本發(fā)明涉及化工材料技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)是一種適用于船舶水線以下的有機(jī)硅連接涂料及其制備方法。

背景技術(shù)：

國(guó)際海事組織規(guī)定2008年以后全面禁止使用含有機(jī)錫的防污涂料；目前使用最廣的防污漆為含氧化亞銅防污涂料，由于氧化亞銅一樣會(huì)造成水體污染，危機(jī)海洋生物，影響食物鏈安全，最終危害到人類(lèi)健康。因此，含氧化亞銅防污涂料的使用也已受到越來(lái)越多的關(guān)注，被禁止只是時(shí)間問(wèn)題。開(kāi)發(fā)無(wú)毒環(huán)保防污涂料成為未來(lái)發(fā)展的主流趨勢(shì)。

污損釋放型防污涂料是一種無(wú)釋放防污毒劑、環(huán)保的涂料，它是利用涂料表面本身所具有的低表面能特性使海生物難以附著；即便發(fā)生海生物附著，低的彈性模量使附著物在船舶航行時(shí)水的剪切力作用下或者高壓水沖刷下很容易被清除。這種防污機(jī)理帶來(lái)低表面能有機(jī)硅防污涂料具有如下問(wèn)題：①與基材的附著力差，重涂性差；②強(qiáng)度差，表面易劃傷破損。

當(dāng)前與污損釋放型防污漆配套的防銹底漆為環(huán)氧或改性環(huán)氧類(lèi)防銹漆，由于物化性能的差異以及污損釋放型防污漆附著力差等原因，防污漆無(wú)法直接涂覆在防銹底漆上，為了保證防污漆的附著牢固性，一般解決方法是在兩涂層間引入過(guò)渡層，即連接漆或中間封閉漆。

中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)CN201410550964.3公布了一種有機(jī)硅中間連接漆，這種連接漆由羥基硅油、硅烷偶聯(lián)劑、硅烷交聯(lián)劑和有機(jī)錫催化劑構(gòu)成，具有較好的力學(xué)性能，附著強(qiáng)度可達(dá)1.18MPa。但其組分分為甲乙丙三部分，應(yīng)用起來(lái)比較不方便；所用催化劑為有機(jī)錫類(lèi)重金屬不環(huán)?；衔?；體系混合凝膠時(shí)間快，涂裝時(shí)間受限，且來(lái)不及在底漆表面很好的鋪展開(kāi)，影響附著連接。

中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)200910055159.2公布了一種用于有機(jī)硅防污體系的增強(qiáng)涂層結(jié)合力的環(huán)氧連接漆，其主要由雙酚A環(huán)氧樹(shù)脂、改性聚酰胺類(lèi)固化劑、成膜助劑等組成，這種連接涂料成分構(gòu)成與環(huán)氧底漆基本一致，與低表面能有機(jī)硅防污漆成分差異較大，無(wú)法提供污損釋放型防污漆附著所需的錨固點(diǎn)或結(jié)合點(diǎn)，對(duì)防污漆的連接性能有待提高。

因此，當(dāng)前技術(shù)中有機(jī)硅樹(shù)脂體系固化時(shí)間過(guò)快，涂裝不方便，對(duì)底漆潤(rùn)濕不足，應(yīng)用毒性較大的有機(jī)錫重金屬催化劑；而環(huán)氧體系與污損釋放型防污漆連接性能不高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的主要目的即在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種固化時(shí)間可控、不含有機(jī)錫類(lèi)重金屬物質(zhì)、強(qiáng)度高的有機(jī)硅連接涂料及其制備方法。

本發(fā)明提供一種適用于船舶水線以下的有機(jī)硅連接涂料，主要由如下重量份的原料制成：

甲組分：羥基聚硅氧烷40-60份、硅烷偶聯(lián)劑3-7份、硅烷交聯(lián)劑10-20份、觸變劑1-2份、顏料2-4份、填料18-23份、溶劑4-6份；

乙組分：有機(jī)胺類(lèi)固化劑2.5-5份、有機(jī)叔胺催化劑0.3-0.5份、溶劑4.5-7.2份。

進(jìn)一步地，所述羥基聚硅氧烷選自粘度范圍在2500cP-10000cP之間的兩種或兩種以上，且每種羥基聚硅氧烷的粘度依次相差至少1000cP。

進(jìn)一步地，所述硅烷偶聯(lián)劑選自3-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、3-縮水甘油醚氧丙基三乙氧基硅烷、3-縮水甘油醚氧丙基二甲氧基硅烷、3-縮水甘油醚氧丙基二乙氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中的至少一種。

進(jìn)一步地，所述硅烷交聯(lián)劑為正硅酸乙酯或其預(yù)聚物。

進(jìn)一步地，所述有機(jī)胺類(lèi)固化劑選自腰果殼油改性酚醛胺、聚酰胺、脂環(huán)胺中的至少一種。

進(jìn)一步地，所述有機(jī)叔胺催化劑選自十二叔胺、十四叔胺、十六叔胺中的至少一種。

進(jìn)一步地，所述觸變劑為氣相二氧化硅和聚酰胺蠟中的至少一種。

進(jìn)一步地，所述溶劑為二甲苯、三甲苯、鄰二甲苯、間二甲苯、丙酮、甲基異丁基甲酮中的一種。

進(jìn)一步地，所述顏料選自鈦白、鐵黃、鐵紅、碳黑等。

進(jìn)一步地，所述填料選自絹云母、云母粉、鐵鈦粉、滑石粉、長(zhǎng)石粉，優(yōu)選其中三種。

上述適用于船舶水線以下的有機(jī)硅連接涂料的制備方法，其中：

甲組分制備方法為：將羥基聚硅氧烷、硅烷偶聯(lián)劑、硅烷交聯(lián)劑和溶劑以2000rpm轉(zhuǎn)速分散，攪拌均勻；加入觸變劑，以2000rpm轉(zhuǎn)速分散10-20min；再加入顏料和填料，以2000rpm轉(zhuǎn)速分散40min，獲得細(xì)度在60μm以下的甲組分；

