有机硅树脂涂料的制备及性能研究

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A. 有机硅改性丙烯酸树脂的优点

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有机硅改性丙烯酸树脂的用途
2015-05-15 10:48:10 点击数：2349
在树版脂大分子的侧链权上引入了硅烷、硅氧烷基的丙烯酸类树脂谓之有机硅改性丙烯酸树脂。那么，这类树脂有什么用途？下面由上海凯茵化工有限公司简单介绍一下。

有机硅改性丙烯酸树脂主要用途有以下几类：

1、耐候性、耐酸雨性优异的汽车涂料；

2、玻璃、陶瓷等材质表面的特种涂料；

3、超耐候性长效建筑外墙涂料。

优异的有机硅改性丙烯酸树脂所制备的涂料，具有超耐候性、耐沸水性、耐溶剂性、耐极性介质性、抗污染性等特点。而与此同时，漆膜的物理机械性能也较为良好。

B. 有机硅树脂有哪些优异性能

有机硅树脂有下列的优异性能。
1低表面张力
聚硅氧烷的内聚能密度低，分子间作用力小，分子处于高的柔顺态，因而导致其表面张力低。由于硅氧烷的溶解度参数远低于其他化合物及材料，加之表面张力低，因而硅树脂具有明显的不相容性，即不易与其他物质相混，从而显示出优良的防粘性。
2、热稳定性
硅树脂的耐热性远优于一般的有机树脂，它可在200~250℃下长期使用而不分解或变色，短时间可耐300℃，若配合耐热颜填料，则硅树脂涂料能耐更高温度。有机硅不但可以耐高温，而且可耐低温，并且其化学性能和物理性能随温度变化很小。
3、耐候性
硅树脂耐候性好的原因有两个：一是硅树脂中 Si-O 键很稳定，难以产生由紫外线引起的自由基反应，也不易发生氧化反应；二是硅树脂对太阳光不敏感。甲基硅氧烷对紫外线几乎不吸收，故太阳光对硅树脂的影响较小，这是硅树脂涂料耐候性优良的主要原因。
4、耐水性
在硅树脂的分子结构中，其有机基团如甲基等向外排列，且不含极性基团，因而硅树脂吸水率低，具有优良的憎水性。
5、电绝缘性
硅树脂在宽广的温度和频率范围内均能保持良好的电绝缘性能，又由于耐热性高，因此硅树脂在高温下电气特性降低很少，高频特性随频率变化也极小。
6、透气性
含硅聚合物分子间作用力较弱，自由空间大，故透气性高。含硅聚合物的O2透过率相当大。它能阻止液态水通过，但气态的水则能顺利通过。在丙烯酸树脂涂料中，加入部分有机硅化合物，能使涂膜的透气性得到提高。

C. 硅树脂做耐高温涂料如何固化

耐高温油漆，又称耐高温漆，高温漆，耐热漆，分有机硅和无机硅耐高温漆系列，耐高温油漆专，属顾名思义，就是能经受高温氧化和其它介质腐蚀的油漆。机硅耐高温漆：改性有机硅树脂、特种耐温抗蚀颜料、助剂、固化剂、溶剂等组成。涂料行业的耐高温漆采用郑州实创高温溶液，有机硅耐温一般在100℃-800℃之间，无机硅耐高温一般在800~1800度 要求油漆在上述环境中能够达到稳定的物理性能（不脱落，不起泡，不开裂，不粉化，无锈蚀，允许有轻微变色）。

D. 耐高温环氧-有机硅-酚醛树脂涂料的研制

这个问题要分别复来看，关键制是你需要什么样的性能。对于耐高温来说，有机硅树脂应该更胜一筹，同时还具有耐水解稳定性、耐候性，在潮湿环境中的电学性能优异等；环氧树脂的耐温性能总体较有机硅和酚醛差，酚醛的耐温性能也不错但施工工艺相对较差。有机硅改性环氧好有机硅改性酚醛都能大幅度地提高材料的耐温性能。有机硅改性酚醛能耐到1000℃的高温！

