涂料文集
分析改性聚硅氧烷面漆的发展现状
3.4研究方向 
近年来,改性聚硅氧烷面漆的研究方向一方面是用弹性体改性聚硅氧烷以改进韧性。改性聚硅氧烷面漆总体来说类似于无机涂层,最大的缺点就是韧性差,抗冲击性不强。无论用什么有机物来改性,其最终目的是提高韧性,增强附着力。而从增加韧性的效果来说,弹性体无疑是最合适的。另一方面是提高干燥速度,改性聚硅氧烷面漆的成膜物质都是较低相对分子质量的预聚体,依靠化学交联才能达到干燥的目的,提高干燥速度又要保证合适的施工期和漆膜较好的韧性有较高的难度。
USP5760155 描述了聚氨酯改性聚硅氧烷,聚氨酯组分提高了硅氧烷的韧性[13]。
USP6639025 描述了在环氧改性聚硅氧烷面漆中加入橡胶弹性体,显著改善了柔韧性,抗冲击性和耐磨性[14]。
USP7459515 描述了在丙烯酸环氧改性硅氧烷中引入适量的水分,提高硅氧烷预聚体的固化速度[15]。
USP7445848 描述了多官能度硅氧烷单体与丙烯酸单体共聚,预先在有机组分中引入甲氧基硅烷,极大地提高了缩聚速度[16]。
4典型的改性聚硅氧烷面漆
典型的改性聚硅氧烷面漆见表1。


 

 
 
        
 
     			 
  
  
近年来,改性聚硅氧烷面漆的研究方向一方面是用弹性体改性聚硅氧烷以改进韧性。改性聚硅氧烷面漆总体来说类似于无机涂层,最大的缺点就是韧性差,抗冲击性不强。无论用什么有机物来改性,其最终目的是提高韧性,增强附着力。而从增加韧性的效果来说,弹性体无疑是最合适的。另一方面是提高干燥速度,改性聚硅氧烷面漆的成膜物质都是较低相对分子质量的预聚体,依靠化学交联才能达到干燥的目的,提高干燥速度又要保证合适的施工期和漆膜较好的韧性有较高的难度。
USP5760155 描述了聚氨酯改性聚硅氧烷,聚氨酯组分提高了硅氧烷的韧性[13]。
USP6639025 描述了在环氧改性聚硅氧烷面漆中加入橡胶弹性体,显著改善了柔韧性,抗冲击性和耐磨性[14]。
USP7459515 描述了在丙烯酸环氧改性硅氧烷中引入适量的水分,提高硅氧烷预聚体的固化速度[15]。
USP7445848 描述了多官能度硅氧烷单体与丙烯酸单体共聚,预先在有机组分中引入甲氧基硅烷,极大地提高了缩聚速度[16]。
4典型的改性聚硅氧烷面漆
典型的改性聚硅氧烷面漆见表1。


5改性聚硅氧烷面漆与氟碳面漆的比较 
目前典型的溶剂型氟碳漆通常用FEVE作成膜树脂,采用异氰酸酯作为固化剂,双组分体系。由于C—F键能达到485kJ/mol,比典型的有机聚合物的C—C键能358kJ/mol强得多,因此具有超强的耐候性、低表面能、抗沾污耐洗刷等性能,通常在涂层体系中作面漆,保护下层涂料并且防止紫外线辐射。但这类氟碳面漆也存在以下缺点:(1)
溶剂含量高,生产低VOC含量的涂料有难度;(2)氟碳面漆重涂性差;(3)氟碳面漆仍含有异氰酸酯,涂装现场对人体有一定的危害性。氟碳涂层在日本应用较多。典型的聚氨酯、改性聚硅氧烷、氟碳面漆的性能比较见表3。
 
目前典型的溶剂型氟碳漆通常用FEVE作成膜树脂,采用异氰酸酯作为固化剂,双组分体系。由于C—F键能达到485kJ/mol,比典型的有机聚合物的C—C键能358kJ/mol强得多,因此具有超强的耐候性、低表面能、抗沾污耐洗刷等性能,通常在涂层体系中作面漆,保护下层涂料并且防止紫外线辐射。但这类氟碳面漆也存在以下缺点:(1)
溶剂含量高,生产低VOC含量的涂料有难度;(2)氟碳面漆重涂性差;(3)氟碳面漆仍含有异氰酸酯,涂装现场对人体有一定的危害性。氟碳涂层在日本应用较多。典型的聚氨酯、改性聚硅氧烷、氟碳面漆的性能比较见表3。

 从表3中可以看出,氟碳面漆在保光性方面要略好于聚硅氧烷面漆,但在环保方面,尤其是施工固体分、VOC含量方面明显比较差,尚待进一步改进。在环保法规和要求越来越严格的现代社会,改性聚硅氧烷面漆有明显的优势[17]。 
6结语
有机聚合物改性的聚硅氧烷面漆是重防腐蚀涂料技术的新突破,具有耐候性突出,防腐性优良,环保、安全等特点,是防腐涂装面漆的发展方向,其在重庆菜园坝大桥、香港新机场、国家游泳馆水立方、南宁特大桥等项目中都得到了应用。但是在工程现场也存在附着不良、易脱落、开裂等问题。随着科研工作者的不断深入研究,改性聚硅氧烷面漆性能将不断提升,其应用领域也将进一步拓展[18-19]。
 
6结语
有机聚合物改性的聚硅氧烷面漆是重防腐蚀涂料技术的新突破,具有耐候性突出,防腐性优良,环保、安全等特点,是防腐涂装面漆的发展方向,其在重庆菜园坝大桥、香港新机场、国家游泳馆水立方、南宁特大桥等项目中都得到了应用。但是在工程现场也存在附着不良、易脱落、开裂等问题。随着科研工作者的不断深入研究,改性聚硅氧烷面漆性能将不断提升,其应用领域也将进一步拓展[18-19]。
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