[發明專利]常溫固化高硬度有機-無機雜化涂料及其制備和使用方法

有效

• 申請號: 201410222500.X
• 申請日: 2014-05-23
• 公開（公告）號: CN103965778A
• 公開（公告）日: 2014-08-06
• 發明（設計）人: 劉云暉
• 申請（專利權）人: 泉州三欣新材料科技有限公司
• 主分類號: C09D183/08
• 分類號: C09D183/08;C09D183/06;C09D7/12
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 裘暉

1.一種常溫固化高硬度有機-無機雜化涂料，其特征在于：包括質量比為0.1:1～10:1的A組分和B組分，其中，A組分為氨基改性有機-無機雜化溶膠，B組分為環氧改性有機-無機雜化溶膠。

2.根據權利要求1所述的常溫固化高硬度有機-無機雜化涂料，其特征在于：所述A組分由以下方法制備得到：把氨基硅烷、雜化前驅體、有機溶劑和水在室溫攪拌均勻，再加入酸性催化劑，加熱回流反應，室溫陳化，得到氨基改性有機-無機雜化溶膠；

所述B組分由以下方法制備得到：把環氧硅烷、雜化前驅體、有機溶劑和水在室溫攪拌均勻，再加入酸性催化劑，加熱回流反應，室溫陳化，得到環氧改性有機-無機雜化溶膠。

3.根據權利要求2所述的常溫固化高硬度有機-無機雜化涂料，其特征在于：A組分制備反應體系中，以質量百分比計，所述氨基硅烷含量為10～70％，所述雜化前驅體含量為0～50％，所述有機溶劑含量為30～80％，所述水含量為0.1～20％，所述酸性催化劑含量為0～2％；所述加熱回流反應指在40～60℃下冷凝回流1～3h；所述陳化的時間為8～48h。

4.根據權利要求2所述的常溫固化高硬度有機-無機雜化涂料，其特征在于：B組分制備反應體系中，以質量百分比計，所述環氧硅烷含量為10～70％，所述雜化前驅體含量為5～50％，所述有機溶劑含量為30～80％，所述水含量為1～40％，所述酸性催化劑含量為0.001～2％；所述加熱回流反應指在40～60℃下冷凝回流1～8h；所述陳化的時間為20～72h。

5.根據權利要求2所述的常溫固化高硬度有機-無機雜化涂料，其特征在于：所述的氨基硅烷為γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、N-β(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、N-β(氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷、N-β(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、N-β(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷和苯胺基甲基三乙氧基硅烷中的至少一種；

所述的環氧硅烷為2-(3,4-環氧環己烷基)乙基三乙氧基硅烷、2-(3,4-環氧環己烷)乙基三甲氧基硅烷、γ-(2,3-環氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷、3-縮水甘油醚氧基丙基三乙氧基硅烷和3-縮水甘油醚氧基丙基甲基二乙氧基硅烷中的至少一種；

所述的雜化前驅體為正硅酸乙酯、正硅酸甲酯、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、1,2-雙三甲氧基硅基乙烷、1,2-雙三乙氧基硅基乙烷、丙基三甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、二苯基二乙氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、脲丙基三甲氧基硅烷、脲丙基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷中的至少一種。

6.根據權利要求2所述的常溫固化高硬度有機-無機雜化涂料，其特征在于：所述的酸性催化劑為有機酸、無機酸或路易斯酸；所述的有機溶劑為甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、正丁醇、醋酸甲酯和醋酸乙酯中的至少一種。

7.根據權利要求6所述的常溫固化高硬度有機-無機雜化涂料，其特征在于：所述的有機酸為甲酸、乙酸、丙酸、苯甲酸、乙二酸、丁二酸、乳酸、蘋果酸、酒石酸、檸檬酸、水楊酸、乙酰水楊酸、對-氨基水楊酸、水楊酸甲酯、丙酮酸、乙酰乙酸和α-酮丁二酸中的至少一種；

所述的無機酸為硫酸、鹽酸、硝酸、碳酸、硼酸和磷酸中的至少一種；

所述的路易斯酸為氯化鋁、氯化鐵和三氟化硼中的至少一種。

8.根據權利要求1～7任一項所述的常溫固化高硬度有機-無機雜化涂料的制備方法，其特征在于包括以下步驟：把質量比為0.1:1～10:1的A組分和B組分混合，攪拌均勻，即得到常溫固化高硬度有機-無機雜化涂料。

9.根據權利要求1～7任一項所述的常溫固化高硬度有機-無機雜化涂料的使用方法，其特征在于：把常溫固化高硬度有機-無機雜化涂料涂膜在基材上，常溫固化1～24h，即得到網狀的有機-無機雜化涂層。

10.根據權利要求9所述的常溫固化高硬度有機-無機雜化涂料的使用方法，其特征在于：所述網狀的有機-無機雜化涂層的厚度為1～50μm。