专利摘要

一种具有刚性分子结构的有机硅涂料由氨乙基氨丙基聚二甲基硅氧烷为35～45%，苯乙烯马来酸酐共聚物为5～10%，混合填料为20～30%，环己酮为25～30%组成。将氨乙基氨丙基聚二甲基硅氧烷溶解于环己酮中，加入混合填料，混匀后研磨，再与苯乙烯马来酸酐共聚物混匀涂覆于加热固化制备而成，该涂料用于高温腐蚀环境，对基材有良好的附着力、容易固化，而且还能同时保证一定的硬度和良好的柔韧性，有广泛的应用前景。

权利要求

1.一种具有刚性分子结构的有机硅涂料，其特征在于，该涂料由氨乙基氨丙基聚二甲基硅氧烷、苯乙烯马来酸酐共聚物、混合填料、环己酮组成，其中各个组分的质量百分比含量为：

氨乙基氨丙基聚二甲基硅氧烷 35～45%；

苯乙烯马来酸酐共聚物 5～10%；

混合填料 20～30%；

环己酮 25～30%

其制备方法为：将氨乙基氨丙基聚二甲基硅氧烷溶解于环己酮中，然后向体系中加入混合填料，分散混合均匀后使用研磨机将混合物研磨到10微米以下；将上述经研磨所得混合物与苯乙烯马来酸酐共聚物混合均匀后涂覆于金属基材上，80℃温度下加热30分钟，再在160℃温度下加热30分钟。

2.根据权利要求1所述的一种具有刚性分子结构的有机硅涂料，其特征在于，其中各个组分的质量百分比含量为：

氨乙基氨丙基聚二甲基硅氧烷 43%；

苯乙烯马来酸酐共聚物 9%；

混合填料 22%；

环己酮 26%。

3.根据权利要求1或2所述的一种具有刚性分子结构的有机硅涂料，其特征在于，所述的苯乙烯马来酸酐共聚物为粉状。

4.根据权利要求1或2所述的一种具有刚性分子结构的有机硅涂料，其特征在于，所述的苯乙烯马来酸酐共聚物的酸值为355。

5.根据权利要求4所述的一种具有刚性分子结构的有机硅涂料，其特征在于，所述的苯乙烯马来酸酐共聚物的数均分子量为3000，重均分子量为750。

6.根据权利要求1或2所述的一种具有刚性分子结构的有机硅涂料，其特征在于，所述的混合填料由铝粉、磷铁粉、云母粉和滑石粉组成。

7.根据权利要求6所述一种具有刚性分子结构的有机硅涂料，其特征在于，所述的铝粉、磷铁粉、云母粉和滑石粉按质量比1:2:6:5组成。

8.一种具有刚性分子结构的有机硅涂料的制备方法，其特征在于，将氨乙基氨丙基聚二甲基硅氧烷溶解于环己酮中，然后向体系中加入混合填料，分散混合均匀后使用研磨机将混合物研磨到10微米以下；将上述经研磨所得混合物与苯乙烯马来酸酐共聚物混合均匀后涂覆于金属基材上，80℃温度下加热30分钟，再在160℃温度下加热30分钟，其中各个组分的质量百分比含量为：

氨乙基氨丙基聚二甲基硅氧烷 35～45%；

苯乙烯马来酸酐共聚物 5～10%；

混合填料 20～30%；

环己酮 25～30%。

9.根据权利要求8所述一种具有刚性分子结构的有机硅涂料的制备方法，其特征在于，所述的混合填料是由铝粉、磷铁粉、云母粉和滑石粉按质量比1:2:6:5组成。

10.根据权利要求8所述一种具有刚性分子结构的有机硅涂料的制备方法，其特征在于，所述的苯乙烯马来酸酐共聚物为粉状，酸值为355，数均分子量为3000，重均分子量为750。

说明书

技术领域

本发明涉及有机高分子涂料技术领域，尤其涉及一种具有刚性分子结构的有机硅涂料。

背景技术

随着精密自动化和人造排气设备、烟窗、火炉、加热器、焚化炉的使用，耐热涂料正在受到青睐，军事工业的发展对涂料的耐高温腐蚀性能提出了更苛刻的要求。有机硅聚合物因主链由Si-O-Si链节组成，其键能高达441.3kJ·mol-1，在高温下主链的硅氧键很少破坏，单纯有机硅聚合物耐热可达250℃，具有较高的热稳定性。另外有机硅聚合物还具有许多其他独特的性能，如耐腐蚀性、耐候性、低粘度、低表面能等，所以其在耐高温腐蚀涂料方面的运用引起了研究人员的极大关注。但是有机硅聚合物被用作涂料使用时也会因一些问题而受到限制，如对基材的附着力差、难以固化、柔韧性有余而硬度不够等。针对上述问题，科研人员开展了许多研究工作，主要集中在对有机硅聚合物进行的化学改性等方面。例如“一种耐高温防腐蚀的改性环氧有机硅涂料(CN100584911C)”、“改性有机硅涂料(CN101113291A)”、“一种采用耐高温有机硅涂料浸涂金属橡胶制件的方法(CN101733239A)”等专利都是利用有机硅聚合物的耐高温性，同时针对其单独使用时所存在的缺陷而制备的有机硅涂料。根据专利CN100584911C所述，经过高温后的涂层仍然有良好的耐盐雾腐蚀性能，但是涂层的固化主要靠涂料体系的物理干燥，需在250℃下进行，耗时较长且固化困难。根据专利CN101113291A所述，改性有机硅涂料具有优越的防腐蚀性、高附着力及高硬度，但是所述的涂料体系实际是有机硅与环氧树脂的物理共混，涂料体系的相容性较差，涂料在固化过程中易产生分相现象，涂层耐热性、附着力等实际都难以得到保障。根据专利CN101733239A所述，涂料的成膜物质实际由环氧有机硅与聚酰胺固化剂组成，在高温环境下，涂层体系中环氧结构与聚酰胺固化剂部分势必在较低温度下发生裂解，涂层难有高的耐温性。