E. 怎样使丙烯酸树脂乳液与有机硅产生接枚反应

如果以下内容对你有帮助我本人感到很快乐. 根据有机硅高分子本身就具备了低表面能、粘度低的特点,只是在制备过程中更能适合实际的应用并加以改性.改性后的有机硅树脂的适用范围更宽更好,从发展趋势上已得到证明. 以上摘自《涂料工艺》（居滋善.化学工业出版社.ISBN7-5025-1434-1/TQ.786）“第三章有机硅涂料”的一部分：如果你能借到这本书也许对你有更大的帮助；制备有机硅树脂,一般多用两种或两种以上的单位进行水解,原料在下面文章给出了.各种单体共水解进,即使配方一样,由于控制的水解条件不同,水解后中间产物的组分和环体生成量常常相差很大.水解时各有关因素的影响： 1、水解介质PH值的影响（1）酸性介质；（2）中性介质；（3）碱性介质； 2、水解介质中水量的影响：水解时采用低于和氯硅烷反应需要量的水量,形成逐步水解及缩聚反应,限制了环体生成.过量水水解,情况相反. 3、在水解介质中加入溶剂的影响 4、水解中设备搅拌快慢的影响 5、水解时温度的影响；水解时温度较高,组分分子运动剧烈,彼此碰撞的机会增多,有利于共缩聚体的生长,温度低,则反之. 配方制定有关因素：根据不同的树脂类型,这个因素有所不同,有：（1）烃基平均取代程度（D.S.）；（2）平均质量%（包括SiOx,苯基,甲基）,经过很多的化学家细致研究的经验,有一个数据范围；改性树脂：具有两种树脂的优点,弥补了有机硅树脂的缺点,使之更适合于涂料应用的需要.一般用有机硅改性的有机树脂有：醇酸树脂、聚酯树脂、环氧树脂,丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、酚醛树脂等；改性的两种方法：冷拼法（物理法）；化学法；有机硅涂料研究的进展有机硅是第一个获得广泛应用的元素有机高分子化合物,因其独特的化学结构而具有优异的性能,广泛应用于国民经济的各个领域,在涂料工业中亦占有相当重要的地位.有机硅涂料是以有机硅聚合物或有机硅改性聚合物为主要成膜物质的涂料,它具有优良的耐热耐寒、电绝缘、耐电晕、耐辐射、耐潮湿和僧水、耐候、耐沾污及耐化学腐蚀等性能,近年来在产品性能改进及应用方面都得到了迅速发展. 1 硅树脂涂料 以有机硅树脂为成膜物质制成的涂料主要有耐热耐候有机硅防腐涂料、耐搔抓的透明有机硅涂料、脱模和防潮涂料及耐辐射涂料等品种. 涂料用有机硅树脂一般以甲基三氯硅烷（CH3 SiCl3）、二甲基二氯硅烷[（CH3）2SiCl2]、苯基三氯硅烷（C6H5SiCL3）、二苯基二氯硅烷[（C6H5）2SiCl2]及甲基苯基二氯硅烷〔CHO（C6H5） SiCl2」等为原料进行水解缩聚而制得.单体结构、官能团数目与比例对涂层性能的影响很.硅原子上连接的有机基团种类对树脂的性能也有影响,不同的有机基团可使有机硅树脂表现出不同的性能.例如,当有机基团为甲基时,可赋予有机硅树脂热稳定性、脱模性、憎水性、耐电弧性；为苯基时,赋予有机硅树脂氧化稳定性,在一定范围内可破坏高聚物的结晶性； 为乙烯基时,可改善有机硅树脂的固化特性,并带来偶联性；为苯基乙基时,可改善有机硅树脂与有机物的共混性.在硅氧烷主链引入了基,可增加其与醇酸树脂、聚酯树脂等的相容性；引入亚苯基、二苯醚亚基、联苯亚基等芳亚基及硅碳硼高聚物时,耐辐射性强、耐温可达300～500℃；主链结构为Si-N键的有机硅高聚物,其热稳定性在400℃以上.在实际应用中,可根据需要选用不同的有机硅单体,在有机硅树脂中引人不同的有机基团. 晨光化工研究院采用粘度为20～40mPa·s的羟基硅油、（CH3）2SiCl2及甲基三乙氧基硅烷为原料,控制nR／nsi等于1.3～1.4,（CH3）2SiCl2与羟基硅油的质量比为7O:3O,并采用滴加水的方式于50℃共水解1h,得到具有良好硬度和弹性的甲基硅树脂,可用于制备金属膜电阻器的阻燃涂料.