇加入到反应釜中，然后边搅拌边逐滴滴加卤代甲烷，在1.5～2h滴加完毕，保持反应4～8h，减压蒸馏除去乙醇和卤化氢，得所述的N-甲基-N-苯基-3-氨基正丙基三甲氧基硅烷；

b)、制备多氨基取代的三甲氧基硅烷：将多氨基化合物、乙醇加入到反应釜中，搅拌加热至45～65℃，然后逐滴滴加KH560，在0.5～1h滴加完毕，保温反应2～4h，减压蒸馏除去乙醇，得所述的多氨基取代的三甲氧基硅烷；