有机硅树脂涂料

有机硅树脂

甲基硅树脂、甲基苯基硅树脂、苯基硅树脂和多种有机树脂改性硅树脂。

有机硅树脂是以Si-O-Si为主链,硅原子上连接有机基团的交联型半无机高聚物,是由多官能团的有机硅烷经水解缩聚而制成的,在加热或有催化剂存在下可进一步转变成三维结构的不溶不熔的热固性树脂。

有机硅树脂涂料是以纯有机硅树脂或改性有机硅树脂为成膜物质,因此有机硅树脂的结构决定着有机硅树脂涂料的基本性能。 Si-O键的键能(422.5kJ/mo1)很高,且在树脂中以网状形态被取代基R包埋。取代基R的屏蔽作用使得主链不易受到杂质的进攻,形成网状结构的SiO又提高了主链断裂的活化能,因此有机硅树脂的热稳定性能十分优异,可以在180~200℃下连续使用。 Si-O键的键长(1.64A)较长,si-o-si键角(143°)较大,使得Si之间容易旋转,其分子链一般为螺旋结构,非常柔软,相互间的作用力很弱,因此有机硅树脂的表面能很低。 Si-O键中Si元素的电负性(1.8)与元素之间的电负性(3.5)差值很大,Si原子容易被极化形成Si正离子(si-o),Si正离子可以稳定其连接的烃基基团,因此有机硅树脂不易发生氧化反应。 Si-O键的离解能(460.5kJ/mo1)高于照射到地面的近紫外光波产生的光能(300~400kJ/mo1),且紫外线很难使其产生自由基,因此有机硅树脂有较强的耐候性。 有机硅树脂通常由下列四种硅氧烷链节构成(见表一),其中三官能度或四官能度链节提供交联点,二官能度或一官能度链节可以调节硅树脂的柔韧性。 

R/Si（即一个硅原子上平均连结的有机基团数）是决定有机硅树脂性能的一个重要指标，它对有机硅树脂的干燥性、漆膜硬度、柔软性、热失重及耐热开裂性等均有显著的影响（见图 1）。

此外，有机基团 R 的种类与有机硅树脂的性能也密切相关。目前有机硅树脂中，R通常为甲基或苯基，苯基含量（即 Ph/Me+Ph）对有机硅树脂的漆膜硬度、固化性能、耐热性能等影响很大（见图2）。引入苯基还可以改进有机硅树脂与其它有机树脂、颜料的配伍性，并提高对各种基材的黏结性。