一种耐磨有机聚硅氧烷组合物及其制备方法技术

为克服现有光学塑料表面硬化工艺的施工工艺相对较为繁琐，成本较高的问题，本发明专利技术提供了一种耐磨有机聚硅氧烷组合物，包括以下组分：组分(A1)：甲基三烷氧基硅烷；组分(A2)：四烷氧基硅烷；组分(A3)：二官有机烷氧基烷；组分(B)：带有环氧基的有机聚硅氧烷；组分(C)：用量足以促进组合物聚合的催化剂；组分(D)：用量足以促进组合物固化的固化剂。同时，本发明专利技术还公开了上述耐磨有机聚硅氧烷组合物的制备方法。本发明专利技术提供的耐磨有机聚硅氧烷组合物对光学材料具有较好的附着性能，有效提高光学材料表面的耐磨性能。

A wear-resistant organic polysiloxane composition and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种耐磨有机聚硅氧烷组合物及其制备方法
本专利技术属于有机硅
，具体涉及一种耐磨有机聚硅氧烷组合物及其制备方法。
技术介绍
透明塑料由于耐冲击性能好、密度低、价格低廉、易加工成型等优点在近几年得到广泛的应用。但透明塑料表面硬度低、耐划伤性差，在使用中常常因摩擦、灰尘、风蚀或表面清洗等因素导致表面划痕使能见度受损并影响美观，从而影响其使用寿命及应用范围，严重限制其制品的发展。现有一种解决的技术方案是在透明塑料的表面施加有机硅耐磨涂层作为保护层，以提高其耐磨性，中国专利文献披露的关于聚碳酸酯光学材料表面的有机硅耐磨涂层的技术方案。如公开号CN101051092所记载的，公开了一种聚碳酸酯光学材料表面有机硅耐磨涂层的制备方法，包括如下步骤：(1)基底涂层的涂覆，将基底涂料在洁净环境中涂覆于聚碳酸酯光学材料表面，20～100℃下干燥2～60分钟；(2)中间涂层的涂覆，中间涂层涂料在洁净环境中涂覆，20～100℃下干燥5～120分钟；(3)耐磨涂层的涂覆，耐磨涂层涂料在洁净环境中涂覆，20～100℃下干燥30～300分钟，得到有机硅耐磨涂层处理的聚碳酸酯光学材料。该专利技术的涂料在光学塑料表面形成涂层性能优越，经耐磨涂层增硬后，光学塑料的表面耐磨性得到极大提高。但由于该耐磨涂层对光学塑料的亲和性较差，直接涂覆在光学塑料表面时，导致耐磨涂层在光学材料表面的附着力差，老化测试后易出现脱落现象，故需要中间预涂层来提高耐磨涂层与塑料之间的附着，而现有的对光学塑料有较强亲和性的有机硅涂层(如专利CN101051092中的基底涂层)，则因为硬度韧性等不够而导致无法起到增强耐磨性的作用，导致现有的光学塑料表面硬化工艺的施工工艺相对较为繁琐，成本较高。
技术实现思路
针对现有光学塑料表面硬化工艺的施工工艺相对较为繁琐，成本较高的问题，本专利技术提供了一种耐磨有机聚硅氧烷组合物及其制备方法。本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案如下：一方面，本专利技术提供了一种耐磨有机聚硅氧烷组合物，包括以下组分：组分(A1)：甲基三烷氧基硅烷；组分(A2)：四烷氧基硅烷；组分(A3)：二官有机烷氧基硅烷；组分(B)：带有环氧基的有机聚硅氧烷；组分(C)：用量足以促进组合物聚合的催化剂；组分(D)：用量足以促进组合物固化的固化剂。可选的，组分(A1)：组分(A2)：组分(A3)：组分(B)的重量比为60～85：8～30：4～30：1～3。可选的，所述组分(A3)中，二官有机烷氧基硅烷选自二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷和甲基苯基二甲氧基硅烷中的一种或多种。可选的，所述组分(B)中，带有环氧基的有机聚硅氧烷具有以下平均单元分子式：[MeMeSiO2/2]a1[RMeSiO2/2]b1其中，Me为甲基、R为且0.5<a1<0.85，0.15<b1<0.5。可选的，所述组分(B)中，带有环氧基的有机聚硅氧烷中的环氧基的含量为0.20-0.50mol/100g。可选的，所述催化剂选自盐酸、硫酸、硝酸和醋酸中的一种或多种，以所述耐磨有机聚硅氧烷组合物的总质量为100％计，所述催化剂的质量含量为0.01％～5％。可选的，所述固化剂为有机胺类固化剂，以所述耐磨有机聚硅氧烷组合物的总质量为100％计，所述固化剂的质量含量为0.01％～1.0％。另一方面，本专利技术提供了一种耐磨有机聚硅氧烷组合物的制备方法，包括以下操作步骤：将甲基三烷氧基硅烷、四烷氧基硅烷和二官有机烷氧基硅烷加入到反应容器中，将反应物的温度控制在40℃以下，滴加酸和去离子水的混合物，滴加完成后升温至70℃～80℃并保温3h，保温完毕后，加热蒸馏除去反应物中溶剂和低沸点物质；冷却至室温，加入混合溶剂、固化剂、带有环氧基的有机聚硅氧烷，搅拌均匀后，过滤得到耐磨有机聚硅氧烷组合物。可选的，有机硅氧烷单体与去离子水的摩尔比为1：2.6～3.8，所述有机硅氧烷单体包括所述甲基三烷氧基硅烷、所述四烷氧基硅烷和所述二官有机烷氧基硅烷。可选的，所述混合溶剂选自甲醇、乙醇、异丙醇、正丁醇、苯甲醇、乙二醇甲醚、乙二醇丁醚、丙二醇甲醚、丙二醇乙醚、丙二醇丁醚、乙酸乙酯和乙酸丁酯中的一种或多种。根据本专利技术提供的耐磨有机聚硅氧烷组合物，采用甲基三烷氧基硅烷、四烷氧基硅烷、二官有机烷氧基硅烷和带有环氧基的有机聚硅氧烷进行组合，可使得到的有机聚硅氧烷组合物对光学材料具有较好的附着性能，能够较好的成型于光学材料的表面，无需中间预涂层来实现耐磨层的附着；另一方面，热固化后的有机聚硅氧烷组合物在常温下具有较好的耐磨性，有效提高光学材料表面的耐磨性能，同时该有机聚硅氧烷组合物具有高透明度的优点，以避免对光学材料的光学性能产生影响。具体实施方式为了使本专利技术所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术实施例提供了一种耐磨有机聚硅氧烷组合物，包括以下组分：组分(A1)：甲基三烷氧基硅烷；组分(A2)：四烷氧基硅烷；组分(A3)：二官有机烷氧基硅烷；组分(B)：带有环氧基的有机聚硅氧烷；组分(C)：用量足以促进组合物聚合的催化剂；组分(D)：用量足以促进组合物固化的固化剂。所述耐磨有机聚硅氧烷组合物采用甲基三烷氧基硅烷、四烷氧基硅烷、二官有机烷氧基硅烷和带有环氧基的有机聚硅氧烷进行组合，可使得到的有机聚硅氧烷组合物对光学材料具有较好的附着性能，能够较好的成型于光学材料的表面，无需中间预涂层来实现耐磨层的附着；另一方面，热固化后的有机聚硅氧烷组合物在常温下具有较好的耐磨性，有效提高光学材料表面的耐磨性能，同时该有机聚硅氧烷组合物具有高透明度的优点，以避免对光学材料的光学性能产生影响。所述耐磨有机聚硅氧烷组合物的化学性质稳定，存储方便，存储时间长。在一些实施例中，组分(A1)：组分(A2)：组分(A3)：组分(B)的重量比为60～85：8～30：4～30：1～3。所述组分(A1)和所述组分(A2)为耐磨有机聚硅氧烷组合物的主体树脂，专利技术人发现上述组分(A1)和组分(A2)配比下的耐磨有机聚硅氧烷组合物与其他成分配合，才能够发挥其耐磨特性，具体的，所述组分(A3)的含量对耐磨有机聚硅氧烷组合物的耐磨性具有较大的影响，当组分(A3)的含量过低或过高时均会导致其耐磨性能的降低；组分(B)的含量对耐磨有机聚硅氧烷组合物的附着性能有影响，当组分(B)的含量过低时，起到的附着力增强能力有限，当组分(B)的含量过高时，则会影响到耐磨有机聚硅氧烷组合物的耐磨性能。在一些实施例中，所述组分(A3)中，二官有机烷氧基硅烷选自二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷和甲基苯基二甲氧基硅烷中的一种或多种。在一些实施例中，所述组分(B)中，带有环氧基的有机聚硅氧烷具有以下平均单元分子式：[MeMeSiO2/2]a1[RMeSiO2/2]b1其中，Me为甲基、R为且0.5<a1<0.85，0.15<b1<0.5。在一些实施例中，所述组分(B)中，带有环氧基的有机聚硅氧烷中的环氧基的含量为0.20-0.50mol/100g。在一些实施例中，所述催化剂选自盐酸、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐磨有机聚硅氧烷组合物，其特征在于，包括以下组分：组分(A1)：甲基三烷氧基硅烷；组分(A2)：四烷氧基硅烷；组分(A3)：二官有机烷氧基硅烷；组分(B)：带有环氧基的有机聚硅氧烷；组分(C)：用量足以促进组合物聚合的催化剂；组分(D)：用量足以促进组合物固化的固化剂。

