一種有機(jī)硅樹脂及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種有機(jī)硅樹脂及其制備方法與應(yīng)用。該有機(jī)硅樹脂包括如下質(zhì)量百分比的配方組分：四甲氧基硅烷或/和四乙氧基硅烷20～30%、甲基三甲氧基硅烷基20～30%、四乙氧基硅烷基20～30%、氫化硅烷催化劑5～10%、縮合催化劑5～10%、溶劑余量。上述有機(jī)硅樹脂顯著改善了有機(jī)硅樹脂在附著體表面的附著力，改善了其耐老化性能，使其具有在常溫下迅速自行干燥的特性。同時(shí)賦予其優(yōu)異的耐水性、耐熱性和硬度等力學(xué)性能。因此，該有機(jī)硅樹脂可以在玻璃表面處理、金屬表面處理、石材表面處理或涂料【技術(shù)領(lǐng)域】中的應(yīng)用。其工藝簡(jiǎn)單，條件易控，成本低廉，對(duì)設(shè)備要求低，適于工業(yè)化生產(chǎn)。
【專利說(shuō)明】一種有機(jī)硅樹脂及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于高分子材料【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種有機(jī)硅樹脂及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，以及建筑師設(shè)計(jì)理念“人性之于建筑”的提升，建筑物越來(lái)越向高層、高檔、多功能方向發(fā)展。因此建筑幕墻產(chǎn)品也必然向高新技術(shù)和多功能的方向發(fā)展，才能適應(yīng)人們?nèi)諠u增強(qiáng)的環(huán)保節(jié)能意識(shí)，滿足市場(chǎng)對(duì)建筑幕墻功能的需求。
[0003]在溫帶氣候例如歐洲大陸和英國(guó)地區(qū)，建筑界對(duì)于雙層幕墻的應(yīng)用很廣，建筑界專家認(rèn)為雙層幕墻能夠降低制冷負(fù)荷，便于良好的自然通風(fēng)，便于采光，控制噪聲，降低熱能消耗等。
[0004]20世紀(jì)對(duì)幕墻的要求在很多方面都有了提高.從而確立了新的建筑、生產(chǎn)、安裝及功能原則。這方面的發(fā)展與幕墻防火、隔音、防水、密封性、防潮、隔熱、防雷、防雷達(dá)、遮陽(yáng)、自然采光及通風(fēng)等功能的改進(jìn)攜手同步?，F(xiàn)在，幕墻設(shè)計(jì)和施工關(guān)注的焦點(diǎn)已經(jīng)轉(zhuǎn)向了重視客戶的長(zhǎng)期滿意度。因此，對(duì)質(zhì)量、功能性及資本成本的要求逐漸提高。通過(guò)保證按計(jì)劃設(shè)計(jì)、施工.盡量減少所需的資金和相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)從而優(yōu)化整個(gè)施工順序也日益重要。這意味著通過(guò)優(yōu)化功能、成本和效率要提供令客戶滿意、復(fù)雜性可控的產(chǎn)品和服務(wù)。
[0005]20世紀(jì)90年代之前，世界范圍內(nèi)的玻璃幕墻普遍使用沒有任何功能性的玻璃，隨著世界的發(fā)展，人們對(duì)于生活環(huán)境要求的不斷提高，因此對(duì)既有玻璃幕墻進(jìn)行的改造迫在眉睫。
[0006]目前市場(chǎng)應(yīng)用在玻璃表面的樹脂主要為聚氨酯樹脂，由于聚氨酯在硬度方面并不是很好，常溫干燥的情況下，硬度可以達(dá)到1H，手指很容易破壞膜層的外觀，采用高溫干燥雖然可以提高膜層的硬度，但是在既有的玻璃幕墻上施工，采用高溫烘烤又很難實(shí)現(xiàn)。[0007]目前市場(chǎng)中的高分子材料在形成膜層時(shí)與玻璃的附著性方面存在比較大的問(wèn)題，由于玻璃表面形成羥基，而普通高分子材料分子鏈中基本沒有羥基，因此在玻璃表面的附著性只是簡(jiǎn)單的物理吸附，不能夠形成鍵合之間的作用。
