氨基/苯基氟硅树脂复合环氧苯丙涂料与涂层的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种氨基/苯基氟硅树脂复合环氧苯丙涂料与涂层的制备方法。将100份氨基/苯基氟硅树脂与0.5～1.0份润湿分散剂、25～50份纳米颜填料、适量的氨基调节剂等配制A料，将100份环氧基苯丙树脂与0.5～1.0份润湿分散剂、25～50份纳米颜填料、适量环氧基调节剂等配制B料；使用时将A、B料混合，通过氨基调节剂或环氧基调节剂进行调节，使体系A料中N

【技术实现步骤摘要】
氨基/苯基氟硅树脂复合环氧苯丙涂料与涂层的制备方法


[0001]本专利技术属于功能树脂、涂料与涂层领域，具体涉及一种基于氨基/苯基氟硅树脂复合改性环氧基苯乙烯
‑
丙烯酸酯树脂(简称环氧基苯丙树脂)制备的涂料与涂层。

技术介绍

[0002]氟硅树脂为结构中含有拒水拒油性氟烃基及D、T型硅氧烷链节的聚合物，其不仅具有良好的防水防油污、防尘、耐盐雾等作用，而且耐候、耐老化性能优异，故在防腐功能涂层、超疏水界面构筑等领域有广泛应用。但传统的氟硅树脂表面能低、对基材的附着力小、且与其他有机树脂互溶性较差。在氟硅树脂的结构中引入苯基基团，有望改善氟硅树脂与其他有机树脂的互溶性、并提高氟硅树脂的折光指数、透光性及耐高温性能；而引入氨基基团，则在保持氟硅树脂原有性能优点的基础上还能赋予氟硅树脂以氨基官能团所特有的反应性。
[0003]将硅树脂或氟硅树脂与其他有机树脂物理复合或化学键合，可取长补短并发挥两类树脂的综合优势，这一直是文献中构筑功能复合树脂涂层惯用的策略，如CN104293267、CN106349460就将有机硅树脂或有机硅中间体与环氧树脂缩合反应制得了有机硅改性环氧树脂，据称该树脂可有效改善环氧树脂的耐高温、耐紫外老化等性能；而董喜华等以氨基笼型倍半硅氧烷作固化剂来交联固化环氧树脂灌封胶，则改善了灌封胶的耐热稳定性和耐高温等性能[中国胶粘剂，2007，16(4):29
‑
32]。然而，文献中尚未见到用带有氨基官能团的氟硅树脂来交联改性环氧基丙烯酸树脂涂料、涂层的报道。
[0004]环氧基苯丙树脂(ESA)为结构中含环氧基的苯乙烯
‑
丙烯酸酯的共聚物。ESA树脂除具有丙烯酸树脂的优点，如涂膜色浅、光泽饱满、附着力强、耐碱、耐热、耐腐蚀性与装饰效果好等外，还具有环氧基所赋予树脂的反应性以及苯乙烯所赋予树脂的良好耐候性等性能。众所熟知，环氧树脂可以通过有机胺固化剂的交联固化制取环氧涂层；但反过来，却鲜有报道用ESA树脂交联固化含氨基的氟硅树脂并使之形成拒水拒油性功能涂层。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种氨基/苯基氟硅树脂复合环氧苯丙涂料与涂层的制备方法。
[0006]为达到上述目的，本专利技术采用了以下技术方案：
[0007]一种氨基/苯基氟硅树脂复合环氧苯丙涂料，该涂料按质量计包括A料和B料；所述A料由100份氨基/苯基氟硅树脂(AFPS)、0.5～1.0份润湿分散剂、25～50份纳米颜填料(若未做说明均为固体，下同)、适量有机溶剂S1及适量(≥0份)氨基调节剂组成；所述B料由100份环氧基苯丙树脂(ESA)、0.5～1.0份润湿分散剂、25～50份纳米颜填料、适量有机溶剂S2及适量(≥0份)环氧基调节剂组成；A料所含氨基N
‑
H键的摩尔数与B料所含环氧基的摩尔数之比为1～1.05:1；所述氨基/苯基氟硅树脂包括结构中同时连有D、T型氨烃基硅氧烷、氟烃基硅氧烷、苯基硅氧烷或苯基硅氧烷低聚体等链节的硅氧烷共聚物(具体为氨烃基硅氧烷
‑
co
‑
氟烃基硅氧烷
‑
co
‑
苯基硅氧烷的共聚物或氨烃基硅氧烷
‑
co
‑
氟烃基硅氧烷
‑
co
‑
苯基硅氧烷低聚体的共聚物)；所述共聚物中，氨烃基为γ
‑
氨丙基、N
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环己基
‑
γ
‑
氨丙基、N,N
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二甲基
‑
γ
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氨丙基
‑
γ
‑
氨丙基(又名N,N
‑
二甲基氨丙基氨丙基)、哌嗪基丙基等中的一种，氟烃基为C1～C8全氟烷基乙基、全氟芳基、全氟聚醚基中的一种，苯基硅氧烷低聚体为D、T型(二)苯基硅氧烷(指苯基硅氧烷或二苯基硅氧烷)自身形成的低聚体或(二)苯基硅氧烷
‑
co
‑
(二)烷基硅氧烷共聚形成的低聚体，(二)苯基硅氧烷
‑
co
‑
(二)烷基硅氧烷共聚形成的低聚体中所含烷基为
‑
CH3～
‑
C
18
H
37
。