中科院化学所以CH3SiCl3为主要原料,以丙酮和二甲苯为溶剂,合成了摩尔质量分布窄的可溶性梯形聚甲基硅树脂,采用该树脂与一定量的铝粉、室温硫化硅橡胶配制成的高温防腐涂料,经250℃老化1000 h,其柔韧性、耐油性和耐腐蚀性等均良好.合肥工业大学用四官能团的硅酸酯与三官能团的烷基硅氧烷,通过严格控制共水解反应,制得兼有硅酸盐和有机硅聚合物特性的基料,该基料与颜填料及其它辅助材料按一定比例配合可制成有机硅耐热涂料. 2 改性有机硅树脂涂料 尽管有机硅树脂具有许多优异性能,但也存在一些问题：一般需高温（150～200℃）固化,固化时间长,大面积施工不方便；对基材的附着力差,耐有机溶剂性差,温度较高时漆膜的机械强度不好,价格较贵等.为克服这些缺点,常用有机硅树脂对有机树脂进行改性.改性有机硅树脂通常兼具两种树脂的优点,可弥补两种树脂在性能上的某些不足,从而提高性能、拓展应用领域.改性方法有物理共混和化学改性两种,化学改性的效果一般比物理共混改性好.化学改性主要是在聚硅氧烷链的末端或侧链上引人活性基团,再与其它高分子反应生成嵌段、接校或互穿网络共聚物,从而获得新的性能.在涂料工业中,用有机硅改性的有机树脂主要有醇酸树脂.丙烯酸树脂、环氧树脂等. 2.1 有机硅改性醇酸树脂涂料 有机硅改性醇酸树脂涂料既保留有醇酸树脂漆室温固化和涂膜物理、机械性能好的优点,又具有有机硅树脂耐热、耐紫外线老化及耐水性好的特点,是一种综合性能优良的涂料.最早的改性方法是将有机硅树脂直接加到反应达到终点的醇酸树脂反应釜中即可；通过这样简单的混合,醇酸树脂的室外耐候性大大改进.另一种改性方法是制备反应性的有机硅低聚物,用以和醇酸树脂上的自由羟基进行反应；也可将有机硅低聚物作为多元醇与醇酸树脂进行共缩聚.通过化学反应改性的醇酸树脂耐候性更好.湖南大学用醇解法制成的羟基封端醇酸预聚体与以水解法或异官能团法制成的有机硅预聚体进行缩聚反应合成出（A一B）n型结构的有机硅－醇酸嵌段共聚物,并以该嵌段共聚物为基料制成清漆；该清漆综合性能优良,既具有醇酸树脂清漆的室温固化、漆膜柔韧性、冲击强度和附着力好的优点,又大大提高了耐热、耐大气老化和抗水介质腐蚀等性能. 2.2 有机硅改性丙烯酸树脂涂料 有机硅改性丙烯酸树脂涂料具有优良的耐候性.保光保色性,不易粉化,光泽好；大量用于金属板材的预涂装、机器设备的涂装及建筑物内外墙的耐候装饰与装修.有机硅改性丙烯酸树脂有溶剂型和乳液型两类,其中硅丙乳胶涂料具有优良的耐候性、耐沾污性、耐化学药品性能,是一种环保型绿色涂料.湖北大学采用水溶性自由基引发剂,以含氢硅油与丙烯酸丁酯为原料,通过乳液聚合方法合成了性能优异的有机硅/丙烯酸酯乳液；该乳液具有很好的耐酸碱.耐高低温及耐电解质稳定性,用其配成的涂料具有很好的耐候性和耐沾污性能.济南化工研究所以丙烯酸酯类单体、D4和乙烯基七甲基环四硅氧烷为原料,通过加人一定量的接枝剂,采用一次投料法合成了稳定的聚丙烯酸酯一聚硅氧烷复合乳液.四川省建材工业科学研究院通过预乳化工艺,采用活性硅油与丙烯酸酯类单体进行乳液共聚,得到有机硅改性丙烯酸乳液,用该乳液配制的涂料涂层耐沾污性好,综合性能优异. 复旦大学采用含乙烯基官能团的有机硅单体与甲基丙烯酸酯、丙烯酸酯、丙烯酸羟基酯等单体通过种子乳液聚合,得到了稳定的性能优异的有机硅改性丙烯酸酯乳液.浙江大学采用有机硅单体对丙烯酸树脂进行改性,制得硅丙乳胶涂料.重庆大学合成了聚有机硅氧烷一聚丙烯酸酯互穿网络涂料,该涂料具有无色透明、硬度高、附着力强、耐酸沉降、耐热老化性及透水性好等优点,可用作摩岩石刻防风化材料. hh上海市建筑科学研究院开发的有机硅丙烯酸树脂适合于配制耐候性达15年以上的高耐候性涂料.