[發明專利]一種高效附著力促進劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201310566143.4
• 申請日: 2013-11-14
• 公開（公告）號: CN103571331A
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發明（設計）人: 趙欣
• 申請（專利權）人: 北京星航機電裝備有限公司
• 主分類號: C09D183/08
• 分類號: C09D183/08;C09D183/06;C08G77/26;C08G77/14
• 代理公司: 中國兵器工業集團公司專利中心 11011
• 代理人: 劉東升

技術領域

本發明屬于涂料涂裝前處理領域，涉及高溫合金涂裝前的表面處理，具體涉及一種高效附著力促進劑。

背景技術

鈦合金及高溫合金因強度高、耐蝕性好、耐熱性高等特點廣泛應用于航空、航天領域，但是這類金屬具有難鍍、難粘接、難涂的缺點，常規涂層在其表面附著力差，易脫落，從目前的文獻資料中未找到此類金屬表面涂覆裝飾性涂層的資料介紹。

涂裝前處理即在涂裝前對工件表面之氧化皮、鐵銹、油脂、塵土等污垢物進行徹底清洗的工序，以提高涂料與金屬表面的結合強度和附著力，從而獲得高品質的產品，并延長產品的使用壽命。機械打磨是較通用的簡單易行的前處理方法，其對常規的金屬具有很好的清潔效果，能有效的清除鋼、鋁等金屬表面的氧化皮，同時提高待涂裝面的粗糙度，從而有效提高涂層在基材上的附著力，但是對于部分較硬的金屬，單獨的打磨前處理提高附著力的效果有限，如高溫合金其表面的硬度較高，打磨很難提高基材表面的粗糙度，并且高溫合金具有較好的惰性，有機涂層在其表面的附著力很差，甚至被廣泛應用于粘接材料領域的環氧樹脂涂料在其表面也很難粘附。為解決這一難題，通常都采用工藝較復雜的化學處理方式，這無疑增加了生產成本，因此尋求一種簡單、高效的處理方式，提高涂層附著力，解決高溫合金表面漆膜附著力差的問題具有重大意義。

發明內容

本發明的目的在于提供一種高效附著力促進劑，以有機硅單體和硅烷偶聯劑制備了帶活性官能團的聚硅氧烷，通過有機溶劑進行分散，提供了一種高效的附著力促進劑，以提高環氧涂料在金屬基材表面特別是高溫合金表面的附著力。

一種高效附著力促進劑，將帶活性官能團的聚硅氧烷分散在有機溶劑中，其質量計組分組成為：

帶活性官能團的聚硅氧烷?3～15份

有機溶劑???????????????60～80份

所述帶活性官能團的聚硅氧烷為有機硅單體和帶活性基團的硅烷偶聯劑通過部分水解縮聚制成的聚硅氧烷，具體采用有機硅單體、硅烷偶聯劑、水、氫氟酸和溶劑為原料，其中有機硅單體為正硅酸甲酯和正硅酸乙酯中的一種或兩種，硅烷偶聯劑為含氨基的硅烷偶聯劑(KH-550)和含環氧基團的硅烷偶聯劑(KH-560)中的一種，溶劑為乙醇；各原料按質量份比為有機硅單體：硅烷偶聯劑：水：氫氟酸：乙醇＝30～60：40～70：10～30：0.01～0.5：50～90，進行化學反應，反應產物經提純后制備獲得上述帶活性官能團的聚硅氧烷。

所述有機溶劑為含醇類的有機溶劑，可以是單獨的醇溶劑或醇與其他有機溶劑的混合溶劑。

制備上述高效附著力促進劑的工藝步驟是：

(1)按比例稱量原料物有機硅單體、硅烷偶聯劑和乙醇加入到預先干燥過的反應釜中，攪拌均勻；

(2)在去離子水中加入適量氫氟酸，調節pH值至4～5；

(3)攪拌下，在反應釜中逐漸滴加步驟(2)所述的pH值為4～5的去離子水，滴加完成，常溫下攪拌1小時后加熱至60℃，保溫3小時；

(4)升溫至130℃進行蒸餾提純，得到澄清透明產物帶活性官能團的聚硅氧烷。

(5)稱取步驟(4)制備的帶活性官能團的聚硅氧烷，有機溶劑，混合攪拌均勻即得高效附著力促進劑。

本發明通過有機硅單體和硅烷偶聯劑的部分水解縮聚反應制備了帶氨基或環氧基的聚硅氧烷，將其分散在醇溶液中，制成高效的附著力促進劑。在進行金屬涂裝前，將促進劑涂覆于金屬表面，溶液中聚硅氧烷所含的烷氧基與空氣中的水分反應，水解形成硅羥基，硅羥基能與金屬基材表面的氧化物形成氫鍵結合；在噴涂環氧底漆涂料后，帶活性官能團的聚硅氧烷所含的氨基或環氧基團，與環氧底漆涂料中的環氧基團或配套固化劑中的氨基反應，形成化學鍵合，最終促進劑以橋接方式將金屬基材與環氧底漆緊密結合在一起，從而大幅提高環氧底漆涂料在金屬基材表面的附著力，解決高溫合金表面的有機涂層附著力差的問題。

此外本發明通過預先水解縮聚的方式制得了具有一定聚合度的聚硅氧烷，相比單一的偶聯劑，具有一定聚合物的聚硅氧烷在金屬表面形成的膜層具有更高的強度，并且制備帶活性官能團的聚硅氧烷時，使用氫氟酸為催化劑，所制備的前處理劑中含少量氫氟酸，可以對金屬基材表面進行微刻蝕，提高金屬表面的粗糙度，從而提高涂層在其表面的附著力。相比單一的機械打磨處理，或其他化學處理方式，使用本發明高效附著力促進劑進行金屬涂裝前處理，在提高環氧涂料附著力的同時，更加方便、高效和環保。