随着新材料的深入研究和开发,有机硅改性涂料的性能亦将更加优异,以满足不同行业或领域的不同需求。随着人们环保意识的日益增强及对施工人员健康的重视,发展环保型高性能有机硅涂料显得很重要。
有机硅涂料改性的主要方法是通过在有机硅主链上的自由羟基与其它高聚物上的羟基、羧基或者异氰酸酯等活性基团反应。值得注意的是:当有机硅上的羟基与其他基团反应时,硅羟基之间本身也可相互反应形成凝胶。为了控制硅羟基之间的缩合反应,可先将其烷基化。近年来,对有机硅涂料的改性研究方法主要分为酚醛改性法、聚酯改性法、醇酸改性法、丙烯酸改性法、环氧树脂改性法和聚氨酯改性法等。
随着市场要求的提高,有机硅涂料在不断地发展,新的研究进展如下:(1)聚碳酸酯改性有机硅涂料。首先合成有机硅的低聚物,再在二氯代聚二甲基硅氧烷,吡啶和二氯甲烷溶液中加入过量双酚生成合成双酚端基的硅油。之后,利用光气法使合成的双酚端基硅油共聚,可得到硅氧烷-聚碳酸酯嵌段的高聚物,其韧性和光泽度都非常优异。
聚酰亚胺改性有机硅涂料。聚酰亚胺的引入可以使产物具有优良的热稳定性和较强的力学性能,且变得可溶,更易加工。此外,还能提高涂料的韧性,加宽它的使用温度范围,改善其黏结性能。涂料的抗冲击性能、耐湿性能和抗氧化性能也得到明显改善。现在比较常用的制备方法有:以双端氨基三甲基硅烷和芳香族二元胺合成混合,再与芳香族四酸二酐共聚反应,制得的改性溶液经过热酰亚胺化最后可得到改性有机硅涂料。
聚烯烃改性有机硅涂料。其高聚物具有很好的热流动性、阻燃性、柔韧性以及冲击性等优点。例如:用硅烷交联聚乙烯制造电线电缆,主要途径有3种:一步法、二步法和共聚法。聚醚改性有机硅涂料。可先将双端烯丙基聚醚和端羟基硅烷进行共聚,再利用乙烯基三乙氧基硅氧烷封端的方法制得改性有机硅共聚物,所得改性产物的延展性较高、注塑成型工艺性能优异、且阻燃性及抗冲击强度都得到较大提高。
聚酰胺改性有机硅涂料。即由带活性端的聚酰胺与聚硅氧烷缩合反应制得聚酰胺-聚硅氧烷改性涂料,它具有良好的耐老化、耐高温性能以及优异的力学性能。
有机硅改性涂料今后的发展方向:一是开发高性能水乳型有机硅改性涂料;二是开发不含或少含芳烃溶剂的涂料,特别是后者。有机硅改性涂料以其优异的耐热、耐寒、耐候、憎水等特性,良好的粘接性和耐磨性,在特种涂料工业中有着广阔的应用前景。