合肥工业大学用正硅酸乙酯部分水解缩聚而得的聚硅氧烷与带羟基的丙烯酸树脂反应制得有机硅接枝改性丙烯酸树脂；该树脂在耐酸碱、耐盐、耐溶剂性能及冲击强度等方面较纯聚硅氧烷有明显改善,且在耐高温性方面较丙烯酸树脂明显提高.江苏省建筑材料研究设计院在丙烯酸树脂的合成中引入一定量的有机硅官能团,制得了溶剂型高耐候性有机硅改性丙烯酸树脂涂料.中科院兰州化学物理研究所用羟基封端的聚二甲基硅氧烷,在偶氮二异丁腈的作用下,与甲基丙烯酸（酯）类单体进行溶液共聚,得到硅橡胶改性丙烯酸树脂,该树脂具有很好的耐热性. 2.3 有机硅改性环氧树脂涂料 用有机硅对环氧树脂进行改性,既可降低环氧树脂内应力,又能增加环氧树脂韧性、提高其耐热性.中科院化学所用聚二甲基硅氧烷改性邻甲酚酚醛环氧树脂,使其内应力大幅度降低,抗开裂指数大为提高.武汉材料保护研究所采用环氧树脂与混容性好的反应性有机硅低聚物缩聚,所制得的有机硅改性环氧树脂兼具环氧树脂和有机硅树脂的优点,不仅提高了耐热性,而且具有良好的防腐性.2.4 有机硅改性苯丙乳液涂料 用有机硅乳液对苯丙乳液进行改性,可明显提高其耐候性、保光性、弹性和耐久性等.上海工程技术大学采用接枝共聚反应合成的有机硅改性苯丙乳液兼具有机硅和丙烯酸树脂的优良性能,涂膜弹性好,其断裂伸长率明显高于苯丙乳液涂膜.上海交通科技大学在苯乙烯－丙烯酸乳液聚合过程中加入一定量的有机硅氧烷进行共聚,制得有机硅改性苯丙乳液建筑涂料,该涂料具有较好的耐水性、耐洗刷性和耐久性. 2.5 有机硅改性其它树脂涂料 有机硅改性的聚氨酯涂料广泛用于飞机蒙皮、大型储罐表面、建筑屋面和文物的保护.中科院兰州化学物理研究所用羟基封端的聚二甲基硅氧烷与醇解蓖麻油改性聚氨酯预聚体进行共混改性,共混物的的固化速度得到改进,成膜后的附着力、硬度、耐热性也得到提高.该所还以有机硅改性漆酚树脂为基料,制得具有耐沸水及抗水蒸气渗透性的涂料,可长期用于设备的防腐.上海建筑科学研究院采用环氧树脂、丙烯酸树脂、有机硅树脂共聚时在主链中引人特殊的亲水官能团制成水溶性环氧硅丙树脂,该树脂具有优异的物理机械性能,并有较好的耐老化.抗紫外线及防腐性能；用该树脂制成的涂料基本无毒、施工简便,涂膜综合性能好,并具有较好的装饰效果.晨光化工研究院采用苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯睛与有机硅进行共聚,研制出一种电子器件浸渍料. 3 有机硅增硬耐磨涂料 学有机硅增硬涂料一般以硅溶胶作为Q链节组分,硅官能性磋烷或碳官能性硅烷作为T链 节组分,在水、醇及酸催化剂存在下经水解及部分缩聚反应得到含硅羟基的TQ型硅树脂预聚物溶液.通过调整原料RSi（OR′）3的品种及与硅溶胶的配比、添加剂的品种、溶剂等可以制成各种性能的增硬耐磨涂料.有机硅增硬涂料的粘度通常为4～25 m Pa·s,固含量20％～30％.将其涂布在基材表面后,残存的硅羟基在加热条件下缩合形成网状结构的增硬耐磨层. 有机硅增硬耐磨涂料在耐磨性与耐候性方面均优于紫外线固化丙烯酸树脂类增硬涂料.经有机硅增硬涂料处理的透明塑料已广泛用作眼镜片、汽车车前灯罩、仪表刻度板、光盘及特殊建筑用窗玻璃等. 4 结束语 随着新材料的深入研究、开发和改进,有机硅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.随着人们生活水平的改善和对居室及建筑物美化要求的提高,有机硅涂料以其优异的耐候性和耐沾污性能在建筑物的装饰装修方面有着广阔的应用前景；并且,随着人们环保意识的增强,有机硅涂料将朝着无污染、绿色环保型方向发展.

