專利名稱：一種有機(jī)硅低聚物及其制備方法、雙組分體系及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于高分子涂料化工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種有機(jī)硅低聚物及其制備方法，還涉及包含該有機(jī)硅低聚物的雙組分體系及其應(yīng)用。
背景技術(shù)：
有機(jī)硅低聚物是有機(jī)硅行業(yè)中一種非常重要的中間體，它們多是由硅烷制備而來，可以直接使用，也可以進(jìn)一步加工制備成有機(jī)硅樹脂等高聚物。由于有機(jī)硅烷種類繁多，因此，給予有機(jī)硅低聚物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上的眾多可選擇性，這是有機(jī)硅低聚物的一大特色。 硅烷的水解縮合主要是與硅原子相連的烷氧基的縮合水解，由于硅原子上的烷氧基數(shù)量較多，因此可根據(jù)需要進(jìn)行有限水解或者完全水解。有機(jī)硅低聚物已經(jīng)發(fā)展得相對成熟，跨國公司道康寧、德固賽以及瓦克等都有很多低聚物的產(chǎn)品，如DC-3074、Z-6018、Dynasylan6498等，但它仍然是一個(gè)非常有潛力的研究領(lǐng)域，學(xué)術(shù)界對于有機(jī)硅低聚物的研究也一直處于熱潮之中。聚合物的改性是當(dāng)今時(shí)代的科學(xué)研究熱點(diǎn)，單一聚合物的性能已很難滿足實(shí)際需要的要求，聚硅氧烷具有突出的耐候性耐高溫性，但是其機(jī)械性能不足。因此，需要對其進(jìn)行改性，常用的改性手段包括環(huán)氧改性、丙烯酸改性以及聚氨酯改性。丙烯酸有機(jī)硅涂料是第二代的有機(jī)聚合物改性聚硅氧烷涂料，具有較強(qiáng)的防腐和防紫外線能力。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，丙烯酸改性聚硅氧烷其涂料具有卓越的耐候耐老化性能和裝飾性，在很高的紫外線環(huán)境中，丙烯酸聚硅氧烷沒有明顯褪色，環(huán)氧聚硅氧烷有明顯的褪色和變色。同時(shí)丙烯酸聚硅氧烷具備的優(yōu)良的柔韌性使得它更適合橋梁這種長期震動的結(jié)構(gòu)。而環(huán)氧在硬度等某些機(jī)械性能方面具備突出的優(yōu)勢。目前在市場上已有贏創(chuàng)德固賽牌號為SILIK0P0N EF的環(huán)氧聚硅氧烷樹脂、阿克蘇諾貝爾牌號為interfine979的丙烯酸聚硅氧烷涂料以及海虹老人牌號為55000 C的丙烯酸聚硅氧烷涂料等。US6391999B1報(bào)道了一種環(huán)氧基硅烷低聚物及其制備過程，主要以烷氧基硅烷和環(huán)氧硅烷為原料，但是專利中也提到一甲基丙烯酰氧基硅烷為原料來合成有機(jī)硅低聚物，催化劑為陽離子交換樹脂；該專利雖然囊括了很多硅烷單體原料，但是其缺陷在于制備得到的有機(jī)硅低聚物在室溫下的粘度非常大，甚至呈現(xiàn)固態(tài)，這樣在接下來的施工操作中會帶來諸多不便，在高溫環(huán)境中(60°C以上)使用較好，常溫下或者低溫下不適用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種有機(jī)硅低聚物及其制備方法，該有機(jī)硅低聚物不僅有良好的功能性，而且粘度低，無溶劑存在，更易于操作，它可作為雙組份工業(yè)防護(hù)涂料體系的樹脂組分，也可作為原料合成改性聚硅氧烷樹脂。本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種有機(jī)硅低聚物，它的通式為(R1R2R3SiOl72) a (R4R5SiO) b (R6SiO372) c (SiO2)d,其中，Rp R2、R3為甲基或乙基；R4、R5> R6為乙烯基或1-16個(gè)碳原子的烷基，或1-6個(gè)碳原子的環(huán)烷基、芳基或1-18個(gè)碳原子的
權(quán)利要求
1.一種有機(jī)娃低聚物，它的通式為
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述有機(jī)硅低聚物，其特征在于所述有機(jī)硅低聚物的粘度為50_2000mPa. S。