[0008]优选的，所述氨基/苯基氟硅树脂的固含量为60wt％～80wt％，氨值(以每克树脂所含氨基的毫摩尔数计)为0.8～2.4mmol/g，该氨基/苯基氟硅树脂由2
‑
3官能氨烃基硅烷、氟烃基硅烷与苯基硅烷或苯基硅氧烷低聚体经水解(2
‑
3官能氨烃基硅烷自催化)缩聚反应后用有机溶剂S4稀释至固含量为60wt％～80wt％而制得；所述水解缩聚反应具体包括以下步骤：按质量计，称取10～35份2
‑
3官能氨烃基硅烷、10～45份氟烃基硅烷及20～80份苯基硅烷或苯基硅氧烷低聚体，搅拌混匀，得混合物A；然后再加入以混合物A质量计50％～200％的有机溶剂S3、以混合物A质量计0.5％～2％的有机金属催化剂，及与混合物A所含硅烷中的烷氧基等摩尔量的水，然后加热升温至40～80℃进行水解缩聚反应4～8h，反应结束后蒸除溶剂、脱除低沸物，得半透明
‑
透明粘稠液体，即为氨烃基硅氧烷
‑
co
‑
氟烃基硅氧烷
‑
co
‑
苯基硅氧烷或苯基硅氧烷低聚体的共聚物。
[0009]优选的，所述2
‑
3官能氨烃基硅烷为分子中含1～2个伯、仲氨基又连有2～3个烷氧基的单胺或双胺型硅烷，所述烷氧基为甲氧基或乙氧基；所述2
‑
3官能氨烃基硅烷具体选自γ
‑
氨丙基三烷氧基硅烷(如γ
‑
氨丙基三甲氧基硅烷、γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷)、γ
‑
氨丙基甲基二烷氧基硅烷(如γ
‑
氨丙基甲基二甲氧基硅烷、γ
‑
氨丙基甲基二乙氧基硅烷)、正丁胺基丙基三甲氧基硅烷、N
‑
环己基
‑
γ
‑
氨丙基甲基二烷氧基硅烷(如N
‑
环己基
‑
γ
‑
氨丙基甲基二甲氧基硅烷)、N,N
‑
二甲基
‑
γ
‑
氨丙基
‑
γ
‑
氨丙基甲基二烷氧基硅烷(如N,N
‑
二甲基
‑
γ
‑
氨丙基
‑
γ
‑
氨丙基甲基二甲氧基硅烷、N,N
‑
二甲基
‑
γ
‑
氨丙基
‑
γ
‑
氨丙基甲基二乙氧基硅烷)、N,N
‑
二甲基
‑
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氨基/苯基氟硅树脂复合环氧苯丙涂料，其特征在于：该涂料按质量计包括A料和B料；所述A料包括100份氨基/苯基氟硅树脂、0.5～1.0份润湿分散剂、25～50份纳米颜填料及≥0份氨基调节剂；所述B料包括100份环氧基苯丙树脂、0.5～1.0份润湿分散剂、25～50份纳米颜填料及≥0份环氧基调节剂；A料所含N
‑
H键与B料所含环氧基的物质的量比为1～1.05:1；所述氨基/苯基氟硅树脂包括氨烃基硅氧烷
‑
co
‑
氟烃基硅氧烷
‑
co
‑
苯基硅氧烷的共聚物或氨烃基硅氧烷
‑
co
‑
氟烃基硅氧烷
‑
co
‑
苯基硅氧烷低聚体的共聚物；所述共聚物中，氨烃基为γ
‑
氨丙基、N
‑
环己基
‑
γ
‑
氨丙基、N,N
‑
二甲基
‑
γ
‑
氨丙基
‑
γ
‑
氨丙基、哌嗪基丙基中的一种，氟烃基为C1～C8全氟烷基乙基、全氟芳基、全氟聚醚基中的一种，苯基硅氧烷低聚体为(二)苯基硅氧烷自身形成的低聚体或(二)苯基硅氧烷
‑
co
‑
(二)烷基硅氧烷共聚形成的低聚体，(二)苯基硅氧烷
‑
co
‑
(二)烷基硅氧烷共聚形成的低聚体中所含烷基为
‑
CH3～
‑
C
18
H
37
。2.根据权利要求1所述的氨基/苯基氟硅树脂复合环氧苯丙涂料，其特征在于：所述氨基/苯基氟硅树脂的固含量为60％～80％，氨值为0.8～2.4mmol/g，由2
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3官能氨烃基硅烷、氟烃基硅烷与苯基硅烷或苯基硅氧烷低聚体在有机金属催化剂存在下经水解缩聚后进行稀释而制得。3.根据权利要求2所述的氨基/苯基氟硅树脂复合环氧苯丙涂料，其特征在于：所述2
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3官能氨烃基硅烷为分子中含伯氨基和/或仲氨基且含2～3个烷氧基的硅烷，所述烷氧基为甲氧基或乙氧基；所述氟烃基硅烷为分子中含C1～C8全氟烷基乙基、全氟芳基或全氟聚醚基且含2～3个烷氧基的硅烷，所述烷氧基为甲氧基或乙氧基。4.根据权利要求2所述的氨基/苯基氟硅树脂复合环氧苯丙涂料，其特征在于：所述苯基硅烷为分子中含1～2个苯基且含2～3个烷氧基的硅烷，所述烷氧基为甲氧基或乙氧基；所述苯基硅氧烷低聚体为聚合度<10、分子中含硅羟基或硅烷氧基且含苯基硅氧烷链节而结构呈线性、环状、树枝状或半封闭笼状的硅氧烷低聚物。5.根据权利要求2所述的氨基/苯基氟硅树脂复合环氧苯丙涂料，其特征在于：所述有机金属催化剂为有机锡类催化剂、有机...

【专利技术属性】
技术研发人员：安秋凤，邱甲云，卢攀，焦岚姣，薛朝华，吴燕燕，黄良仙，赵霞，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：发明
国别省市：