F. 纯硅树脂和改性有机硅树脂的区别 他们的定义是什么我老是分不清楚。

主要原因

绝大多数矿物材料都具有多孔表面,易吸收水分,因而对墙体造成损坏。研究表明,水分对建筑材料可造成如下损坏:

①由于溶胀收缩造成的开裂;

②结晶盐的析出形成风化;

③生长霉菌形成微生物滋长的温床;

④易玷污;

⑤溶解有酸性气体(CO2,COX)的雨水造成对建筑材料的化学侵蚀。

2高性能涂料基料的有机硅树脂

与线性两维硅油不同的是:有机硅树脂是高分子、三维交联化合物,以硅/氧作为主要化学键,与石英不同的是:每个硅原子中第4个氧原子被有机基团R所取代。有机基团提供憎水性,与有机体系混容的稳定性等有机特性。可以说硅树脂是用有机方法改性的石英结构。所有硅树脂都含有机硅的T(代表3个官能团的)单元。

3纯有机硅树脂涂料是耐久的外墙保护体系

德国威凯化学品公司在1963年成功开发了纯硅树脂乳胶漆,并由其研究人员SiegfriedNitzsche,E-waldPirson和MichaelRoth申请了专利。

本发明涉及一种基于有机硅树脂水分散体的涂料,该涂料的有机树脂含量不超过有机硅树脂的比例。按照本发明制成的涂料具有以下特性:可洗刷性;抗粉化;高憎水性;优良的耐候性;较高的水蒸汽透过率。

以纯有机硅树脂为主要成膜物的外墙涂料可有效防止潮湿破坏,它们在建筑材料表面形成稳定、高耐久、三维空间的网络结构,抗拒来自于外界液态水的吸收,但允许水蒸气自由通过。这即意味着外界的水可以被阻挡在墙体外面,而墙体里的潮气可以很容易地逸出。纯有机硅树脂外墙涂料就象自然界中的树叶一样,雨水不能渗进叶子,但树叶上的水分仍可蒸发。

4国际标准组织的定义

鉴于纯硅树脂乳胶漆在全球尤其在欧洲所取得的重大成功,国际和一些国家标准化组织为此种涂料给出一些具体定义:

欧洲标准(EN1062):根据决定涂料主要性能基料的不同来定义。对硅树脂外墙涂料来说,连接基料应为纯有机硅树脂,并列出具有重要物理性能是高水蒸汽透过率(S<0.1m)和低液态水吸收率(W<0.1kg/m2h015)。

德国标准DIN18363给出了硅树脂涂料的组分:纯有机硅树脂乳液,聚合物乳液,颜料,填料和助剂,并规定其应有憎水性。

法国标准化组织(AFNORFDT30-808)规定:纯有机硅树脂在连接基料中的比例超过40%时,称作纯硅树脂涂料。

5有机硅底漆是底材处理的理想选择
来自于外界的水分加上底材自身的碱性物质和湿气挥发时析出的有害盐,在涂层与底材交界处汇合,使涂料易造成损害。选择涂料体系的重要一步是选择合适的底漆,有机硅底漆能够渗透到多孔底材较深部位,形成一个憎水区,具有以下特点:

①极高的蒸汽透过率;

②良好的渗透深度,可达0.5mm左右;

③极大降低对外界液态水的吸收,与未处理的底材相比,可降低80%以上;

④提高面漆对底材的附着力;

⑤封闭碱性物质的析出。

6纯硅树脂涂料性能

6.1耐候性

众所周知,涂料的性能取决于成膜物的基料性质。由于有机硅树脂的化学稳定性,减少了有机乳液的用量。纯硅树脂涂料强调了户外耐候性,提出了对建筑物的长期保护功能。

在德国克瑞特曝晒场,纯硅树脂涂料经历了5年的工业环境曝晒,涂膜表面也无色差粉化等现象产生。

6.2憎水性能

明显的水珠效果反映了纯硅树脂乳胶漆的憎水性。即使在暴雨和苛刻的温度条件下,也没有因水的压力而产生面漆颜色变暗、溶胀或剥落。

按照ISO1062-3测试其吸水率为0.09kg/m2h015。

6.3水蒸汽透过率

根据ISO7783-2测量的结果:传统乳胶漆对来自底材蒸汽的扩散阻力(ISO7783-2湿杯法)约为(0.3～0.75)m。而纯硅树脂涂料只有约(0.04～0.14)m。也就是说:传统成膜的乳胶漆每天每平方米的水蒸汽的扩散量可以30g左右,进而达到120g。

