硅烷水解液阻聚剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于有机硅材料制备技术领域，具体涉及硅烷水解液阻聚剂及其制备方法和应用。本发明专利技术的硅烷水解液阻聚剂包括以下质量份组分：水100份、多元醇50

Polymerization inhibitor of silane hydrolysate and its preparation method and Application

【技术实现步骤摘要】
硅烷水解液阻聚剂及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于有机硅材料制备
，具体涉及硅烷水解液阻聚剂及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]硅烷水解液是指将硅烷偶联剂或硅氧烷单分子在水中进行水解缩聚后的产物，在防腐涂料、建筑防水、文物保护等多个领域都有重要应用。硅烷的水解生成带有活泼硅羟基(Si
‑
OH)的硅醇，接着硅醇间自相发生缩合反应，水解缩合过程往往是同时进行的。在硅烷进行水解缩合过程后，生成带有Si
‑
OH的硅烷低聚物。然后硅烷低聚物与表面带有羟基的基材通过脱水缩合形成以Si
‑
O
‑
Si为骨架的防护层，是理想的基材表面防护层。例如，专利技术专利(CN201910931909.1)公布了一种MXene/硅烷复合水解液，并应用到金属腐蚀防护；专利技术专利(CN201410271208.7)公布了一种有机硅烷
‑
无机盐复合钝化液的制备方法，通过控制硅烷水解液的pH，无机盐种类、配比、钝化处理固化温度、固化时间和自然冷却时间，找到硅烷无机复合钝化的最优工艺；专利技术专利(CN202010263891.5)公布了一种钝化液及其制备方法和应用，将硅烷偶联剂、甲醇和水混合，得到硅烷溶液；将所述硅烷溶液和酸性pH调节剂混合，进行水解反应，得到硅烷水解液。但专利技术中并未对水解液的存储稳定性做出有益帮助。
[0003]由于硅烷水解液中的Si
‑
OH是形成硅烷膜的核心基团，因此如何在控制缩合反应的前提下促进水解反应的发生是硅烷水解的关键，要合理有效的控制硅烷的水解工艺条件。水解液中硅醇单体的大量存在是提高硅烷膜耐蚀性能的必要条件，然而水解液中的硅醇单体并不稳定，自身也可发生缩聚反应形成多聚体而导致硅烷水解液失效。获得稳定的水解液关键步骤是抑制水解液中的Si
‑
OH提前发生缩聚，从而失去活性。专利技术专利(CN201210400349.5)和专利技术专利(CN201410363039.X)分别公布了一种3
‑
氨丙基三乙氧基硅烷水解液和一种N
‑
丙基三甲氧基硅烷与正硅酸乙酯混合物水解液的制备方法，均是采用将硅氧烷先水解生成Si
‑
OH，而后通过分馏塔将甲醇或乙醇脱除，再利用硅藻土的吸附进行处理得到存储期达60天的硅烷水解液。但存在处理设备复杂，流程较长等难题。