[0008]伴隨著玻璃幕墻行業(yè)的整體發(fā)展，對(duì)后期改造的玻璃幕墻的要求越來(lái)越高，由于玻璃幕墻建設(shè)在戶外的環(huán)境下，人為的、環(huán)境的影響，對(duì)膜層的損傷程度會(huì)越來(lái)越嚴(yán)重，因此，需要開發(fā)出一種新的能滿足行業(yè)、市場(chǎng)發(fā)展需要的新材料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供一種自干型、高硬度有機(jī)硅樹脂及其應(yīng)用。
[0010]本發(fā)明的另一目的是提供上述有機(jī)硅樹脂的一種工藝簡(jiǎn)單，條件易控，生產(chǎn)成本低的制備方法。
[0011]為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:[0012]一種有機(jī)硅樹脂，包括如下質(zhì)量百分比的配方組分:
[0013]
四甲氧基硅烷或/和四乙氧基硅烷20 ~ 30%
曱基三曱氧基硅烷20 ~ 30%
四乙氧基珪烷20 ~ 30%
氫化硅烷催化劑5~ 10%
縮合催化劑5 ~ 10%
溶劑余量。
[0014]以及，一種有機(jī)硅樹脂的制備方法，包括以下步驟:
[0015]按照上述有機(jī)硅樹脂配方分別稱取各組分；
[0016]將稱取的所述甲基三甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷和四甲氧基硅烷或/和四乙氧基硅烷溶解于70~90°C溶劑中并混合2~5h后，加入氫化硅烷催化劑、縮合催化劑反應(yīng)I~2h,冷卻，得到所述有機(jī)硅樹脂。
[0017]以及，上述有機(jī)硅樹脂配在玻璃表面處理、金屬表面處理、石材表面處理或涂料【技術(shù)領(lǐng)域】中的應(yīng)用。
[0018]上述有機(jī)硅樹脂通過(guò)氫化硅烷催化劑、縮合催化劑使得甲基三甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷對(duì)四甲氧基硅烷或/和四乙氧基硅烷改性，從而顯著改善了有機(jī)硅樹脂在附著體特別是玻璃表面的附著力，提高了其耐老化性能，使其具有在常溫下迅速自行干燥的特性。同時(shí)賦予其優(yōu)異的耐水性、耐熱性和硬度等力學(xué)性能，其兼具有無(wú)機(jī)材料的剛性和聚合物的柔性、加工性等特點(diǎn)。因此，該有機(jī)硅樹脂具有較廣的應(yīng)用范圍，如可以在玻璃表面處理、金屬表面處理、石材表面處理或涂料【技術(shù)領(lǐng)域】中的應(yīng)用。
[0019]上述有機(jī)硅樹脂制備方法只需按配方將各組分進(jìn)行混合反應(yīng)改性處理即可得到產(chǎn)品，其制備方法工藝簡(jiǎn)單，條件易控，成本低廉，對(duì)設(shè)備要求低的特點(diǎn)，適于工業(yè)化生產(chǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0020]為了使本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì) 說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0021]本發(fā)明實(shí)施例提供一種自干型、高硬度有機(jī)硅樹脂及其應(yīng)用。該一種有機(jī)硅樹脂，包括如下質(zhì)量百分比的配方組分:
[0022]四曱氧基硅烷或/和四乙氧基硅烷 20 ~ 30%
曱基三曱氧基硅烷20 ~ 30%
四乙氧基硅烷20 ~ 30%
氫化硅烷催化劑5 ~ 10%
縮合催化劑5 ~ 10%
[0023]
溶劑余量。
[0024]具體地，上述四甲氧基硅烷或/和四乙氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷。該兩組分均可以市購(gòu)獲得。
[0025]上述氫化硅烷催化劑優(yōu)選為四氯硅烷。上述縮合催化劑優(yōu)選為羥醛縮合物，具體為脂肪酮。
[0026]上述溶劑為液態(tài)醇。具體地，該液態(tài)醇優(yōu)選為甲醇或/和乙醇。