6.4抗玷污性

多年的试验表明,纯硅树脂乳胶漆常年干燥的漆膜几乎没有积尘。即使出现灰尘,也可简单地扫除。灰尘很难渗入涂层。

6.5微生物的侵
由于纯硅树脂乳胶漆表面是高度憎水的,永久结合其中的硅树脂涂层在长时间内保持干燥,减少了微生物例如藻类和霉菌滋长的机会。

7工程实例

在全球,用纯硅树脂外墙涂料涂刷的建筑物已不胜枚举,现给出一些具有代表性的案例。

7.1美国华盛顿白宫

建造于1973年,重新修补于1983-1988年。修补前,涂料体系被潮气和结晶盐破坏严重,开裂、粉化;修补体系:一是清除旧涂膜;二是用WACKERBS?OH增强底材;三是使用WACKERBS?为基料的有机硅树脂外墙涂料作为面漆。

7.2老松林小学慕尼黑富若曼宁大街,由建筑师HansGr?ssel建于1927年。位于慕尼黑北部,紧靠着从慕尼黑至柏林拥挤、多尘的超速干道。

建筑物说明:加气石灰砂浆的砖砌体,喷射灰泥,建筑物底部为捣实混凝土,外露混凝土,极粗糙的灰泥表面。

特点:用在加气石灰饰粉(非水化的)上的涂料必须显示CO2的高透过性,以避免灰泥重结晶,由于灰泥结构造成容易积尘。

涂料:用Ispo公司的硅树脂外墙涂料Isposil在1975年、1976年涂刷中涂和面涂,用siliconate(硅酸盐)(BS15)作为稀释底漆。

面积:7000m2

颜色:红色

2001年评价:状态良好、憎水性和水珠效果良好。在一些部位(槽沟),盐引起饰粉轻微的损坏。

7.3新加坡TemasekPolytechnic大学使用了WackerSMK(一种有机硅微乳)作为底漆。面漆使用了以WackerBS纯有机硅树脂为主要基料的涂料。

8结语
纯硅树脂乳胶漆已经发展成为最先进的现代外墙涂料体系之一。自70年代以来,以远高于涂料平均增长率的市场占有率高速增长,在全球客户中得到广泛的认可。在德国,已占据了19%的市场份额;在欧洲也具有约10%的市场占有率。几乎每个乳胶漆的生产商都生产此类涂料。一些跨国公司已在中国生产,预示着他们对此类涂料的前景具有充分的信心。

由于纯硅树脂乳胶漆可接受的成本和优异的综合性能,尤其适合中国目前的涂料市场,相信在不久的将来必将为更多的涂料厂家和客户所接受。

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G. 有机硅树脂的化学性质是什么

硅树脂是高度交联的网状结构的聚有机硅氧烷，通常是用甲基三氯硅烷、二甲基二氯硅烷、苯基三氯硅烷、二苯基二氯硅烷或甲基苯基二氯硅烷的各种混合物，在有机溶剂如甲苯存在下，在较低温度下加水分解，得到酸性水解物。水解的初始产物是环状的、线型的和交联聚合物的混合物，通常还含有相当多的羟基。水解物经水洗除去酸，中性的初缩聚体于空气中热氧化或在催化剂存在下进一步缩聚，最后形成高度交联的立体网络结构。
硅树脂的固化通常是通过硅醇缩合形成硅氧链节来实现的。当缩合反应在进行时，由于硅醇浓度逐渐减少，增加了空间位阻，流动性差，致使反应速率下降。因此,要使树脂完全固化,须经过加热和加入催化剂来加速反应进行。许多物质可起硅醇缩合反应的催化作用，它们包括酸和碱，铅、钴、锡、铁和其它金属的可溶性有机盐类，有机化合物如二丁基二月桂酸锡或N，N，N'，N'一四甲基胍盐等。
硅树脂最终加工制品的性能取决于所含有机基团的数量（即R与Si的比值）。一般有实用价值的硅树脂,其分子组成中R与Si的比值在1．2～1．6之间。一般规律是，R：Si的值愈小,所得到的硅树脂就愈能在较低温度下固化；R：Si的值愈大，所得到的硅树脂要使它固化就需要在200材250℃的高温下长时间烘烤，所得的漆膜硬度差，但热弹性要比前者好得多。
此外，有机基团中甲基与苯基基团的比例对硅树脂性能也有很大的影响。有机基团中苯基含量越低，生成的漆膜越软，缩合越快，苯基含量越高，生成的漆膜越硬，越具有热塑性。苯基含量在20～60％之间，漆膜的抗弯曲性和耐热性最好。此外，引入苯基可以改进硅树脂与颜料的配伍性，也可改进硅树脂与其它有机硅树脂的配伍性以及硅树脂对各种基材的粘附力。
硅树脂是一种热固性的塑料，它最突出的性能之一是优异的热氧化稳定性。250℃加热24小时后,硅树脂失重仅为2～8%。硅树脂另一突出的性能是优异的电绝缘性能,它在宽的温度和频率范围内均能保持其良好的绝缘性能。一般硅树脂的电击穿强度为50千伏／毫米，体积电阻率为1013～1015欧姆?厘米，介电常数为3，介电损耗角正切值在10-30左右。此外，硅树脂还具有卓越的耐潮、防水、防锈、耐寒、耐臭氧和耐候性能，对绝大多数含水的化学试剂如稀矿物酸的耐腐蚀性能良好，但耐溶剂的性能较差。
鉴于上述特性,有机硅树脂主要作为绝缘漆（包括清漆、瓷漆、色漆、浸渍漆等）浸渍H级电机及变压器线圈, 以及用来浸渍玻璃布、玻布丝及石棉布后制成电机套管、电器绝缘绕组等。用有机硅绝缘漆粘结云母可制得大面积云母片绝缘材料，用作高压电机的主绝缘。此外，硅树脂还可用作耐热、耐候的防腐涂料，金属保护涂料，建筑工程防水防潮涂料，脱模剂，粘合剂以及二次加工成有机硅塑料，用于电子、电气和国防工业上，作为半导体封装材料和电子、电器零部件的绝缘材料等。
硅树脂的固化交联大致有三种方式：一是利用硅原子上的羟基进行缩水聚合交联而成网状结构，这是硅树脂固化所采取的主要方式，二是利用硅原子上连接的乙烯基，采用有机过氧化物为触媒，类似硅橡胶硫化的方式：三是利用硅原子上连接的乙烯基和硅氢键进行加成反应的方式，例如无溶剂硅树脂与发泡剂混合可以制得泡沫硅树脂。因此，硅树脂按其主要用途和交联方式大致可分为有机硅绝缘漆、有机硅涂料、有机硅塑料和有机硅粘合剂等几大类。

