有機硅涂層的研究進展課件

有機硅涂層的研究進展

中藍晨光化工研究院有限公司

張葉琴

有機硅涂層的研究進展課件1有機硅涂層有機硅涂層是以有機硅聚合物或有機硅改性聚合物為主要成膜物質(zhì)，可涂覆于有機材料、織物、玻璃和金屬等材料表面，并在催化或加熱條件進行交聯(lián)反應的一種高性能涂料。有機硅涂層有機硅涂層是以有機硅聚合物或有機硅改性聚合物為主要2有機硅材料的特性耐高低溫耐候疏水鍵能高，耐熱性能好，鍵長較長，鍵角大柔順性好分子結(jié)構(gòu)中不含雙鍵，不易被紫外線和臭氧分解分子結(jié)構(gòu)中朝外排列的有機基團屏蔽了Si-O結(jié)構(gòu)，降低表面能電阻率高，在一定溫度和頻率范圍內(nèi)穩(wěn)定優(yōu)異電性能有機硅材料的特性耐高低溫耐候疏水鍵能高，耐熱性能好，鍵長較長3應用領(lǐng)域有機硅耐磨增硬涂層

1有機硅防水防污涂層

2有機硅耐高溫涂層

3有機硅耐腐蝕涂層4絕緣防污閃涂層

5應用領(lǐng)域有機硅耐磨增硬涂層1有機硅防水防污涂層2有機硅耐41.有機硅耐磨增硬涂層

有機硅增硬涂層由RSi(OR′)3（R為Me、Ph；R′為Me、Et）在微量鹽酸催化下水解縮合得到的硅樹脂預聚物，涂于基材后再進一步加熱固化即成堅硬耐磨的透明涂層。單體品種添加增硬成分硅烷偶聯(lián)劑性能各異的增硬耐磨涂層

聚碳酸酯、有機玻璃、丙烯酸樹脂等透明塑料制品1.有機硅耐磨增硬涂層有機硅增硬涂層由RSi(OR′)3（51.有機硅耐磨增硬涂層高長有等采用正硅酸乙酯和γ-環(huán)氧丙氧基三甲氧基硅烷制備了高硬度耐磨有機硅涂層，并涂覆于JD樹脂(苯乙烯-雙酚A-雙甲基丙烯酸酯的共聚物)表面，其硬度可達5~6H，并且與基材還表現(xiàn)出了良好的粘接性。聶昌吉以甲基三乙氧基硅烷(MTES)為主要原料，在酸催化下水解縮聚，制備了甲基硅樹脂-乙醇溶液，固化后形成高度交聯(lián)的有機硅樹脂，涂膜堅硬、透明且耐磨性優(yōu)良。

高常有,楊柏,沈家驄.有機硅耐磨涂層的制備及性能研究[J].功能材料.1994,(4):313-316.

聶昌吉,耐磨、透明有機硅研究動向[J].有機硅材料及應用.1996,19(6):1-4.1.有機硅耐磨增硬涂層高長有等采用正硅酸乙酯和γ-環(huán)氧丙氧基61.有機硅耐磨增硬涂層彭瑞邁等人制備了含二氧化鈦（TiO2）的高硬度透明有機硅涂層，在可見光范圍內(nèi)的透過率均在90％以上，鉛筆硬度達到6H，同時還具有較好的耐熱性和粘接性。何濤等人以正硅酸乙酯和甲基三甲氧基硅烷為主要原料，并用適量的硅烷偶聯(lián)劑制備了有機硅增硬涂層，在80℃下固化3h，其鉛筆硬度可達6H，并可明顯提高有機玻璃鏡片表面的耐擦傷性能。

彭瑞邁,陳長春.含二氧化鈦的有機硅耐磨透明涂料的制備及性能研究[J].涂料工業(yè).2010,8(1):36-38.

何濤,高長有.雙組分有機硅涂料及其對有機玻璃表面的增強作用[J].有機硅材料.2006,11(6):288-291.1.有機硅耐磨增硬涂層彭瑞邁等人制備了含二氧化鈦（TiO2）72.有機硅防水防污涂層