[0027]由上述可知，上述有機(jī)硅樹脂通過(guò)氫化硅烷催化劑、縮合催化劑使得甲基三甲氧基、四乙氧基硅烷對(duì)四甲氧基硅烷或/和四乙氧基硅烷改性，從而顯著改善了有機(jī)硅樹脂在附著體特別是玻璃表面的附著力，提高了其耐老化性能，使其具有在常溫下迅速自行干燥的特性。同時(shí)賦予其優(yōu)異的耐水性、耐熱性和硬度等力學(xué)性能，其兼具有無(wú)機(jī)材料的剛性和聚合物的柔性、加工性等特點(diǎn)。
[0028]因此，正是由于該有機(jī)硅樹脂具有上述優(yōu)異的特性，該有機(jī)硅樹脂具有較廣的應(yīng)用范圍，如可以在玻璃表面處理、金屬表面處理、石材表面處理或涂料【技術(shù)領(lǐng)域】中的應(yīng)用，如可對(duì)原有玻璃幕墻進(jìn)行功能性改造，能夠推動(dòng)玻璃幕墻行業(yè)的整體發(fā)展。
[0029]在具體實(shí)施例中，該利用該有機(jī)硅樹脂作為金屬表面罩面、其他金屬材料及石材表面的罩面。
[0030]另外，還可以將該有機(jī)硅樹脂與無(wú)機(jī)納米復(fù)合材料混合改性，制備出有機(jī)硅樹脂/無(wú)機(jī)納米復(fù)合材料，使得該復(fù)合材料具有更加優(yōu)異的兼具有無(wú)機(jī)材料的剛性和聚合物的柔性、加工性等特點(diǎn)，同時(shí)無(wú)機(jī)納米材料與聚合物之間的協(xié)同作用可增強(qiáng)聚合物/無(wú)機(jī)納米顆粒復(fù)合材料的性能，如提高耐水性、耐熱性、力學(xué)性能等。利用無(wú)機(jī)納米微粒的特殊性能，可制備新的功能材料，如高硬度、耐摩擦、耐刮傷、防腐蝕、導(dǎo)電、紫外和紅外屏蔽等材料。
[0031]為了使得被附著體如玻璃幕墻的美觀、節(jié)能等效果越來(lái)越被人們所接受，可以在該有機(jī)硅樹脂中添加相應(yīng)的顏填料，使得玻璃幕墻有不同的顏色及功能，如在有機(jī)硅樹脂中添加不同的顏料及功能性材料，可以提高整體的市容市貌。
[0032]相應(yīng)地，本發(fā)明實(shí)施例還提供了上述有機(jī)硅樹脂的一種制備方法，該方法包括如下步驟:
[0033]S01.按照上述有機(jī)硅樹脂配方分別稱取各組分；
[0034]S02.將上述步驟SOl中稱取的甲基三甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷和四甲氧基硅烷或/和四乙氧基硅烷溶解于70~90°C溶劑中并混合2~5h后，加入氫化硅烷催化劑、縮合催化劑反應(yīng)I~2h，冷卻，得到所述有機(jī)硅樹脂。
[0035]具體地，上述步驟SOl中有機(jī)硅樹脂配的配方以及配方中的各組分優(yōu)選含量和種類如上文所述，為了節(jié)約篇幅，在此不再贅述。
[0036]上述步驟S02中，在70~90°C下，甲基三甲氧基氧基、四乙氧基硅氧烷、四甲氧基硅烷或/和四乙氧基硅烷在氫化硅烷催化劑、縮合催化劑作用下，相互之間發(fā)生脫水縮合反應(yīng)。
[0037]上述有機(jī)硅樹脂制備方法只需按配方將各組分進(jìn)行混合反應(yīng)改性處理即可得到產(chǎn)品，其制備方法工藝簡(jiǎn)單，條件易控，成本低廉，對(duì)設(shè)備要求低的特點(diǎn)，適于工業(yè)化生產(chǎn)。
[0038]現(xiàn)以具體有機(jī)硅樹脂的配方和制備方法為例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0039]實(shí)施例1
[0040]一種有機(jī)硅樹脂及其制備方法:
[0041]該有機(jī)硅樹脂含質(zhì)量百分比配方組分為:四甲氧基硅烷20%、甲基三甲氧基硅烷20%、四乙氧基硅烷20%、四氯硅烷催化劑5%、脂肪酮縮合催化劑5%、余量為甲醇溶劑。
[0042]該有機(jī)硅樹脂制備方法:
[0043]將本實(shí)施例1稱取的四甲氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷和四乙氧基硅烷在甲醇溶液中70°C下混合3h后，加入四氯硅烷氫化硅烷催化劑、脂肪酮縮合催化劑反應(yīng)2h，冷卻，得到所述有機(jī)硅樹脂。