H. 有机硅树脂的联合国编码和产品类别

个人认为，有机硅树脂应归于3910，0000

理由见下：
（一）关于树脂的分类：
1.天然树脂归于第十三章
2.酯树胶，再熔胶归于3806
3.人工树脂，合成树脂等人工高聚物归于39章
2006版 《报关员资格考试全国统一教材》 中国海关出版社

（二）合成树脂
在塑料中几乎都采用合成树脂。树脂是塑料中最主要的成分，起着胶粘剂的作用，能将塑料的其他成分胶结成一个整体。虽然加入各类添加剂可以改变塑料的性质，但树脂是决定塑料类型、性能及使用的根本因素。
在塑料装饰材料中常用的树脂种类有：
聚乙烯（PE）、聚氯乙烯（PVC）、聚苯乙烯（PS）、酚醛（PF）、脲醛（UF）、环氧（EP）、聚酯（PR）、聚氨酯（PU）、聚甲基丙烯酸甲酯（PUMA）、有机硅（SI）等。

有机硅树脂的合成
将按一定比例组成的一苯基三氯硅烷、二甲基二氯硅烷及二苯基二氯硅烷混合液的甲苯溶液，滴加到由水组成的水解液反应釜中，搅拌并保持pH值为7～9，3h内滴加完，经水洗、真空干燥即得有机硅树脂。
2.2聚氨酯的合成
(1)把蓖麻油、甘油、催化剂，在240℃醇解2h测容忍度达到合格后，冷却至60℃，加入二甲苯共沸脱水待用。
(2)将甲苯二异氰酸酯投入反应釜，搅拌加热至50℃，加热至(80～90)℃，反应一定时间后，经检测粘度合格为终点，制得聚氨酯待用.
2.3 聚氨酯改性有机硅的合成
按一定配比将上述合成聚氨酯加入有机硅树脂的醋酸乙酯溶液中，加完后，再加入二月桂酸二丁基锡充分搅拌，制得聚氨酯改性有机硅清漆.
2.4 涂料的配制
聚氨酯有机硅涂料的配方见表1所示。
涂料的配制过程：
(1)将聚氨酯、有机硅分别配制成清漆；
(2)按配比把聚氨酯、有机硅、二丁基二月桂酸锡加入釜中，进行充分搅拌；
(3)待上述搅拌均匀后，加入颜、填料，高速分散20min；
(4)施工时，现用现配。

表l 聚氨酯有机硅涂料的配方
原材料 底漆 面漆 规格
聚氨酯改性有机硅树脂 75 71 50％
三氧化二铁 10 — 325目
锌铬黄 8 — 325目
铝粉浆 3 3
滑石粉 4 — 325目
铬 绿 — 25 325目
硅 油 — 1