【技术特征摘要】
1.一种耐磨有机聚硅氧烷组合物，其特征在于，包括以下组分：组分(A1)：甲基三烷氧基硅烷；组分(A2)：四烷氧基硅烷；组分(A3)：二官有机烷氧基硅烷；组分(B)：带有环氧基的有机聚硅氧烷；组分(C)：用量足以促进组合物聚合的催化剂；组分(D)：用量足以促进组合物固化的固化剂。2.根据权利要求1所述的耐磨有机聚硅氧烷组合物，其特征在于，组分(A1)：组分(A2)：组分(A3)：组分(B)的重量比为60～85：8～30：4～30：1～3。3.根据权利要求1所述的耐磨有机聚硅氧烷组合物，其特征在于，所述组分(A3)中，二官有机烷氧基硅烷选自二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷和甲基苯基二甲氧基硅烷中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的耐磨有机聚硅氧烷组合物，其特征在于，所述组分(B)中，带有环氧基的有机聚硅氧烷具有以下平均单元分子式：[MeMeSiO2/2]a1[RMeSiO2/2]b1其中，Me为甲基、R为且0.5<a1<0.85，0.15<b1<0.5。5.根据权利要求1所述的耐磨有机聚硅氧烷组合物，其特征在于，所述组分(B)中，带有环氧基的有机聚硅氧烷中的环氧基的含量为0.20-0.50mol/100g。6.根据权利要求1所述的耐磨有机聚硅氧烷组合物，其特征在于，所述催化...

【专利技术属性】
技术研发人员：李来兴，陈旺，郑海庭，黄光燕，
申请(专利权)人：广州慧谷化学有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44