发明内容

技术问题：本发明的目的是针对现有耐高温腐蚀的有机硅涂料存在对基材附着力差、难以固化、难以同时具备柔韧性和硬度的缺陷，提供一种用于高温腐蚀环境，对基材有良好的附着力、容易固化，而且还能同时保证一定的硬度和良好的柔韧性，具有刚性分子结构的有机硅涂料。

技术方案：为了达到上述目的，本发明是通过选用氨乙基氨丙基聚二甲基硅氧烷为主要成膜物质，以苯乙烯马来酸酐共聚物为固化剂，以金属及无机物填料混合物为填料，以环己酮为溶剂制备得到具有刚性分子结构的有机硅涂料。该涂料涂装在金属基材上以后，主要成膜物质与固化剂将发生化学反应。氨乙基氨丙基聚二甲基硅氧烷与苯乙烯马来酸酐共聚物的反应分为两步进行，第一步在80℃左右，苯乙烯马来酸酐共聚物分子结构中的酸酐发生开环，生成聚酰胺酸结构。涉及的反应方程式如下：

第二步为上述反应中得到的聚酰胺酸结构160℃温度下发生酰亚胺化反应，制得含有刚性酰亚胺结构的氨乙基氨丙基聚二甲基硅氧烷涂料。涉及的反应方程式如下：

本发明的一种具有刚性分子结构的有机硅涂料按质量百分比含量由氨乙基氨丙基聚二甲基硅氧烷为35～45％，苯乙烯马来酸酐共聚物为5～10％，混合填料为20～30％，环己酮为25～30％组成。

优选的，上述所述的苯乙烯马来酸酐共聚物为粉状，酸值为355，数均分子量为3000，重均分子量为750。

优选的混合填料，由铝粉、磷铁粉、云母粉和滑石粉按质量比1:2:6:5组成。

制备方法：将氨乙基氨丙基聚二甲基硅氧烷溶解于环己酮中，然后向体系中加入混合填料，分散混合均匀后使用研磨机将混合物研磨到10微米以下。将上述经研磨所得混合物与苯乙烯马来酸酐共聚物混合均匀后涂覆于金属基材上，160℃温度下加热30分钟，所得涂料即为具有刚性分子结构的有机硅涂料。

有益效果：本发明以氨乙基氨丙基聚二甲基硅氧烷为主要成膜物质，以苯乙烯马来酸酐共聚物为固化剂得到的涂层首先具有很好的耐高温腐蚀性能，其原因在于涂层的有机相是以氨乙基氨丙基聚二甲基硅氧烷本身就具有优异的耐温性，涂料固化后体系中的刚性酰亚胺分子结构也具有优越的耐温性，而且有机硅分子结构具有很强的疏水性，所以涂层同时还具有优异的耐腐蚀性能；其次上述涂层因为体系中含有氨基以及未反应的羧基、羟基等基团，涂层对金属基材具有良好的附着力，同时从技术方案中可以看出涂层的固化较为容易；最为重要的是，氨乙基氨丙基聚二甲基硅氧烷硅氧烷分子结构中的硅氧键具有优异的柔顺性，使得体系中同时具有柔性较好的主链结构和刚性较大的酰亚胺侧链结构，实现涂层分子尺寸上的软硬段结合，使涂层同时具备一定的硬度和良好的柔韧性。涂层的长期使用温度为420℃以上，高温后的涂层耐盐雾性能(按照GB/T1771-2007)不低于10天，附着力(按照GB/1720-89)一级以上，固化温度不超过160℃，固化时间不超过1h，硬度(按照GB/T6739-2006)4H以上，涂层柔韧性(按照GB/T 1731-1993)≤4mm。

