有机硅在涂料助剂中应用

baba · 发表于 2008-7-30 15:05:31

一、有机硅系涂料助剂
助剂在涂料中作用和品种在本书第六章中已作介绍，有机硅系助剂是涂料助剂中的重要系列产品。有机硅树脂是以硅氧键链（-Si-O-Si）为骨架，硅原子上接有机基团的一类聚合物。绝大多数有机硅树脂都带有低表面能的侧基，特别是烷烃基中表面能最低的甲基。因此有机硅分子有很高的化学稳定性以及很低的表面能。作为涂料助剂正是借助这种高的表面活性，如很低的表面张力和摩擦系数等，按品种及其作用简介。
（一）聚二甲基硅氧烷
因为分子通体为甲基，故表面张力极低，是通常说的甲基硅油，它不溶于水、低级醇、丙酮、乙二醇等，却能溶于脂烃、芳烃、高级醇、醚、酯等、氯化烃等大多数有机溶剂。在涂料系统内，它的溶解性和相容性一般随粘度的增大而减小。可以根据其粘度大小选用来调节它的溶解性和相容性，突出其防缩孔、流动控制、增滑、消泡或锤纹效应，以适应涂料系统的应用要求。聚二甲基硅氧烷的表面张力过低，与涂料系统的表面张力相差太悬殊，二者极不平衡，故作为涂料助剂，易导致种种负效应如缩孔、附着力降低和再涂性问题。克服这些不足，要对聚二甲基硅氧烷进行改性。
（二）有机基改性聚硅氧烷
   带活性基的聚甲基硅氧烷：Si原子上接有基干氢键，或以羟基封端。这种羟基硅油和含氢硅油，主要作防发花剂和防浮色剂。
   苯基、高烷基改性聚硅氧烷：有明显的流平作用，多用于聚酯体系的涂料。对修补漆膜层间附着力无负效应；也无稳定泡沫的作用，高烷基改性的聚硅烷还有优异的消泡性。
带有机锡基团的聚硅氧烷：起防污作用。Si原子上连接基团Y=R1-Si-R''，当Y为三丙基锡或三丁基锡基时，它的防污性最佳，且对人的毒性亦低。用于船底防污漆中，防污生与Sn和Si的原子数比例有关，最佳比值是Sn：Si≥1：12，母体水解缩聚后，生成的-Si-O-y基团会被缓慢水解，水解速度比-Si-OR慢得多，结果生成-Si-OR慢得多，结果生成-Si-OH和稍溶于水的有机锡化合物如YOH，Y2O，YHCO3或Y2CO3。这些化合能与一些-Si-OH又重新结合而回到聚硅氧烷链上，这可能就是这种防污剂较长久的耐漂洗性和防污时效的一个原因。
聚二甲基硅烷-聚醚嵌段共聚物：这类聚醚改性的有机硅有极好的表面活性和相溶性的综合平衡，有润湿、流平、抗浮色、防发花、防缩孔、增滑、抗划伤等作用，无负效应。它不仅能用于溶剂型涂料，更因其有水增溶基团，在水性涂料中应用效果好，可作消泡剂。
聚甲基高烷基硅氧烷-聚醚嵌段共聚物的表面张力较大，与漆基相溶性更好，故流平性特别好，负效应更小，并有优良的消泡、防发花、抗浮色性、但防缩孔、增滑、润湿等性能不及聚二甲基硅烷-聚醚嵌段共聚物。
聚二甲基硅氧烷-聚酯嵌段共聚物：在150℃以上的高温下稳定，甚至在220℃也不会分解。漆膜仍保持其优异的表面效应：流平、防缩孔、抗浮色、防发花以及防划伤、增滑。热稳定性优于聚醚改性的品种。一般用于溶剂型涂料。
二、硅烷偶联剂
工业上硅烷偶联剂一般结构式为X3-Si（CH2）n-y,n=0-3，X是连在Si原子上的水解基团，y是与有关树脂相溶的有机基团，如乙烯基、氨基、巯基和环氧基。见表
硅烷偶联剂在涂料中作用主要是增加涂料附着力,改善颜料、填料的表面性能，增加颜料的润湿分散性能。
硅烷偶联剂在涂料中使用，在国内外尚属较新的课题。

几种在涂料中应用的硅烷偶联剂
序号名称分子式应用范围
1 乙烯基三乙氧基硅烷 H2C=CHSi(OC2H5)3 不饱和聚合物
2 乙烯基三（甲氧乙氧基）硅烷 H2C=CHSi(OCH3CH2OCH3)3 "
3 乙烯基三乙酰氧基硅烷 H2C=CHSi(OOCH3)3 "
4 （γ-甲基丙烯氧基）丙基三甲氧基硅烷 H2C=C(CH3)COO(CH2)3Si(OCH3)3H2NCH2CH2Si(OC2H5)3 "
5 （γ-氨基丙基）三乙氧基硅烷　环氧、酚醛、尼龙
6 [γ-（β-氨乙基）氨基丙基]三甲氧基硅烷　环氧、酚醛、尼龙
7 （γ-给水甘油醚基）三甲氧基硅烷 H2NCH2CH2NH(CH2)3Si(OCH3)3
H2C——CHCH2O(CH3)2Si(OCH3)3
HSCH2CH2CH2Si(OCH3)3 几乎所有树脂
8 [β-（3,4-环氧基环已基）乙基]三甲氧基硅烷 O——○-CH2CH2Si（OCH3）3 几乎所有树脂
9 γ-氯丙基三甲氧基硅烷 CICH2CH2CH2Si(CH3)3 环氧树脂
10 　　环氧树脂