2.5 涂料性能测试
按国家标准漆膜检验方法制备试片，涂层的物理机械性能检验情况见表2.
表2 涂层的物理性能
检验项目 底漆 面漆
外 观 棕红色 绿色
附着力/级 1 1
粘度(涂-4)/s 20～40 20～40
硬 度 0.85 0.85
柔韧性/mm 1 1
耐冲击性/cm 50 50

按国家标准制备试片，涂层为二道底漆，二道面漆，涂层的耐化学品性试验结果见表3.
表3 聚氨酯改性有机硅涂料的耐蚀性能
涂层 HCL(10%) NaOH(10%) H2SO4(10%) 汽油 柴油 NaCl(3%)
半年无 半年无 半年无 一年无 一年无 一年无
底层 变化 变化 变化 变化 变化 变化
半年无 半年无 半年无 一年无 一年无 一年无
变化 变化 变化 变化 变化 变化
3 结果与讨论
3.1 影响成膜的主要因素
聚氨酯由醇解蓖麻油和TDI制成，漆膜弹性好，伸长率可以达到300％以上，漆膜的韧性、耐水解性、抗渗性及耐候性均优良。
有机硅树脂虽然具有好的耐热、耐候、电绝缘性能，但也存在不足之处，如机械强度、附着力、耐化学药品性较差，需要高温烘烤固化，价格较高等问题。
为了克服有机硅树脂的缺点，采用聚氨酯改性有机硅，改性后提高了有机硅的附着力、耐磨性、耐油及耐化学药品性，可在常温下干燥。一般含有羟基的有机硅难以和聚氨酯的异氰酸(—NCO)反应，而要通过含有碳羟基的有机硅组分和聚氨酯组分的—NCO基反应，达到改性目的。因此，在反应中首先是含有羟基的有机硅和多元醇反应生成含碳羟基的有机硅组分，用含—NCO基的聚氨酯为另一组分，组成双组分的聚氨酯有机硅涂料，反应示意如下：
硅中间物和多元醇反应生成含C-OH基的有机硅组分。
｜ ｜
—Si-OH+R(OH)n→—Si-O-R-OH+H2O
｜ ｜
含C—OH基的有机硅组分和异氰酸组分配漆反应形成聚氨酯有机硅树脂。
｜ ｜
—Si-O-R-OH+O=C=N-C6H4→—Si-O-R-O-CO-NH-C6H4—
｜ ｜
式中：R为烃基。
试验表明，聚氨酯的含量对涂层的影响很大，涂层的耐温性，随着聚氨酯含量的增加而降低，随着聚氨酯含量的减少而增高(接近有机硅的性能)，但要获得耐温、韧性、附着力均佳，且常温固化的涂料需要根据用户的需要而进行试验.
3.2 颜基比
树脂和填料的配比，是根据使用条件的不同而不同。要求装饰性涂料，采用颜基比为0.2～0.8，这样的涂料具有光泽。对于耐热温度较高的涂料，一般要采用较高的颜基比。
防锈颜料在金属表面起钝化缓蚀作用。颜基比太小，虽然基料能提供屏蔽性，但相对的防锈颜料量减少，起不到足够的防腐蚀，特别是化学防腐蚀的作用；颜基比太大，则防锈颜料相对量增加，但不能形成完全连续涂膜，渗透性增大，不能提供长期的防腐蚀作用，最终导致涂层的防腐蚀性下降.
4 结语通过科学实验，合理的配方使该聚氨酯改性有机硅涂料具有了常温固化的性能，而且不影响其固有的良好的耐热性、耐候性及电绝缘等特性，涂膜可经受多种酸、碱、盐和化学试剂的侵蚀。
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I. 有机硅树脂的分类通常是什么

①、按硅原子侧链上连接的基团种类不同，分为甲基硅树脂、甲基苯基硅树脂、苯基版硅树脂；
②、按固化时权的反应类型不同分为缩合型硅树脂及加成型硅树脂；
③、按分子结构的不同，分为MT型、MQ型、DT型硅树脂；
④、按物理形态不同分为固态纯硅树脂、液态纯硅树脂、含溶剂液体硅树脂；
⑤、按是否改性可分为纯硅氧烷树脂，有机树脂改性硅树脂。
有机树脂包括环氧、丙烯酸、醇酸、聚酯树脂等，通过添加有机树脂，可改善硅树脂涂膜的附着力、韧性、硬度等。