一种超支化聚酯改性有机硅树脂的制备方法及含有该树脂的涂料技术

技术编号:7454619 阅读:334 留言:0更新日期:2012-06-23 04:18
本发明专利技术一种端羧基超支化聚酯改性有机硅树脂的制备方法,该方法由以下步骤组成:将40~60w%端羧基超支化聚酯、1~10w%3-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、30~50w%的有机硅树脂和端羧基超支化聚酯重量1~10%的交联催化剂在110~130℃下加热1~3小时后,升温到150~180℃,加热1~3小时;最后降温至室温,加入有机溶剂调整固含量为60~70%既得。该方法将端羧基超支化聚酯和有机硅树脂的优点结合起来,获得优异的耐热性能、良好的金属附着力、低表面能、优异的耐水煮性能和耐酸性能。本发明专利技术所述方法制备的树脂可以用于制备耐高温低表面能涂料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及有机高分子化合物领域,涉及仅用硅氧反应得到的高分子化合物,具体涉及有机硅树脂。
技术介绍
有机硅树脂中具有-Si-O-Si-结构,显示出优良的耐候性、耐热性、抗沾污性和化学稳定等性能。但是纯有机硅树脂需要高温固化,且固化时间长施工不便,同时与金属材料的附着力差,耐溶剂性差,机械强度不高,价格昂贵,所以其使用受到一定程度的限制。常用其他树脂对其进行改性。聚酯树脂具有优异的金属附着力,硬度高等良好的物理机械性能以及较好的耐化学腐蚀性能,在涂料行业中得到广泛应用。使用聚酯改性有机硅树脂,可以提高有机硅树脂的耐化学品性能、机械性能以及金属附着力。例如李大鸣等(李大鸣,有机硅改性聚酯型耐久卷材面漆的研制,涂料工业,2007,37 (12),30-32)将含羟基聚酯和有机硅树脂反应制备有机硅树脂改性聚酯,获得的改性聚酯具有良好的抗老化性能。例如姚江柳等合成羟基聚酯改性有机硅树脂,然后和脂肪族异氰酸酯固化剂配制成两组分耐高温涂料。(姚江柳,贾朝阳,高性能有机硅改性端羟基聚酯树脂的研究,上海涂料,2007,45 (7), 4-6)。但是上述方法方法中使用的聚酯的活性基团羧基含量少,分子量大,粘度高,和有机硅树脂反应活性低,导致改性树脂存在有机硅含量少,耐热性能差,耐沾染性能低的缺点。超支化聚合物具有高度支化的结构和大量的端基活性基团,具有高溶解性、低粘度以及较高的化学反应活性等,广泛应用在涂料领域。低粘度使得超支化聚合物适合应用于高固体组分涂料,可与线形聚合物涂料共混降低体系粘度,改善体系流动性;高度支化结构使得超支化聚合物分子链间缠结较少,不易结晶,使涂料具有良好的成膜性能;众多的端基官能团使得超支化聚合物涂料具有很强的可改性能力,能制备适合多种用途的涂料。端羧基超支化聚酯含有羧基,具有良好的金属附着力、耐酸和耐水性能;将端羧基超支化聚酯和有机硅树脂进行反应,可以改善有机硅树脂的机械性能、耐酸和耐水性能。但是,现有的有机硅树脂的耐热、耐酸和耐水的性能尚不够理想。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是提供一种端羧基超支化聚酯改性有机硅树脂的制备方法,该方法制备的端羧基超支化聚酯改性有机硅树脂具有耐热低表面能和耐酸耐水性能好的优点。本专利技术解决上述的技术问题的方案是一种端羧基超支化聚酯改性有机硅树脂的制备方法,该方法由以下步骤组成将30 50W%端羧基超支化聚酯、1 3_缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、40 的有机硅树脂和交联催化剂加入反应器中;在110 120°C下加热1 3小时后,升温到150 180°C,加热1 3小时;最后降温至室温,加入有机溶剂调整固含量为360 70%,其中,所述的端羧基超支化聚酯的重均分子量为2000 4000,是将二元醇和三元酸按照摩尔比为二元醇三元酸=1 1 2进行酯化反应得到;其中,所述的二元醇是新戊二醇、1,3_丙二醇、2-甲基1,3_丙二醇、1,4_ 丁二醇、1,4_环己二醇和1,6_己二醇中的一种或者两种以上;所述的三元酸是1,2,4_苯三甲酸和1,3,5_苯三甲酸中的一种或者混合物;所述的有机硅树脂的重均分子量为800 2000,其中含有2. 