有機硅防水防污涂層具有低表面張力、光滑表面和優(yōu)異的耐候性、耐久性等特點而廣泛應用于建筑、建材等領(lǐng)域。另外這種防污涂層表面能低，海洋生物難以附著或附著不牢固，通過流動的水或較小的機械力就可以除去污損生物，在海洋防污材料中應用廣泛。2.有機硅防水防污涂層82.有機硅防水防污涂層王生杰以特殊工藝制備了甲基硅樹脂為主體樹脂的有機硅防污涂層。優(yōu)點：該涂層能夠與基材形成牢固的化學鍵，具有良好的自潔防污效果和耐擦洗性。機理：有機硅防污涂覆層降低了基材的表面能，污染物難以附著，因而表現(xiàn)出良好的自潔性；硅樹脂低聚物在基材的氣孔等表面缺陷內(nèi)形成憎水交聯(lián)網(wǎng)絡，阻止污染物侵入基材內(nèi)部，從而實現(xiàn)防污功能。王生杰,范曉東.新型有機硅自潔防污機理的研究[J].涂料工業(yè),2004,34(7):8-11.2.有機硅防水防污涂層王生杰以特殊工藝制備了甲基硅樹脂為主體92.有機硅防水防污涂層范曉東等采用具有優(yōu)異流動性和滲透性的高度支化有機硅聚合物制備了有機硅防污劑。該防污劑可滲透到陶瓷、大理石等基材的表面缺陷內(nèi)，與基材表面的活性基團反應形成致密的防污層，表現(xiàn)出優(yōu)異的防污性。發(fā)明專利申請公開說明書.CN101020750.2.有機硅防水防污涂層范曉東等采用具有優(yōu)異流動性和滲透性的高102.有機硅防水防污涂層EricD等采用溶膠-凝膠法制備了氟代聚硅氧烷為基料的超疏水性的涂層材料，表現(xiàn)出優(yōu)異的防水性能。美國專利.US7485343.2.有機硅防水防污涂層EricD等采用溶膠-凝膠法制備了氟112.有機硅防水防污涂層大連工業(yè)大學徐德增等人運用冷拼法制備了氟硅樹脂并配制了氟硅防污涂料，涂在碳鋼板上在實海掛板考察，發(fā)現(xiàn)氟硅防污涂層的接觸角隨時間的變化而變小，防污效果優(yōu)于氟碳防污涂料和有機硅防污涂料。

張祖文,徐德增,由繼業(yè).有機硅改性氟碳防污涂料表面接觸角和防污效果的研究[J].中國涂料.2010(8),21-23

2.有機硅防水防污涂層大連工業(yè)大學徐德增等人運用冷拼法制備了123.有機硅耐高溫涂層

有機硅樹脂最突出的性能是優(yōu)異的熱氧化穩(wěn)定性，以Si-O-Si為骨架的涂層可以在200—250℃下長期使用而不分解或變色。3.有機硅耐高溫涂層有機硅樹脂最突出的性能是優(yōu)異的熱氧化穩(wěn)133.有機硅耐高溫涂層短期暴露溫度（＜1000h）長期暴露溫度（＞1000h）適用顏料＜350℃＜225℃二氧化鈦、云母粉＜525℃＜250℃氧化鐵黑＜650℃＜350℃鋁粉、鋅粉和不銹鋼粉3.有機硅耐高溫涂層短期暴露溫度（＜1000h）長期暴露溫度143.有機硅耐高溫涂層化工部常州涂料化工研究院研制一種白色耐高溫防腐蝕涂料，既可加熱固化，也可與固化劑配合制成常溫固化涂料。該產(chǎn)品能在250℃條件下長期使用，漆膜附著力好、硬度高，高溫下耐風沙沖刷性好，能耐航空潤滑油、液壓油、燃油等特種介質(zhì)，能保護鋼結(jié)構(gòu)和鋁合金在上述嚴酷條件下不被腐蝕破壞。

白色耐高溫防腐蝕涂料研制成功[J].表面工程資訊.2010,10(6):21-21.3.有機硅耐高溫涂層化工部常州涂料化工研究院研制一種白色耐高153.有機硅耐高溫涂層王正順等采用甲基三氯硅烷、二甲基二氯硅烷和苯基三氯硅烷合成有機硅樹脂，添加云母粉、硅酸鋁、鈦白粉和磷酸鋅等作為填料，制備了有機硅耐熱涂料，這種耐高溫涂料可耐400～500℃高溫，表現(xiàn)出良好的耐高溫、隔熱保溫性能。

王正順,陳克復,孫京丹,劉犇.耐高溫隔熱保溫有機硅涂料研究[J].中華紙業(yè).2010,(6):38-41.3.有機硅耐高溫涂層王正順等采用甲基三氯硅烷、二甲基二氯硅烷164.有機硅耐腐蝕涂層

環(huán)氧樹脂改性有機硅樹脂不僅能提高有機硅涂層的附著力和防腐能力，還能增強環(huán)氧樹脂韌性、耐高溫性和耐候性，使涂層在較高溫度下具備良好的物理機械性能。環(huán)氧改性有機硅樹脂與耐高溫顏料配合使用，使涂料能在350℃的高溫環(huán)境下，既能保持適當?shù)奈锢頇C械性能又能具有良好的防腐蝕性能。4.有機硅耐腐蝕涂層環(huán)氧樹脂改性有機硅樹脂不僅能提高有機硅174.有機硅耐腐蝕涂層喻蘭英等以環(huán)氧改性有機硅樹脂作為基料，并配合適當用量的磷酸鋅和氧化鉻，所制得的涂層具有較好的耐高溫防腐蝕性能。黃順道研究發(fā)現(xiàn)通過引入磷酸酯基團和氟聚合物可以有效提高環(huán)氧改性有機硅樹脂的耐高溫性能、防腐蝕性能。

