有机硅氧烷在涂料中的应用解析涂料的树脂与基材

时间：2022-05-08 16:10:05来源：网络整理

有机硅氧烷在涂料中的应用涂料树脂对基材表面的附着力通常可以忽略不计，尤其是当聚合物树脂不与基材表面发生化学结合时。通常用机械力手动剥离或在设施边缘局部自动分层是附着力差的表现。此外，水分、酸或碱通常会进一步加速粘合失败。有机硅氧烷是一种硅烷偶联剂，化学通式为Y(CH2)nSiX3。其中n为0-3；X为可与无机底物反应的可水解基团，主要为烷氧基；Y是能与有机材料反应的有机基团，主要包括乙烯基、氨基、环氧基、巯基等官能团。当有机硅氧烷作用时，X基团水解生成硅烷醇，与无机基材表面的羟基反应生成硅氧烷，通过Y基团与有机物发生化学反应，进行化学作用，将无机基材和有机物连接在一起，使涂层的性能得到改善和提高。粘合强度，起耦合作用。

有机硅氧烷结构示意图

使用有机硅氧烷作为涂料的附着力促进剂主要有三种方法：

（1）作为基材处理剂：通常加入3-10%有机硅氧烷异丙醇钛水解，一种由水和溶剂组成的混合溶剂，冷拌混合，然后对基材进行处理，起到粘合促进剂的作用；

(2）作为反应性单体：将有机硅氧烷0.5-5%与合成树脂的常规单体共混，然后进行共聚反应，使树脂结构中加入硅氧烷烃结构上，硅氧烷起到交联剂的作用，促进树脂与基材的附着力，提高树脂的机械性能和耐水性；

并在24小时内涂上表面涂层，以达到增强涂层附着力的作用；将丙烯酸酯单体预乳化，然后通过引发剂共聚，得到硅氧烷改性的丙烯酸酯乳液。在改性乳液的干燥过程中，硅氧烷会发生水解和缩合反应生成丙烯酸酯。Si-O-Si的交联结构是由链段间通过硅烷醇缩合得到的，起到交联单体的作用。该基团发生封端反应，将硅氧烷引入聚氨酯链段，起到改性单体的作用；作为后添加助剂的应用，在制备环氧树脂后，在其中加入含氨基硅氧烷，通过氨基与环氧基的接枝反应引入硅氧烷基团，再引入少量水混合溶剂，硅氧烷水解后缩合得到设计结构，再引入涂料助剂和各种填料异丙醇钛水解，研磨和分散制备。获得具有改进性能的涂层。

由于有机硅氧烷独特的结构特性，工业树脂和粘合剂制造商已广泛使用有机硅氧烷来改变树脂和涂料对基材的附着力，并改善其他机械性能。未来，研究涂料中多功能、多品种的改性有机硅氧烷势在必行，以制备性能更好的涂料，提高涂料的品种和性能。