3.一種制備權(quán)利要求I所述的有機(jī)低硅聚物的方法，其步驟包括 ⑴將質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為0-50%的硅烷B或C中的一種、質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為3%的陽離子型交換樹脂混合并加熱至20-80°C后，向上述混合物中加入摩爾數(shù)為硅烷烷氧基摩爾總數(shù)0. 25-1. 0倍的水，然后保溫反應(yīng)20-40分鐘； ⑵向步驟⑴的反應(yīng)產(chǎn)物混合物中加入質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為50-100%的硅烷C或B中的一種，或硅烷C或B中的一種與硅烷D的混合物，再加熱至20-80°C后，向上述混合物中加入摩爾數(shù)為硅烷烷氧基摩爾總數(shù)0. 3-1. 0倍的水，然后保溫反應(yīng)2-4小時(shí)，冷卻過濾后減壓蒸餾得到所述有機(jī)硅低聚物； 所述硅烷B、D為結(jié)構(gòu)不同的烷氧基硅烷，結(jié)構(gòu)通式為
4.一種包括權(quán)利要求I所述有機(jī)硅低聚物的雙組分體系，其特征在于所述雙組分環(huán)氧有機(jī)硅樹脂由質(zhì)量比為(2-5) : I的樹脂組分和固化劑組分組成；所述樹脂部分包含權(quán)利要求I中有機(jī)硅低聚物，還包括改性有機(jī)硅樹脂E和含兩個(gè)以上環(huán)氧基的環(huán)氧樹脂F(xiàn)中的一種或兩種，其中改性有機(jī)硅樹脂E是由有機(jī)硅低聚物中含甲基丙烯酰氧基的低聚物與丙烯酸酯類單體共聚得到的；所述固化劑組分為含氨基的有機(jī)硅化合物M，M的結(jié)構(gòu)式為
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述雙組分體系，其特征在于所述改性有機(jī)硅樹脂E是由質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為10-90%的含甲基丙烯酰氧基的有機(jī)硅低聚物與質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為10-90%的丙烯酸酯類單體在70-140°C下通過共聚得到。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述雙組分體系，其特征在于所述改性有機(jī)硅樹脂E的固含量為60-100%，粘度為 100-3000mPa. S。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述雙組分體系，其特征在于所述環(huán)氧樹脂F(xiàn)為脂肪族或脂環(huán)族環(huán)氧樹脂，環(huán)氧當(dāng)量在100-500之間，具有至少兩個(gè)環(huán)氧功能基。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述雙組分體系，其特征在于所述雙組分體系中，有機(jī)硅組分的質(zhì)量含量為50-100%，所述有機(jī)硅組分包括有機(jī)硅低聚物，丙烯酸改性有機(jī)硅樹脂以及固化劑中的有機(jī)娃部分。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述雙組分體系，其特征在于所述雙組分體系中固含量為80-100%。
10.一種權(quán)利要求4所述雙組分體系的應(yīng)用，其特征在于所述雙組分體系用于工業(yè)防護(hù)涂料體系。
全文摘要
本發(fā)明提供一種有機(jī)硅低聚物及其制備方法，它的通式為(R1R2R3SiO1/2)a(R4R5SiO)b(R6SiO3/2)c(SiO2)d，其中，R1、R2、R3為甲基或乙基；R4、R5、R6為乙烯基或1-16個(gè)碳原子的烷基，或1-6個(gè)碳原子的環(huán)烷基、芳基或1-18個(gè)碳原子的氟代烷基或、、、；a+b+c+d=1，且0≤a≤0.2，0＜b≤1.0，0＜c≤1.0，0≤d≤0.15。本發(fā)明還提供包括該有機(jī)硅低聚物的雙組分體系及其應(yīng)用。有機(jī)硅低聚物不僅有良好的功能性，而且粘度低，無溶劑存在，更易于操作，它可作為高固含量雙組份涂料體系的樹脂組分，也可作為原料合成改性聚硅氧烷樹脂，適用于耐候性和防腐蝕等工業(yè)防護(hù)涂料。
文檔編號C08G59/20GK102731558SQ20121018843
公開日2012年10月17日 申請日期2012年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月8日
發(fā)明者吳小峰, 王德才, 陳國民 申請人:湖北德邦化工新材料有限公司