一种环保型硅氧烷防腐蚀耐温涂料制造技术

本申请涉及涂料的技术领域，具体公开了一种环保型硅氧烷防腐蚀耐温涂料。一种环保型硅氧烷防腐蚀耐温涂料，包括按重量百分比的以下原料：酰亚胺硅氧烷聚合物30

【技术实现步骤摘要】
一种环保型硅氧烷防腐蚀耐温涂料
[0001]本专利技术是引用优先权的专利技术申请，优先权基础包括:申请号2022104422806、专利名称为“一种硅氧烷聚合物其制备方法”、申请日为2022年04月25日的专利技术申请案。


[0002]本申请涉及涂料的
，更具体地说，它涉及一种环保型硅氧烷防腐蚀耐温涂料。

技术介绍

[0003]耐温防腐蚀涂料是国民生产、经济各行业不可或缺的特种功能涂料，广泛应用于航空、航天、轨道交通、石油石化、电力等领域。当前产品注意依赖进口，而且每年涂料成本高和维护不善导致大量的金属部件被腐蚀，造成了大量的金属报废，经济损失巨大，人们研究出多种措施防止和抑制金属的锈蚀，其中开发新型的耐温防腐蚀涂料是一种有效的方法。
[0004]目前耐温防腐蚀涂料仍以溶剂型为主，主要的种类有环氧酚醛涂料、环氧改性有机硅涂料、氟碳涂料等。但是，此类涂料含有大量VOC(Volatile Organic Compound，挥发性有机物)，VOC是形成PM2.5、臭氧等二次污染物的重要前体物质，可能进一步引发灰霾、光化学烟雾等大气环境问题。VOC挥发不仅会对环境造成严重污染，而且会对人体健康产生极大危害。此外，长期暴露使得VOC大量挥发后，涂料的耐紫外线及耐候性能变差，不能满足长效耐腐蚀的寿命要求。

