[发明专利]一种水性环氧改性硅树脂涂料及其制备方法

说明书

一种水性环氧改性硅树脂涂料，由基础树脂和交联剂按照100：4～6的质量比构成，所述基础树脂包括以下质量份数的各个组分：100～400份D单体、100～400份T单体、50～150份硅烷偶联剂、100～200份蒸馏水、8～12份催化剂、150～250份溶剂。本发明的硅树脂涂料耐温性能不会明显降低；为双态固化产品，即在室温下、6～8h内完成固化，在100～120℃、5～8min完全固化，具有在高温下快速固化的特性，相比一般硅树脂产品，大大提高了施工效率，降低了能耗。

技术领域

本发明属于硅树脂材料制备领域，具体涉及一种水性环氧改性硅树脂涂料及其制备方法。

背景技术

硅树脂是一种具有高度交联结构的热固性聚硅氧烷聚合物，兼具有机树脂及无机材料的双重特性，具有独特的物理、化学性能，有很好的电绝缘性质，耐温及防水的效果，但纯硅树脂在机械力学性能、粘接性、耐溶剂性方面存在欠缺，且与其它有机高分子的配伍性较差，在应用时，需要对其性能进行改进。

通常对有机硅树脂的改性方法有物理共混法和化学共聚法。物理共混法存在硅树脂与其它有机高分子树脂相容性差的问题，难以通过直接共混改性获得性能满意的硅树脂复合材料，因而通常情况下需对硅树脂进行化学改性，以获得良好效果。

目前改性硅树脂常用的有醇酸树脂、聚酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯等，虽然改性后在柔韧性、粘接性等方面有所提高，但这些有机树脂的耐温性能普遍不如纯硅树脂，因而降低了改性硅树脂的耐温性能，另外，目前市面所售硅树脂产品固化条件高，需要在高温(150℃～250℃)下长时间(1～3h)完成固化。不仅如此，常规有机硅树脂改性方法，大多数以氯代硅烷单体为原料，有较多不足。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的是提供一种水性环氧改性硅树脂涂料及其制备方法，制备的产品不会降低改性硅树脂的耐温性，且固化条件要求低，改性方法工艺简单、生产效率高、不会对人体和设备产生不利影响。

为了达到上述目的，本发明采取的技术方案是：

一种水性环氧改性硅树脂涂料，由基础树脂和交联剂按照100：4～6的质量比构成，所述基础树脂包括以下质量份数的各个组分：100～400份D单体、100～400份T单体、50～150份硅烷偶联剂、100～200份蒸馏水、8～12份催化剂、150～250份溶剂。

进一步的，所述D单体为二甲基二甲氧基硅烷(Me₂Si(OMe)₂)或二甲基二乙氧基硅烷(Me₂Si(OEt)₂)，T单体为甲基三甲氧基硅烷(MeSi(OMe)₃)或者甲基三乙氧基硅烷(MeSi(OEt)₃)。

进一步的，所述硅烷偶联剂为γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(KH-560)，催化剂为乙酸(CH₃COOH)，溶剂由甲醇(CH₃OH)与二丙酮醇(DAA)按质量比1:3配制而成。

进一步的，所述交联剂为钛酸丁酯。

一种水性环氧改性硅树脂涂料的制备方法，包括以下步骤：

(1)制备基础树脂：将D单体、T单体、硅烷偶联剂依次加入带有搅拌装置的反应容器中，搅拌速度设定为100～300r/min，开启搅拌的同时，依次加入蒸馏水和催化剂，待反应体系放热后，加入溶剂，搅拌混合均匀，并静置12h制备成树脂预聚体，即基础树脂；

(2)涂料的制备：取步骤(1)制备的基础树脂100份和交联剂4～6份混合均匀，即制得水性环氧改性硅树脂涂料。

将步骤(2)制备的涂料凃于基材上，在室温下6～8h完成固化，或在100～120℃加热5～8min完成固化。

本发明的有益效果：