5 15%的甲氧基或乙氧基和3 20%的羟基;所述的交联催化剂用量为端羧基超支化聚酯重量1 10%,是钛酸四丁酯、钛酸四异丁酯、二辛氧基锡、二异辛氧基锡、二辛氧基锌和二异辛氧基锌中的一种或者两种以上;所述的有机溶剂为丁醇、异丁醇、丙二醇甲醚、二丙二醇甲醚、二丙二醇丁醚、丙二醇甲醚醋酸酯、二丙二醇甲醚醋酸酯和二丙二醇丁醚醋酸酯中的一种或两种以上。本专利技术所述的有机硅树脂可以由一甲基三乙氧基硅烷,二甲基二乙氧基硅烷,一苯基三乙氧基等硅氧烷进行水解缩合反应得到,也可以由一甲基三甲氧基硅烷,二甲基二甲氧基硅烷,一苯基三甲氧基等硅氧烷进行水解缩合反应得到。本专利技术所述的硅氧烷进行水解缩合反应是本领域常用的硅氧烷进行水解缩合反应,其工艺和反应条件是本领域技术人员应掌握的常规技术。本专利技术所述的有机硅树脂还可以是信越公司的KR211、信越公司的KR212、信越公司的KR214、信越公司的KR216、瓦克公司的IC836、信越公司的KR213、信越公司的KR9218、 信越公司的KR217、道康宁公司的233、道康宁公司的M9、道康宁公司的Z-6108、道康宁公司的3074、道康宁公司的3037中的一种或者两种以上。本专利技术所述的端羧基超支化聚酯改性有机硅树脂的制备方法中,端羧基超支化聚酯的合成方法是将三元酸和二元醇酯化得到。本专利技术所述的酯化方法是本领域常用的酯化方法。本专利技术所述的合成方法较好是含有以下步骤在反应器中加入三元酸和二元醇;以每小时升温20°C的加热速度,加热至240°C,在0. 67 1. 33kPa下保温2 4h ;冷却到室本专利技术所述的超支化聚酯改性有机硅树脂的制备方法,较佳的技术方案是一种端羧基超支化聚酯改性有机硅树脂的制备方法,该方法由以下步骤组成将35 端羧基超支化聚酯、1 3_缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、 50 60w%的有机硅树脂和端羧基超支化聚酯重量1 5%的交联催化剂加入反应器中; 在110 130°C下加热1 3小时后,升温到150 180°C,加热1 3小时;最后加入有机溶剂调整固含量为60 70% ;其中有机硅树脂是信越公司的KR211、信越公司的KR212、信越公司的KR214、信越公司的KR216、瓦克公司的IC836、信越公司的KR213、信越公司的KR9218、信越公司的 KR217、道康宁公司的233、道康宁公司的M9、道康宁公司的Z-6108、道康宁公司的3074和道康宁公司的3037中的一种或者两种以上;其中交联催化剂是二辛氧基锡、二异辛氧基锡、二辛氧基锌和二异辛氧基锌中的一种或者两种以上;其中有机溶剂为丙二醇甲醚、二丙二醇甲醚、二丙二醇丁醚、丙二醇甲醚醋酸酯、 二丙二醇甲醚醋酸酯和二丙二醇丁醚醋酸酯中的一种或两种以上;其中端羧基超支化聚酯,是将二元醇和三元酸按照摩尔比为二元醇三元酸= 1 1 1.4进行酯化反应得到,所述的二元醇是新戊二醇、2-甲基1,3_丙二醇和1,6_己二醇中的一种或者两种以上,所述的三元酸是1,2,4_苯三甲酸和1,3,5_苯三甲酸中的一种或者混合物。本专利技术所述的方法制备的超支化聚酯改性有机硅树脂,具有以下优点(1)超支化聚合物具有高度支化结构,使得超支化聚合物分子链间缠结较少,赋予本专利技术制备的超支化聚酯改性有机硅树脂具有低粘度。(2)端羧基超支化聚酯含有丰富的羧基,可以和有机硅树脂上的烷氧基或者硅醇基发生交联反应,赋予本专利技术所述方法制备的超支化聚酯改性有机硅树脂具有良好的耐酸和耐水性能。本专利技术所述的端羧基超支化聚酯改性有机硅树脂可以应用在制备耐高温低表面能涂料,该涂料具有良好的耐酸性能和耐水性能。其中一个理想方案如下一种耐高温低表面能涂料,该涂料含有60 80W%改性有机硅树脂、10 20W%耐高温颜料填料和5 高沸点溶剂,其中所述的改性有机硅树脂由本专利技术所述方法制备得到。本专利技术所述的高沸点溶剂,是指二价酸酯混合物、乙二醇乙醚醋酸酯、二乙二醇丁醚醋酸酯、异丁酸异丁酯、丙酸-3-乙醚乙酯、甲基异戊基酮中的一种或者两种以上。本专利技术所述的涂料中,颜料为本领域常用的耐高本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:刘海兵
申请(专利权)人:杭州吉华高分子材料有限公司刘海兵
类型:发明
国别省市:

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