技术实现思路

[0005]为了改善防腐蚀涂料对环境和人体健康的影响，并延长涂料的防腐蚀寿命，本申请提供一种环保型硅氧烷防腐蚀耐温涂料。
[0006]本申请提供的一种环保型硅氧烷防腐蚀耐温涂料采用如下的技术方案：一种环保型硅氧烷防腐蚀耐温涂料，按重量百分比计，包括以下原料：酰亚胺硅氧烷聚合物30
‑
70％；防腐蚀剂2
‑
40％；助剂6
‑
40％；其中，所述酰亚胺硅氧烷聚合物中的酰亚胺键位于聚合物侧链上。
[0007]通过采用上述技术方案，酰亚胺硅氧烷聚合物为涂料的基体部分，使得涂料能够附着在被保护物表面，对被保护物起到覆盖保护的作用；防腐蚀剂覆盖在被保护物表面，有利于避免钢铁等金属结构的被保护物受到盐雾腐蚀；助剂则与涂料中的其他物质复配作用，使得涂料整体具有更好的物理化学性能；由酰亚胺硅氧烷聚合物、防腐蚀剂和助剂组合形成的涂料，固体含量高，几乎不含溶剂，相比于溶剂型涂料挥发性有机物含量大大降低，极大地降低了挥发性有机物对环境和人体健康的影响，安全环保。
[0008]酰亚胺聚合物具有优良的耐热性、化学稳定性和力学性能，硅氧烷聚合物则具有
良好的光学性能和耐热性，酰亚胺硅氧烷聚合物作为涂料的基体，结合了上述两者的优点，使得涂料在耐热、耐化学物质、耐磨损、耐紫外线等方面表现优异。
[0009]酰亚胺硅氧烷聚合物主链中的
‑
Si
‑
O
‑
结构能较容易地改变构象，从而使涂层与被保护物表面产生较大的作用力，进而提高涂层在被保护物表面的附着力，涂料还具有耐盐雾腐蚀、耐紫外线的优点，有利于对被保护物提供长效保护。在对钢铁结构的表面涂覆涂料前，通常都要进行表面除锈处理，需要耗费大量人力和物力，而附着力强的涂料对钢铁结构的表面光洁度要求较低，有利于减少表面除锈的工作量。此外，在较高温度下，酰亚胺硅氧烷聚合物侧链中的酰亚胺环部分断裂，有利于减少主链断裂的可能，提高了涂料的耐热性能。
[0010]优选的，所述酰亚胺硅氧烷聚合物采用以下步骤制备：将酸酐类物质和氨基硅氧烷按摩尔比为(0.3
‑
1.0):1.0混合，在冰浴中搅拌并反应8h以上，得到酰亚胺酸硅氧烷；将酰亚胺酸硅氧烷在70
‑
100℃下搅拌聚合，搅拌时间为4
‑
8h，制得酰亚胺硅氧烷聚合物。
[0011]通过采用上述技术方案，反应物中酸酐类物质和氨基硅氧烷的摩尔比为(0.3
‑
1.0):1.0时，制得的酰亚胺硅氧烷聚合物使得涂料的耐老化性能和耐高温性能优异，有利于延长涂料防腐蚀的有效期并扩大涂料的使用场景范围；此外，冰浴反应和加热聚合的温度容易达到，制备反应能耗较低，有利于节约涂料的制备成本。
[0012]优选的，所述酸酐类物质选自偏苯三酸酐、1,2,4
‑
环己烷三甲酸酐、(
‑
)
‑
O
‑
乙酰
‑
L
‑
苹果酸酐、均苯四甲酸二酐、四氟琥珀酸酐、丁二酸酐、衣康酸酐、4
‑
甲基六氢苯酐、卡龙酸酐、甲基四氢邻苯酸酐或2,2
‑
二甲基琥珀酸酐中的一种或多种。
[0013]通过采用上述技术方案，酸酐类物质选用分子内酸酐，有利于将
‑
O
‑
的位置替换为N，形成酰亚胺；其中，使用偏苯三酸酐作为反应物，得到的酰亚胺酸硅氧烷产率较高，且偏苯三酸酐的价格较低，有利于控制涂料制备的成本。
[0014]优选的，所述氨基硅氧烷可采用如下结构式表示：其中，R1为甲基、乙基、丙基中的一种，R2为氢原子、甲基、乙基、丙基、苯基、甲氧基、乙氧基、丙氧基以及含有氨基、环氧基、羧基、羟基的基团中的一种，A为
‑
CH2‑
、
‑
CH2‑
CH2‑
、
‑
CH2‑
CH2‑
CH2‑
、
‑
CH(CH3)
‑
、
‑
C(CH3)2‑
、
‑
CH(CH3O)
‑
、
‑
CH(COOH)
‑
、
‑
(CH2)3‑
NH
‑
(CH2)2‑
中的一种。
[0015]通过采用上述技术方案，氨基硅氧烷的选择可以有多种，原料来源广泛，有利于对涂料进行质量和成本控制；氨基硅氧烷中含有烷氧基，使得制得的酰亚胺硅氧烷聚合物中也含有可以吸水的烷氧基，烷氧基与水反应生成羟基，有利于聚合物分子之间的交联以及提高涂料中有机聚合物和无机物质的兼容性。
[0016]优选的，所述酰亚胺硅氧烷聚合物中的硅氧键所占的相对分子质量比为50
‑
60％。
[0017]通过采用上述技术方案，硅氧键在紫外线的照射下不易断开，使得涂层不易开裂和粉化，具有较强的耐候性能，硅氧键所占比例较高有利于提高涂层的硬度和耐紫外线性能，但硅氧键所占比例过高会使得酰压胺键等其他功能性化学键减少，不利于保持涂料的其他性能。
[0018]优选的，所述防腐蚀剂包括金属磷酸盐和三聚磷酸铝，所述金属磷酸盐在所述环保型硅氧烷防腐蚀耐温涂料中的重量百分比为1
‑
20％，所述三聚磷酸铝在所述环保型硅氧烷防腐蚀耐温涂料中的重量百分比为1
‑
20％。
[0019]通过采用上述技术方案，金属磷酸盐具有良好的防锈性能和耐候性，并且本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种环保型硅氧烷防腐蚀耐温涂料，其特征在于，按重量百分比计，包括以下原料：酰亚胺硅氧烷聚合物30
‑
70％；防腐蚀剂2
‑
40％；助剂6
‑
40％；其中，所述酰亚胺硅氧烷聚合物中的酰亚胺键位于聚合物侧链上。2.根据权利要求1所述的一种环保型硅氧烷防腐蚀耐温涂料，其特征在于，所述酰亚胺硅氧烷聚合物采用以下步骤制备：将酸酐类物质和氨基硅氧烷按摩尔比为(0.3
‑
1.0):1.0混合，在冰浴中搅拌并反应8h以上，得到酰亚胺酸硅氧烷；将酰亚胺酸硅氧烷在70
‑
100℃下搅拌聚合，搅拌时间为4
‑
8h，制得酰亚胺硅氧烷聚合物。3.根据权利要求2所述的一种环保型硅氧烷防腐蚀耐温涂料，其特征在于：所述酸酐类物质选自偏苯三酸酐、1,2,4
‑
环己烷三甲酸酐、(
‑
)
‑
O
‑
乙酰
‑
L
‑
苹果酸酐、均苯四甲酸二酐、四氟琥珀酸酐、丁二酸酐、衣康酸酐、4
‑
甲基六氢苯酐、卡龙酸酐、甲基四氢邻苯酸酐或2,2
‑
二甲基琥珀酸酐中的一种或多种。4.根据权利要求2所述的一种环保型硅氧烷防腐蚀耐温涂料，其特征在于，所述氨基硅氧烷可采用如下结构式表示：其中，R1为甲基、乙基、丙基中的一种，R2为氢原子、甲基、乙基、丙基、苯基、甲氧基、乙氧基、丙氧基以及含有氨基、环氧基、羧基、羟基的基团中的一种，A为
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CH2‑
、
‑
CH2‑
CH2‑
、
‑
CH2‑
CH2‑
CH2‑
、
‑
CH(CH3)
...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢桂峰，
申请(专利权)人：开封夸克新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：