乙組分的制備方法為：在有機(jī)胺類(lèi)固化劑中加入有機(jī)叔胺催化劑，共混均勻，獲得乙組分。

本發(fā)明的一種適用于船舶水線以下的有機(jī)硅連接涂料，由于采用大分子有機(jī)胺類(lèi)為固化劑，可以有效控制涂料固化速率。這種固化劑分子量大，分子鏈較長(zhǎng)，有空間位阻作用，能減緩與硅烷交聯(lián)劑的反應(yīng)速率，反應(yīng)速率適當(dāng)有利涂層潤(rùn)濕鋪展，從而有效提高與底漆的層間附著強(qiáng)度。而現(xiàn)有技術(shù)采用小分子胺類(lèi)硅烷偶聯(lián)劑作為固化劑，其分子量小，空間位阻作用小，活性高，反應(yīng)速率不易控制，影響實(shí)際應(yīng)用及強(qiáng)度。

本發(fā)明選用有機(jī)叔胺為催化劑，通過(guò)催化劑進(jìn)一步控制大分子有機(jī)胺固化速率，這種催化劑為有機(jī)化合物，添加量?jī)H為大分子有機(jī)胺的10％左右，不含任何重金屬元素，較重金屬催化劑更環(huán)保。

本發(fā)明提供的一種適用于船舶水線以下的有機(jī)硅連接涂料可用于環(huán)氧防銹底漆和污損釋放型防污漆中間過(guò)渡涂層，起到橋接作用。本連接涂料應(yīng)用大分子有機(jī)胺與硅烷交聯(lián)劑反應(yīng)，再與羥基硅氧烷反應(yīng)，形成固化交聯(lián)體，以叔胺化合物為催化劑，獲得反應(yīng)速率適當(dāng)?shù)倪B接涂料，較有機(jī)重金屬催化劑更環(huán)保，更高效；甲乙組分混合后適用期可達(dá)60min(23℃±2℃)；固化后涂層對(duì)環(huán)氧防銹底漆強(qiáng)度可達(dá)1.1MPa，對(duì)污損釋放型防污漆連接強(qiáng)度高于防污漆自身強(qiáng)度。

具體實(shí)施方式

以下通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說(shuō)明，表1為本發(fā)明提供的3個(gè)優(yōu)選實(shí)施例。

表1 實(shí)施例

甲組分制備方法為：將羥基聚硅氧烷、硅烷偶聯(lián)劑、硅烷交聯(lián)劑和溶劑以2000rpm轉(zhuǎn)速分散，攪拌均勻；加入觸變劑，以2000rpm轉(zhuǎn)速分散10-20min；再加入顏料和填料，以2000rpm轉(zhuǎn)速分散40min，獲得細(xì)度在60μm以下的甲組分；

乙組分的制備方法為：在有機(jī)胺類(lèi)固化劑中加入有機(jī)叔胺催化劑，共混均勻，獲得乙組分。

其中：

實(shí)施例1中有機(jī)胺類(lèi)固化劑的具體成分為腰果殼油改性酚醛胺，有機(jī)叔胺催化劑的具體成分為十二叔胺，溶劑的具體成分為二甲苯或丙酮；

實(shí)施例2中有機(jī)胺類(lèi)固化劑的具體成分為聚酰胺，有機(jī)叔胺催化劑的具體成分為十四叔胺，溶劑的具體成分為二甲苯或丙酮；

實(shí)施例3中有機(jī)胺類(lèi)固化劑的具體成分為脂環(huán)胺，有機(jī)叔胺催化劑的具體成分為十六叔胺，溶劑的具體成分為二甲苯或丙酮。

表2為本發(fā)明一種適用于船舶水線以下的有機(jī)硅連接涂料的主要驗(yàn)證技術(shù)指標(biāo)。

表2

將上述3個(gè)實(shí)施例的甲乙組分按甲：乙＝10：1(質(zhì)量比)進(jìn)行性能測(cè)試，并與現(xiàn)有的對(duì)比樣本進(jìn)行對(duì)比，測(cè)試結(jié)果如表3所示。

表3

由表3可以看出，本發(fā)明提供的有機(jī)硅連接涂料在粘度、適用期以及強(qiáng)度等性能上均優(yōu)于現(xiàn)有的連接涂料，比較適合用于船舶水線以下的部位。

上述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的設(shè)計(jì)構(gòu)思并不局限于此，凡利用此構(gòu)思對(duì)本發(fā)明進(jìn)行非實(shí)質(zhì)性的改動(dòng)，均應(yīng)屬于侵犯本發(fā)明保護(hù)范圍的行為。