[0044]實(shí)施例2
[0045]一種有機(jī)硅樹脂及其制備方法:
[0046]該有機(jī)硅樹脂含質(zhì)量百分比組分為:四乙氧基硅烷30%、甲基三甲氧基硅烷20%、四乙氧基硅烷20%、四氯硅烷催化劑10%、脂肪酮縮合催化劑10%、余量為甲醇溶劑。
[0047]該有機(jī)硅樹脂制備方法:
[0048]將本實(shí)施例1稱取的甲基三甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷和四乙氧基硅烷在甲醇溶液中70°C下混合3h后，加入四氯硅烷催化劑、脂肪酮縮合催化劑反應(yīng)2h，冷卻，得到所述有機(jī)硅樹脂。
[0049]實(shí)施例3
[0050]一種有機(jī)硅樹脂及其制備方法:
[0051]該有機(jī)硅樹脂含質(zhì)量百分比組分為:四乙氧基硅烷25%、甲基三甲氧基硅烷30%、四乙氧基硅烷28%、四氯硅烷催化劑5%、脂肪酮縮合催化劑6%、余量為乙醇溶劑。
[0052]該有機(jī)硅樹脂制備方法:
[0053]將本實(shí)施例1稱取的四乙氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷和四乙氧基硅烷在乙醇溶液中90°C下混合2h后，加入四氯硅烷催化劑、脂肪酮縮合催化劑反應(yīng)lh，冷卻，得到所述有機(jī)硅樹脂。
[0054]性能測(cè)試:
[0055]將本實(shí)施例1至實(shí)施例3制備的有機(jī)硅樹脂涂覆在玻璃幕墻上，干燥后對(duì)涂層進(jìn)行性能測(cè)試，各項(xiàng)性能的測(cè)試方法按照本領(lǐng)域常規(guī)的方法即可。相關(guān)性能測(cè)試結(jié)果如表1所述:
[0056]表1
【權(quán)利要求】
1.一種有機(jī)硅樹脂，包括如下質(zhì)量百分比的配方組分:
四曱氧基硅烷或/和四乙氧基硅烷20 ~ 30%甲基三曱氧基娃烷20 ~ 30%四乙氧基娃烷20~30%氣化硅烷催化劑5 ~ 10%縮合催化劑5 ~ 10% 溶劑余量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)硅樹脂，其特征在于:所述氫化硅烷催化劑為四氯硅烷。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)硅樹脂，其特征在于:所述縮合催化劑為羥醛縮合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求4所述的有機(jī)硅樹脂，其特征在于:所述羥醛縮合物為脂肪酮。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)硅樹脂，其特征在于:所述溶劑為液態(tài)醇。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的有機(jī)硅樹脂，其特征在于:所述液態(tài)醇為甲醇或/和乙醇。
7.一種有機(jī)硅樹脂的制備方法，包括以下步驟: 按照權(quán)利要求1~6所述有機(jī)硅樹脂配方分別稱取各組分； 將稱取的所述甲基三甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷和四甲氧基硅烷或/和四乙氧基硅烷溶解于70~90°C溶劑中并混合2~5h后，加入氫化硅烷催化劑、縮合催化劑反應(yīng)I~2h，冷卻，得到所述有機(jī)硅樹脂。
8.根據(jù)權(quán)利要求1~6所述有機(jī)硅樹脂配在玻璃表面處理、金屬表面處理、石材表面處理或涂料【技術(shù)領(lǐng)域】中的應(yīng)用。
【文檔編號(hào)】C08G77/06GK103897190SQ201210569819
【公開日】2014年7月2日 申請(qǐng)日期:2012年12月25日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月25日
【發(fā)明者】熊永強(qiáng), 樊曉軍, 關(guān)有俊 申請(qǐng)人:深圳市嘉達(dá)高科產(chǎn)業(yè)發(fā)展有限公司