jaychan · 发表于 2009-9-5 13:19:23

要是在仔细点就更好拉

wzj_8u8 · 发表于 2010-1-29 14:38:36

有个问题：硅烷偶联剂的甲氧基（或乙氧基）有这么容易水解吗？再说涂料中即使有水，也是微量的，偶联剂能起到促进附着力的作用吗？

七彩未来 · 发表于 2010-1-29 16:29:57

此贴被谁翻出来了又，楼主所介绍的有机硅助剂应该已经是很早以前的产品了吧。由于聚二甲基硅氧烷的分子量比较大（一般在5万左右），因为迁移，影响重涂，缩孔等问题，已经逐步被市场所不能接受，虽然有很好的抗油性，润湿性但由于副作用太大，害的大家基本都谈硅色变，曾今因为在卷钢涂层中的缩孔问题，导致客户直接赔的倾家荡产。
目前新的有机硅助剂已向低分子量的产品进军，例如GE的三硅氧烷产品，平均分子量在600左右，在保留有机硅助剂的地表面张力基础上，解决了缩孔，鱼眼，重涂性的问题。

baba · 发表于 2010-2-5 13:56:06

楼上真敢说话！“由于聚二甲基硅氧烷的分子量比较大（一般在5万左右）”谁告诉你的？
“GE的三硅氧烷”如果是六甲基环三硅氧烷，分子量222.46.

七彩未来 · 发表于 2010-2-5 14:03:21

不是六甲基环三硅氧烷，而是聚醚改性的三硅氧烷

baba · 发表于 2010-2-5 14:16:07

是有机硅农用助剂？
国内早有了

七彩未来 · 发表于 2010-2-5 14:17:03

工业漆用的啊，怎么了？

baba · 发表于 2010-2-5 14:19:36

乙氧基改性三硅氧烷

七彩未来 · 发表于 2010-2-5 14:22:08

聚醚改性的，有兴趣可以看一下资料

七彩未来 · 发表于 2010-2-5 14:22:59

老兄是做有机硅的？

七彩未来 · 发表于 2010-2-5 14:25:08

分子的硅氧烷部份提供低表面
张力和高表面活性。聚醚改性硅氧烷的作用取决于所含聚醚的种类和数量。含有高
硅氧烷成份的分子将提高滑爽性和抗刮性；如果硅氧烷成份非常高，此助剂将作为
消泡剂，并起防粘的作用。含有高聚环氧乙烷(polyethylene oxide, EO)成份的硅氧
烷将和水性涂料有很好的相容性，甚至可水溶(见下表) ；此助剂提高水性涂料的润
湿、流动和流平，而且涂层具有再涂性和保光性。如果聚醚部份含有聚环氧丙烷
(polypropylene oxide, PO)，此共聚物将和溶剂型或高固含涂料/油墨有很好的相容
性，而且在配方中可作为流动和流平剂使用。

baba · 发表于 2010-2-5 14:33:56

做涂料的啊，怎么了？
俺可以试一试乙氧基改性三硅氧烷！

七彩未来 · 发表于 2010-2-5 14:38:37

还以为你是自己在做有机硅助剂生产的，不过目前国内的一些有机硅助剂就是拿GE的产品改性或开稀的。
乙氧基的是什么性能？如果是EO的是亲水型的，PO是亲油性的，但不知楼上说的乙氧基改性的是处于哪方面考虑的

baba · 发表于 2010-2-5 14:47:37

是聚醚啊！

baba · 发表于 2010-2-5 14:52:13

是亲水地啊

baba · 发表于 2010-2-5 14:53:13

你的聚醚改性的三硅氧烷多少钱啊？

七彩未来 · 发表于 2010-2-5 14:55:18

怎么了？水油通用的啊，您做哪方面的？水性？油性？降低表面张力的官能团还是硅氧烷啊，接枝的聚醚集团只不过是为了更好的增加和体系的树脂相容性。

baba · 发表于 2010-2-5 14:59:33

本帖最后由 baba 于 2010-2-5 15:02 编辑

怎么了？水性、油性全做，聚醚改性的三硅氧烷只在油性里试。你的聚醚改性的三硅氧烷多少钱啊？
EO改性三硅氧烷也是可以溶于油性体系的。

七彩未来 · 发表于 2010-2-5 15:11:21

有兴趣先试验样品好了，样品肯定是免费的:lol
签名中有我的联系方式

		自动登录	找回密码
密码			注册

[配方] 有机硅在涂料助剂中应用

评分

本帖子中包含更多资源