喻蘭英,李新躍,羅宏,陳飛英.環(huán)氧改性有機硅耐高溫防腐涂料的研制[J].電鍍與涂飾.2010,29(2):59-62.發(fā)明專利申請公開說明書,CN1014868754.有機硅耐腐蝕涂層喻蘭英等以環(huán)氧改性有機硅樹脂作為基料，并184.有機硅耐腐蝕涂層張軍科等采用乙氧基封端的有機硅低聚物對環(huán)氧樹脂進行改性，用酚醛樹脂作體系的交聯(lián)劑，制備了一種兼有有機硅、環(huán)氧和酚醛樹脂優(yōu)點的可耐500℃以上的耐高溫、防腐蝕涂料。張軍科,徐勃.耐熱環(huán)氧/有機硅/酚醛樹脂涂料的研制[J].化工中間體.2008,21(5).13-15.

4.有機硅耐腐蝕涂層張軍科等采用乙氧基封端的有機硅低聚物對環(huán)195.絕緣防污閃涂層

污閃事故：戶外布置的電氣設備的絕緣表面在運行過程中會逐漸受到氣體粉塵和液體等物質(zhì)的污染，當遇到雨雪天氣時，其中的部分積污溶解，引起輸電線路絕緣子絕緣性能下降，并在高電壓作用下產(chǎn)生破壞性放電，嚴重影響電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。

有機硅涂層材料具有良好的電絕緣性能、耐電弧性能和憎水性能，而且還具有長效、耐候和免維護等優(yōu)點，因此成為大型輸變電設備防污閃的首選涂料。5.絕緣防污閃涂層污閃事故：205.絕緣防污閃涂層提高涂料防污閃能力的途徑：一是提高涂層的憎水性和憎水遷移性；二是加入氫氧化鋁或氫氧化鎂等功能性填料改善涂層本身的耐電蝕性。

5.絕緣防污閃涂層提高涂料防污閃能力的途徑：215.絕緣防污閃涂層王藝峰等人合成了一種含氟丙烯酸酯樹脂，以其與室溫固化硅橡膠組成成膜物，輔以各種助劑及填料，制備得到氟硅防污閃涂料，表現(xiàn)出良好的電絕緣性能和憎水性。王藝峰，劉建國，蔡俊等.氟硅防污閃涂料的研制[J].化學建材，2007,24(1):7-95.絕緣防污閃涂層王藝峰等人合成了一種含氟丙烯酸酯樹脂，以其225.絕緣防污閃涂層張超燦研究發(fā)現(xiàn)低分子量氟硅氧烷的加入可以明顯提高硅橡膠涂層的憎水性，并且通過與適當?shù)淖枞紕团涫褂每芍苽淞己昧W性能和阻燃性能的硅橡膠涂料。

張超燦,付曉.含氟RTV防污閃涂層的制備[J].有機硅材料.2010,24(3):140-144.5.絕緣防污閃涂層張超燦研究發(fā)現(xiàn)低分子量氟硅氧烷的加入可以明235.絕緣防污閃涂層曾凡輝等采用鈦酸酯偶聯(lián)劑對氫氧化鋁進行表面改性，制得了電氣絕緣性能優(yōu)異的硅橡膠防污閃涂料。表面處理顯著提高了氫氧化鋁與硅橡膠的相容性，從而改善涂料的耐電弧性能。

曾凡輝,姜其斌,陳憲宏.氫氧化鋁的表面改性及其在硅橡膠涂料中的應用[J].涂料工業(yè).2007,37(2):39-41.5.絕緣防污閃涂層曾凡輝等采用鈦酸酯偶聯(lián)劑對氫氧化鋁進行表面245.絕緣防污閃涂層董中強等人的研究表明，氫氧化鋁和十溴聯(lián)苯醚的添加能明顯提高硅橡膠的電絕緣性能和阻燃性能，可以用于防污閃硅橡膠涂料的開發(fā)。陳浩等人發(fā)現(xiàn)在線路導線涂上硅橡膠涂料具有明顯的減輕或防止覆冰的良好效果。董中強,張良均,鄭志強,葉春勇.復合阻燃材料和納米氣相二氧化硅對長效防污閃涂料性能的影響[J].絕緣材料.2009,42(1):59-62

陳浩,石和平,楊愛民.RTV防污閃涂料