技术实现思路

[0004]根据现有技术上存在的缺陷，结合目前的研究前沿，本专利技术提供了硅烷水解液阻聚剂，并且提供了其制备方法，工艺过程简单、环境友好、价格低廉，具有优异的阻聚性能，可以用在水性硅烷涂料、建筑有机硅涂料、文物保护、水性涂料增粘等多个领域。
[0005]本专利技术是采用以下的技术方案实现的：
[0006]本专利技术还提供了一种硅烷水解液阻聚剂，包括以下质量份组分：
[0007]水100份
[0008]多元醇50
‑
100份
[0009]多糖0.5
‑
5份
[0010]聚醚多元醇1
‑
2份。
[0011]作为本专利技术的一个优选，所述多元醇为丙三醇、乙二醇、季戊四醇、三羟甲基丙烷中的一种或多种；用量为60
‑
90份。
[0012]作为本专利技术的一个优选，所述多元醇为乙二醇或/和丙三醇。
[0013]作为本专利技术的一个优选，所述多糖为羧基化纤维素纳米纤维、羟丙基甲基纤维素、普鲁兰多糖、透明质酸中的一种或多种；用量为1
‑
4份。
[0014]作为本专利技术的一个优选，所述多糖为羧基化纤维素纳米纤维。
[0015]作为本专利技术的一个优选，所述聚醚多元醇为PPG200、PPG400或PEG200、PEG400中的一种或多种；用量为1.1
‑
1.8份。
[0016]作为本专利技术的一个优选，所述聚醚多元醇为PEG200。
[0017]本专利技术还提供了一种上述硅烷水解液阻聚剂的制备方法，包括如下步骤：将多元醇、多糖、聚醚多元醇分别溶于水中，然后混合三种混合溶液，搅拌均匀，获得所述硅烷水解液阻聚剂。
[0018]本专利技术还提供了一种上述硅烷水解液阻聚剂的应用，作为硅烷水解液的添加剂使用。
[0019]本专利技术利用将多元醇和多糖溶解分散在水中形成多羟基多氢键作用的溶液，作为硅烷水解液的阻聚剂使用。多糖中的纤维素、普鲁兰多糖、透明质酸均为多羟基化合物，在水溶液中可以将硅烷分子进行物理阻隔，通过物理方式防止形成的Si
‑
OH之间的缩聚。多元醇的存在可有效抑制硅烷的水解速率。多糖与多元醇通过自身的多羟基与Si
‑
OH之间形成化学氢键，通过化学方式抑制Si
‑
OH之间的缩聚。从而将阻聚剂加入到硅烷水解液后，通过物理阻隔和化学氢键阻止水解液中硅羟基之间的缩聚。
[0020]本专利技术与现有技术相比，具有如下有益效果：
[0021](1)本专利技术所述的硅烷水解液阻聚剂制备方法简单，工艺流程短，避免了其他制备方法中存在的步骤多、设备复杂等问题，环境友好，适于大规模工业化生产，应用前景广泛；
[0022](2)本专利技术所述的硅烷水解液阻聚剂抑制硅羟基之间缩聚的性能优异，为中性，自身结构稳定，并可满足水溶液中硅羟基的长期存储稳定性的要求。
[0023](3)本专利技术所制备的硅烷水解液阻聚剂作为水性涂料、水性胶粘剂、乳液等添加剂，可以提高材料的稳定性，增加涂层的附着力。
附图说明
[0024]附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。
[0025]在附图中：
[0026]图1为对比例1中的电导率图；
[0027]图2为实施例5中的5
‑
1电导率图；
[0028]图3为实施例5中的5
‑
4电导率图。
具体实施方式
[0029]为了使本专利技术目的、技术方案更加清晰明了；便于理解，下面结合附图，对本专利技术
作进一步详细说明。下述实施例中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法；实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行；所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得。
[0030]实施例1
[0031]将90g乙二醇加入到80g水中，搅拌10min，形成溶液A。将3g羧基化纤维素纳米纤维加入到10g水中，搅拌10min，形成溶液B。将1.5g PEG200加入到10g水中，搅拌10min，形成溶液C。将溶液A、B、C混合，强力搅拌30min，得产物1。
[0032]实施例2
[0033]如实施例1所述，所不同的是加入多元醇为丙三醇50g，多糖为羟丙基甲基纤维素1g，PPG200 1g，得到产物2。
[0034]实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种硅烷水解液阻聚剂，其特征在于，包括以下质量份组分：水100份多元醇50
‑
100份多糖0.5
‑
5份聚醚多元醇1
‑
2份。2.根据权利要求1所述的硅烷水解液阻聚剂，其特征在于，所述多元醇为丙三醇、乙二醇、季戊四醇、三羟甲基丙烷中的一种或多种；用量为60
‑
90份。3.根据权利要求2所述的硅烷水解液阻聚剂，其特征在于，所述多元醇为乙二醇或/和丙三醇。4.根据权利要求1所述的硅烷水解液阻聚剂，其特征在于，所述多糖为羧基化纤维素纳米纤维、羟丙基甲基纤维素、普鲁兰多糖、透明质酸中的一种或多种；用量为1
‑
4份。5.根据权利要求4所述的硅烷水解液...

【专利技术属性】
技术研发人员：张建，刘国栋，聂青青，袁宽瑜，
申请(专利权)人：济宁学院，
类型：发明
国别省市：