【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于高分子材料领域，具体涉及一种具有耐盐雾性能的有机硅改性聚碳酸酯薄膜及使用方法。
技术介绍
1、目前，腐蚀现象发生在各行各业中，从天上到地下、从海洋到陆地，大到飞机、轮船，小到手机芯片都会发生腐蚀现象。腐蚀的危害首先是造成了巨大的经济损失，其次是对自然资源造成极大的浪费。世界各国的腐蚀与防护专家普遍认为，如能应用现有的防腐蚀科学知识和技术，因腐蚀而造成的经济损失可以降低25％～30％。防腐蚀涂层是金属材料腐蚀防护最有效和最经济的手段。用耐蚀性较强的金属或非金属来覆盖耐蚀性较弱的金属，将主体金属与腐蚀性介质隔离开来以达到防腐蚀的目的。在近些年来，高分子涂层逐渐成为防腐蚀涂层的研究热点，其性能优势主要有：耐化学腐蚀性能好、致密度高、耐冲击强度高、柔韧性优异、维护方便等。
2、双酚a型聚碳酸酯(pc)是一种综合性能优异的热塑性工程塑料，也是近年来增长最快和生产能力最大的通用工程塑料之一。由于其分子结构的特性，双酚a型聚碳酸酯具有优异的光学和机械性能，并且pc的硬度高、耐冲击强度高，被广泛应用于汽车零部件、电子、医疗设备、建筑等各个领域。然而，聚碳酸酯的缺点也显而易见。pc熔融加工困难、易开裂这些都是限制pc进一步应用的因素。
3、有机硅主要是以si-o-si键为主链，有机基团与硅直接相连的聚硅氧烷。它的性质独特，同时具有有机、无机材料的两重特性。它的耐高温、耐低温、介电性、耐候性极好。但也存在机械性能差、不耐有机溶剂等缺点。将有机硅对聚碳酸酯进行改性，可显著提高pc的综合性能。因此，通过有机硅改性来
4、有机硅改性聚碳酸酯主要分为物理共混和化学改性。物理共混是将有机硅聚合物与pc在高温下借助剪切力进行混合以至两相均匀分散。该种操作方法简单、成本低，应用广泛。但是由于得到的si-pc共混物之间没有化学键，存在宏观相分离，性能也存在缺陷。有机硅对pc的化学改性是指将si-o-si链节通过化学键引入到pc链上。聚二甲基硅氧烷(pdms)分子具有相对柔性的聚合物主链，具有较低的玻璃化转变温度，因此硅氧烷具有低温延展性、高热稳定性和多功能性。柔性硅氧烷链节的引入能够增加pc链的柔顺性、降低玻璃化转变温度、降低分子链间的极性相互作用力。
5、目前，将有机硅改性聚碳酸酯作为防腐蚀涂层进行研究，未见报道。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术的目的是提供一种具有耐盐雾性能的有机硅改性聚碳酸酯薄膜及使用方法与应用。本专利技术通过熔融酯交换反应制备了主链含硅氧硅键的硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物，进而通过溶液涂膜法制备了有机硅改性聚碳酸酯薄膜。盐雾实验表明，该有机硅改性聚碳酸酯薄膜能够提供120h的腐蚀防护。该有机硅改性聚碳酸酯薄膜有望应用于各种耐腐蚀防护的场所。
2、本专利技术采用的技术方案如下：
3、一种具有耐盐雾性能的有机硅改性聚碳酸酯薄膜，是使用主链含硅氧键的硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物通过溶液涂膜法制备得到的，其中主链含硅氧键的硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物含有如下式(1)与式(2)的结构：
4、
5、根据本专利技术，优选的，式(2)中，n＝0～80。
6、根据本专利技术，优选的，上述含有式(1)和式(2)结构的主链含硅氧键的硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物中式(1)与式(2)的质量比为：100：(1～30)，优选为100：(3～20)。
7、根据本专利技术，优选的，所述的有机硅改性聚碳酸酯薄膜的重均分子量为5000-200000。
8、根据本专利技术，优选的，所述的有机硅改性聚碳酸酯薄膜的厚度为25～600μm。
9、根据本专利技术，优选的，上述含有式(1)和式(2)的主链含硅氧键的硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物是通过酚羟基封端的硅氧烷和碳酸二苯酯、双酚a按比例进行混合，在酯交换催化剂的作用下，采用“三步法”进行熔融酯交换反应得到。
10、根据本专利技术，优选的，酚羟基封端的硅氧烷与双酚a两者的摩尔数之和与碳酸二苯酯的摩尔比为1:1.05且酚羟基封端的硅氧烷与双酚a的摩尔比为1:5-170，进一步优选酚羟基封端的硅氧烷与双酚a的摩尔比为1:5-114。双酚a的摩尔用量过高，将会降低薄膜的耐盐雾腐蚀性能。
11、根据本专利技术，优选的，上述酯交换催化剂为固体碱、碱金属化合物、四烷基铵盐，优选锂化合物，进一步优选为醋酸锂。
12、根据本专利技术，优选的，上述“三步法”的反应温度包含三个温度梯度。第一梯度为预聚阶段温度，反应温度为140～180℃，优选为155～165℃，反应时间为0.5～1h；第二梯度为缩聚第一阶段温度，反应温度为180～230℃，优选为190～220℃，反应时间为1～2h；第三梯度为缩聚第二阶段温度，反应温度240～280℃，优选为245～265℃，反应时间为1～2h。
13、根据本专利技术，优选的，上述“三步法”为165℃时反应0.5h、220℃反应2h和260℃反应1h。
14、根据本专利技术，优选的，上述的含有式(2)结构的酚羟基封端的硅氧烷是氢封端硅氧烷与含酚羟基的烯烃通过硅氢加成反应制备的：
15、
16、根据本专利技术，优选的，上述的硅氢加成反应在催化剂催化下进行，所述的催化剂为氯化亚铜催化剂、氯铂酸催化剂，优选氯铂酸催化剂。
