有机硅偶联剂在水性聚氨酯涂料中应用.docVIP

有机硅偶联剂在水性聚氨酯涂料中应用 　　 摘 要：本文主要介绍和叙述了以有机硅偶联剂在水性聚氨酯涂料中的应用现状和发展前景，并且阐述了在偶联剂中如何提高附着能力和耐水性的办法以及应用原理，以便于拓宽有机硅偶联剂在生产生活中的应用和提高其自身性能。 　　 关键词：有机硅偶联剂；水性聚氨酯；涂料；偶联机理 　　 Abstract：This paper introduces and describes the organic silane coupling agent in waterborne polyurethane coatings application status and development prospects, and explains how to improve the coupling adhesion and water resistance of the approach and the application of the principle, in order to broaden the silicone coupling agent in the production life of the application and to improve its own performance. 　　Key words: silicone coupling agent; aqueous polyurethane; coating; coupling mechanism 　　 　　 中图分类号：TQ433.4文献标识码：A 　　 　　 　　近年来，由于水性聚氨酯树脂所具有的高弹性，抗低温，不易磨损等优特点，使得其在生产生活中的应用越来越广泛。但由于其分子中多含有亲水基团，并且是线形的大分子结构，因此，树脂的耐水性和耐溶性都表现的不如人意。而有机硅由于其具有的良好的抗低温，不易磨损，憎水性，不易老化，抗辐射等诸多优点，并且最突出的还是它具有良好的柔韧性质和舒适光滑的手感。因此，越来越多的人都在考虑在在水性聚氨酯涂料中加入有机硅以改善其抗湿抗摩擦等性质。 　　一、有机硅偶联剂的主要作用 　　在涂料中添加以有机硅为代表的偶联剂，其主要的目的目标可以归结为：1在涂层和底材之间发挥偶联剂的作用；2在颜料和填料之间发挥偶联剂的作用。 　　除此之外，由于近年来各国对于环境问题和资源问题的重视程度与日俱增，更多的学者和教授着力于对水性聚氨酯涂料的开发与利用，以便能有效地降低和减少有机溶剂的毒性和有害性。虽然水性聚氨酯涂料具有抗磨性等一些良好的性能和优点，但其仍具有许多的不足之处。水性聚氨酯材料是一种以水为分散介质，不燃性好，最重要的无毒性且不会对环境造成污染，节约能源和资源，和便于加工的材料，正是由于其突出的优点，其在生活生产中的请用也越来越多。然而常用的线型大分子结构的水性聚酯脂材料的性能还不能达到其运用领域和行业的标准和要求，为增强其性能，扩大对其的利用深度和广度，需要通过在其中添加材料来对其改性。而现在最常用的办法则是使用能够提高水性聚氨酯的交联密度的丙烯酸酯或环氧树脂改性等办法，但这些办法在提高水性聚氨酯涂料的耐水性的同时，并不能对提高水性聚氨酯涂料的耐污性和稳定性产生很好的效果。而作为一类可以用于乳液的合成和水性涂料体系的建立的有机功能性硅烷化合物——有机硅氧烷，其中可作为代表也是应用最多的是含功能基团的有机硅氧烷（即为硅烷偶联剂）。由于其特殊的结构，导致其中硅氧链段可以和无机材料紧密结合的同时带来与有机材料的化学结合，使得其结构形成了是“ 有机基团” 和 　　“ 无机结构”的巧妙组合，并且拥有了无机物和有机物两方面的诸如良好的的耐水性、耐化学品腐蚀性、耐温变性、介电性、超强的伸缩性和弹性、生理惰性和低表面张力等能够保证在使用过程中理化性能出色地特性，同时扩大了其的应用领域，使得其可在汽车，航天，飞机等领域中得到广泛应用。 　　 　　二、有机硅改性水性聚氨酯的主要方法 　　我们知道，要改善聚硅氧烷乳液的耐油性可以使用聚氨酯，而要改善水性聚氨酯的耐水和耐溶剂性能,则可以使用聚硅氧烷乳液，同时两者如果能够共同使用，则可获得取长补短，相互促进的效果。目前，应用较多的用以改善水性聚氨酯的性能的有机硅主要是羟基硅氧烷、氨基聚硅氧烷和环氧基硅氧烷这三种。而常用的改性方法则是包括将含有羟基或胺基的硅氧烷树脂与二异氰酸酯产生反应, 然后加入水性聚氨酯乳液中, 通过异氰酸酯基和羟基缩合交联，使水性聚氨酯的性能改性；或是在体系中加入环氧硅氧烷作为后交联剂, 用以形成环氧交联改性水性聚氨酯体系, 通过此种办法来改善分散体的耐水性和力学性能。 　　 （一）物理共混改性 　　为了改善和加强聚氨酯乳液的耐