有机硅材料因具有许多优异性能而被广泛应用, 在涂料工业中占有相当重要的地位。有机硅涂料是以有机硅聚合物或有机硅改性聚合物为主要成膜物质的涂料, 具有优良的耐热性、电绝缘性、耐高低温性、耐电晕、耐辐射、耐潮湿和抗水性、耐候性、耐沾污性及耐化学腐蚀等性能, 广泛地应用于工业、国防、航天航空和建筑等各个领域, 是一种性能优异的涂料。
1. 有机硅涂料的性能 有机硅一般是指具有—Si—O—Si—主键与有机基侧链的聚硅氧烷。聚硅氧烷因主链为—Si—O—Si—结构, 具有无机物二氧化硅的安全可靠、无毒、无污染、无腐蚀、耐老化及使用寿命长等性能; 又因侧链中含有机基团而具有高分子材料的柔韧性及易加工的特点。有机硅涂料是以有机硅聚合物或有机硅改性聚合物为主要成膜物质的涂料, 具有优良的耐热耐寒、电绝缘、耐电晕、耐辐射、耐潮湿和憎水、耐候、耐沾污及耐化学腐蚀等性能。
1.1 耐高温性
有机硅树脂具有优良的耐热性, 有机硅改性的有机树脂的组分中有机硅的含量达到50% 以上, 耐热性也显著提高。主要是由于—Si—O—Si—为骨架,清漆可以在200～250℃下长期使用而不分解或变色。在更高的温度下( 如400℃以上),Si 原子上连接的烷基分解( 或燃烧)掉,分子间形成新的—Si—O—Si—键和—Si—O—M—键,而不是树脂的分解。网络中的M(金属离子) 是来自耐高温颜料和金属底材。有机硅树脂涂料的耐高温性能仅次于有机氟涂料。 合肥工业大学用四官能团的硅酸酯与三官能团的烷基硅氧烷, 通过严格控制共水解反应, 制得兼有硅酸盐和有机硅聚合物特性的基料,该基料与颜填料及其他辅助材料按一定比例制得有机硅耐热涂料 。日本专利报道: 用聚金属碳硅烷、有机硅树脂、无机填料、碳氟树脂和碱金属硅酸盐制得一种耐热涂料, 用该涂料喷涂于不锈钢板上, 涂膜厚30µm, 于300℃烘烤25min, 所得试样铅笔硬度≥9H。
1.2 绝缘性
有机硅树脂涂料具有很好的高温绝缘性, 能满足宇宙飞行器、飞机、电子电器等工业部门对电子元器件使用温度不断提高的要求。有机硅绝缘涂料可以用有机硅树脂或有机硅改性环氧树脂或有机硅改性聚酯为成膜物质, 可以有清漆和瓷漆两类, 既有高温固化型, 也有低温固化型的。有机硅绝缘涂料可使电机工作温度提高到180 ℃, 且可在高温条件下运行; 它的使用范围宽, 在较宽的频率范围内, 其介电常数和介电损耗都很小, 且随温度变化小; 其电学能不仅在高温下, 而且在低温下都比其他有机涂料好。它的另一个特点是在高温受到破坏时, 一般不会燃烧, 残余物为SiO2, 不会形成焦炭而发生导电现象。
1.3 耐候性
用有机硅改性的醇酸、聚酯、聚丙烯酸酯等涂料的耐候性明显提高, 可用于室外的长效、高装饰性保护涂料。有机硅改性的醇酸树脂涂料, 不仅保持了原有气干的特点, 而且耐候性可大大提高。有机硅改性的聚氨酯涂料广泛用于飞机蒙皮、大型储罐表面、建筑屋面和文物的保护。有机硅改性丙烯酸树脂涂料, 具有优良的耐候性, 保光保色性能良好, 不易粉化, 光泽好, 广泛用于建筑物的内外装饰装修,近年来发展迅猛。
1.4 防水性
有机硅涂料具有非常低的表面张力, 有极好的防水性能, 加上它的优越的耐寒性、耐热性、弹性和耐候性, 因此被广泛地用于建筑上的防水、防潮涂料, 苏州市建筑材料科研所研制了一种新型的有机硅防水涂料, 并建成了100t / a 的生产线。 |