具体实施方式

实施例1：

本具有刚性分子结构的有机硅涂料按如下投料配比制得(质量百分含量)：

将氨乙基氨丙基聚二甲基硅氧烷溶解于环己酮中，然后向体系中加入由铝粉、磷铁粉、云母粉和滑石粉组成的混合填料，分散混合均匀后使用研磨机将混合物研磨到10微米以下。将上述经研磨所得混合物与苯乙烯马来酸酐共聚物混合均匀后涂覆于金属基材上，160℃温度下加热30分钟，所得涂料即为具有刚性分子结构的有机硅涂料。涂层的长期使用温度为420℃，高温后的涂层耐盐雾性能(按照GB/T1771-2007)为10天，附着力(按照GB/1720-89)为一级，固化温度不超过160℃，固化时间不超过1h，硬度(按照GB/T6739-2006)为4H，涂层柔韧性(按照GB/T 1731-1993)为3mm。

实施例2：

本具有刚性分子结构的有机硅涂料按如下投料配比制得(质量百分含量)：

将氨乙基氨丙基聚二甲基硅氧烷溶解于环己酮中，然后向体系中加入由铝粉、磷铁粉、云母粉和滑石粉组成的混合填料，分散混合均匀后使用研磨机将混合物研磨到10微米以下。将上述经研磨所得混合物与苯乙烯马来酸酐共聚物混合均匀后涂覆于金属基材上，160℃温度下加热30分钟，所得涂料即为具有刚性分子结构的有机硅涂料。涂层的长期使用温度为430℃以上，高温后的涂层耐盐雾性能(按照GB/T1771-2007)为11天，附着力(按照GB/1720-89)一级，固化温度不超过160℃，固化时间不超过1h，硬度(按照GB/T6739-2006)为4H，涂层柔韧性(按照GB/T 1731-1993)为4mm。

实施例3：

本具有刚性分子结构的有机硅涂料按如下投料配比制得(质量百分含量)：

将氨乙基氨丙基聚二甲基硅氧烷溶解于环己酮中，然后向体系中加入由铝粉、磷铁粉、云母粉和滑石粉组成的混合填料，分散混合均匀后使用研磨机将混合物研磨到10微米以下。将上述经研磨所得混合物与苯乙烯马来酸酐共聚物混合均匀后涂覆于金属基材上，160℃温度下加热30分钟，所得涂料即为具有刚性分子结构的有机硅涂料。涂层的长期使用温度为440℃以上，高温后的涂层耐盐雾性能(按照GB/T1771-2007)为12天，附着力(按照GB/1720-89)为0级，固化温度不超过160℃，固化时间不超过1h，硬度(按照GB/T6739-2006)为5H，涂层柔韧性(按照GB/T 1731-1993)为4mm。

实施例4：

本具有刚性分子结构的有机硅涂料按如下投料配比制得(质量百分含量)：

将氨乙基氨丙基聚二甲基硅氧烷溶解于环己酮中，然后向体系中加入由铝粉、磷铁粉、云母粉和滑石粉组成的混合填料，分散混合均匀后使用研磨机将混合物研磨到10微米以下。将上述经研磨所得混合物与苯乙烯马来酸酐共聚物混合均匀后涂覆于金属基材上，160℃温度下加热30分钟，所得涂料即为具有刚性分子结构的有机硅涂料。涂层的长期使用温度为440℃，高温后的涂层耐盐雾性能(按照GB/T1771-2007)为11天，附着力(按照GB/1720-89)为一级，固化温度不超过160℃，固化时间不超过1h，硬度(按照GB/T6739-2006)为4H，涂层柔韧性(按照GB/T 1731-1993)为3mm。

实施例5：

本具有刚性分子结构的有机硅涂料按如下投料配比制得(质量百分含量)：

将氨乙基氨丙基聚二甲基硅氧烷溶解于环己酮中，然后向体系中加入由铝粉、磷铁粉、云母粉和滑石粉组成的混合填料，分散混合均匀后使用研磨机将混合物研磨到10微米以下。将上述经研磨所得混合物与苯乙烯马来酸酐共聚物混合均匀后涂覆于金属基材上，160℃温度下加热30分钟，所得涂料即为具有刚性分子结构的有机硅涂料。涂层的长期使用温度为450℃以上，高温后的涂层耐盐雾性能(按照GB/T1771-2007)为12天，附着力(按照GB/1720-89)为0级，固化温度不超过160℃，固化时间不超过1h，硬度(按照GB/T6739-2006)为6H，涂层柔韧性(按照GB/T 1731-1993)为4mm。

实施例6：

本具有刚性分子结构的有机硅涂料按如下投料配比制得(质量百分含量)：

将氨乙基氨丙基聚二甲基硅氧烷溶解于环己酮中，然后向体系中加入由铝粉、磷铁粉、云母粉和滑石粉组成的混合填料，分散混合均匀后使用研磨机将混合物研磨到10微米以下。将上述经研磨所得混合物与苯乙烯马来酸酐共聚物混合均匀后涂覆于金属基材上，160℃温度下加热30分钟，所得涂料即为具有刚性分子结构的有机硅涂料。涂层的长期使用温度为460℃以上，高温后的涂层耐盐雾性能(按照GB/T1771-2007)为12天，附着力(按照GB/1720-89)为0级，固化温度不超过160℃，固化时间不超过1h，硬度(按照GB/T6739-2006)为6H，涂层柔韧性(按照GB/T 1731-1993)为4mm。

一种具有刚性分子结构的有机硅涂料专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。