17、根据本专利技术，优选的，上述氯铂酸催化剂为氯铂酸、氯铂酸的四甲基二乙烯基二硅氧烷-铂络合物、氯铂酸的四甲基四乙烯基环四硅氧烷-铂络合物，进一步优选氯铂酸的四甲基二乙烯基二硅氧烷-铂络合物催化剂。
18、根据本专利技术，优选的，上述硅氢加成反应中氢封端的硅氧烷与含酚羟基的烯烃的投料摩尔比为1：(1.9～2.1)，优选1：2.05。
19、根据本专利技术，优选的，上述的硅氢加成反应包含如下步骤：
20、1)将氢封端的硅氧烷滴加到含酚羟基的烯烃中，进行预反应，滴加时间为1～3h，优选为2h；
21、2)继续搅拌反应确保硅氢加成反应完全，反应时间2-7h，优选为3～4h。
22、根据本专利技术，优选的，上述的硅氢加成反应温度为20-150℃，优选反应温度为50-70℃。
23、根据本专利技术，上述具有耐盐雾性能的有机硅改性聚碳酸酯薄膜的制备方法，包括步骤如下：
24、使用主链含硅氧键的硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物为主要成分，添加或不添加辅助成分后，溶解在溶剂中配成溶液，然后通过溶液涂膜法涂敷在固体表面得到的薄膜。
25、根据本专利技术，优选的，所述的溶剂为二氯甲烷、二氯乙烷、氯仿。
26、根据本专利技术，还提供上述主链含硅氧键的硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物作为防腐涂层的应用。优选的，在耐盐雾防腐涂层中的应用。
27、本专利技术的创新之处：本专利技术本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种具有耐盐雾性能的有机硅改性聚碳酸酯薄膜，其特征在于，该薄膜是使用主链含硅氧键的硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物通过溶液涂膜法制备得到的，其中主链含硅氧键的硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物含有如下式(1)与式(2)的结构：
2.根据权利要求1所述的具有耐盐雾性能的有机硅改性聚碳酸酯薄膜，其特征在于，含有式(1)和式(2)结构的主链含硅氧键的硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物中式(1)与式(2)的质量比为：100：(1～30)；
3.根据权利要求1所述的具有耐盐雾性能的有机硅改性聚碳酸酯薄膜，其特征在于，含有式(1)和式(2)的主链含硅氧键的硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物是通过酚羟基封端的硅氧烷和碳酸二苯酯、双酚A按比例进行混合，在酯交换催化剂的作用下，采用“三步法”进行熔融酯交换反应得到。
4.根据权利要求3所述的具有耐盐雾性能的有机硅改性聚碳酸酯薄膜，其特征在于，酚羟基封端的硅氧烷与双酚A两者的摩尔数之和与碳酸二苯酯的摩尔比为1:1.05且酚羟基封端的硅氧烷与双酚A的摩尔比为1:5-170；
5.根据权利要求1所述的具有耐盐雾性能的有机硅改性聚碳酸
6.根据权利要求5所述的具有耐盐雾性能的有机硅改性聚碳酸酯薄膜，其特征在于，硅氢加成反应在催化剂催化下进行，所述的催化剂为氯化亚铜催化剂或氯铂酸催化剂；
7.根据权利要求5所述的具有耐盐雾性能的有机硅改性聚碳酸酯薄膜，其特征在于，硅氢加成反应中氢封端的硅氧烷与含酚羟基的烯烃的投料摩尔比为1：(1.9～2.1)。
8.根据权利要求5所述的具有耐盐雾性能的有机硅改性聚碳酸酯薄膜，其特征在于，硅氢加成反应包含如下步骤：
9.权利要求1-8任一项所述的具有耐盐雾性能的有机硅改性聚碳酸酯薄膜的制备方法，包括步骤如下：
10.权利要求1-8任一项所述的主链含硅氧键的硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物作为防腐涂层的应用；
...【技术特征摘要】
1.一种具有耐盐雾性能的有机硅改性聚碳酸酯薄膜，其特征在于，该薄膜是使用主链含硅氧键的硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物通过溶液涂膜法制备得到的，其中主链含硅氧键的硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物含有如下式(1)与式(2)的结构：
2.根据权利要求1所述的具有耐盐雾性能的有机硅改性聚碳酸酯薄膜，其特征在于，含有式(1)和式(2)结构的主链含硅氧键的硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物中式(1)与式(2)的质量比为：100：(1～30)；
3.根据权利要求1所述的具有耐盐雾性能的有机硅改性聚碳酸酯薄膜，其特征在于，含有式(1)和式(2)的主链含硅氧键的硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物是通过酚羟基封端的硅氧烷和碳酸二苯酯、双酚a按比例进行混合，在酯交换催化剂的作用下，采用“三步法”进行熔融酯交换反应得到。
4.根据权利要求3所述的具有耐盐雾性能的有机硅改性聚碳酸酯薄膜，其特征在于，酚羟基封端的硅氧烷与双酚a两者的摩尔数之和与碳酸二苯酯的摩尔比为1:1.05且酚羟基封端的硅...
【专利技术属性】
技术研发人员：卢海峰，姜振浩，袁晴晴，刘继，杨旭，甘小莲，郭志新，杨智慧，王远榕，吴连锋，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：
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