專利名稱：常溫硬化型涂料組成物的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明是關(guān)于常溫硬化型涂料組合物，具體地說是關(guān)于干燥時間短、常溫下硬化可以現(xiàn)場施工、化學穩(wěn)定性好的有機聚硅氧烷涂膜的常溫硬化劑涂料組成物。
背景技術(shù)：
以往，為尋求耐性、耐水性、耐藥性等的化學上穩(wěn)定及硬度等機械性質(zhì)優(yōu)良的塊體材料、涂膜、獨立膜等，廣泛開展了從有機烷氧基硅烷制備硅低聚體的研究開發(fā)。也廣泛開展了向制得的硅低聚體溶液中添加硬化劑形成涂膜的方法，人們報道了通過采用堿性化合物，可促進聚硅氧烷膜的硬化。
例如，在特開昭9-309717號專利公報上提出如下方法，作為以具有柔軟性的有機硅氧或胺氣來促進含有甲基的聚硅氧烷膜的硬化。另外，也有報道說通過與氨水溶液接觸，可促進聚硅氧烷的硬化(Z。ZHANG等，J。PHYS。CHEM，第101卷，1328頁，1997年)。但是，將這種堿性化合物作為硬化劑直接添加于硅低聚休溶液中會產(chǎn)生突然膠凝的問題。
另外，也有人報道了將胺鹽作硬化促進劑使用的技術(shù)。如，特開昭63-191868號專利公報上報道，作為形成和基材的粘合性好、韌性強、耐熱性優(yōu)異的涂層，提出了在涂料中使用有機胺化合物的碳酸鹽人微言輕梯形硅低聚體的硬化促進成分。特開昭59-132363號專利公報中提出，為了預防或抑制金屬基體的腐蝕，所用的有效的水性組成物以醋酸鈉和醋酸聯(lián)苯酰三甲銨為催化劑，含有氧化鋁膠休的有機硅樹脂。這種催化劑，雖可以促進硅低聚體的橋連聚合，但因為常溫下硬化不充分，需進行熱處理，所以不能作為常溫硬化型涂料使用。
特開昭63-117074號專利公報上提出了一種涂料組成物可以在金屬、陶瓷、玻璃等的表面形成硬度高、物性良好的涂膜，并能長期保存，即有機三醇硅烷的縮聚物、膠體狀二氧化硅、水以及親水性有機溶劑，再有根據(jù)需要，含有作為常溫硬化用的硬化劑-胺系硅烷連接劑。特開昭63-137972號公報了也介紹了一種涂料組成物，在金屬、玻璃、塑料等表面能形成透明有光澤、耐堿、耐水性優(yōu)良的涂膜，是由有機三烷氧基硅烷的縮聚物，膠體狀二氧化硅、水、親水性有機溶劑以及硬化劑構(gòu)成，硬化劑為鋁醇鹽或鋁的β--二酮類螯合物。這些涂料組成物的問題是為維持涂料溶液的穩(wěn)定性需要另外加酸、涂料液制備很復雜。而且，將這些涂料通過烷氧基硅烷水解、縮聚制得的硅低聚體來形成壽命長、涂膜形成時的干燥時間短、常溫下硬化、可以現(xiàn)場施工、化學穩(wěn)定性優(yōu)良的涂膜，必須開發(fā)新的涂料組成物。
技術(shù)內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提出一種新的常溫硬化型涂料組合物，其壽命長、接觸干燥時間短、常溫下硬化、且可現(xiàn)場施工、可形成化學穩(wěn)定性優(yōu)良的有機聚硅氧烷涂膜。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是一種常溫硬化型涂料組成物，將烷氧基硅烷水、縮聚制得的硅低聚體溶液，涂膜時向此溶液添加由特定的有機金屬化合物、揮發(fā)性的酸及胺系硅烷偶聯(lián)劑構(gòu)成的溶液，再經(jīng)混合，能獲得壽命長、接觸干燥時間短、常溫下硬化、且可現(xiàn)場施工、形成化學穩(wěn)定性能優(yōu)良的有機聚硅氧烷涂膜。
一種常溫硬化型涂料組成物，由主成分A和硬化劑B構(gòu)成；其中，主成分A是含有有機低聚體的溶液，硅低聚體平均結(jié)構(gòu)單元是R1nSiOX/2(OH)Y(OR2)Z，式中R1是有1-3個炭的烷基、乙烯基或苯基，可完全一樣也可完全不同；R2是有1-3個碳的烷基，可完全一樣也可完全不同；0.8≤n≤1.7；2＜X＜3.2；y＞0；Z＞0；Y+Z＝4-n-X＝；硬化劑B是由M1(che)p(OR3)q溶液或者其部分水解的產(chǎn)物(式中，M1是3價以上的金屬，che是螯化劑，R3是有1-4個碳的烷基，p≥1；q≥2)、揮發(fā)性酸及胺系硅烷偶聯(lián)劑組成的溶液。
所述的主成分A的硅低聚體是以金屬螯合物為催化劑，將烷氧基硅烷水解，縮聚而制備出的。
所述的金屬螯合物的配位體至少是β-二酮類及大環(huán)狀聚乙醚中的一種。
所述的主成分A的硅低聚物平均結(jié)構(gòu)單元可以是R4aSiOb/2(OH)c(OR5)d，式中，R4是有1-3個碳的烷基、乙烯基或苯基，可以完全一樣也可完全不同；R5有1-3個碳的烷基，可完全一樣也可完全不同；0≤a＜3；0＜b＜4；c＞0；d＞0且c+d＝4-a-b，向烷氧基硅烷中添加含有可溶于親水性有機溶劑的硅化合物的溶液為催化劑，使烷氧基硅烷水解、縮聚反應。
M1(che)p(OR3)q溶液式中的M1可以是Al3+、Ga3+、In3+、La3+、Fe3+、Y3+、Eu3+、Ti4+、Zr4+中的任一個。
所述的螯化劑是β-二酮。
所述的揮發(fā)性酸至少是揮發(fā)性無機酸及]沸點為200℃以下的有機酸中的一種。
本發(fā)明的常溫硬化型涂料組成物由主成分A和硬化劑B構(gòu)成，主成分A是含有具有平均結(jié)構(gòu)單元R1nSiOX/2(OH)Y(OR2)Z的硅低聚體，硬化劑B是M1(che)p(OR3)q或其部分加水分解物、揮發(fā)性的酸以及胺系硅烷偶聯(lián)劑組成的溶液。所謂平均結(jié)構(gòu)單元是關(guān)于硅低聚體中相對于一個Si原子平均的結(jié)構(gòu)單元。
在本發(fā)明組成物中，作為主成分A而使用的含有具有平均構(gòu)造單位R1nSiOX/2(OH)Y(OR2)Z的硅低聚體溶液，n＜0.8時，在涂膜的干燥階段應力松馳難，有可能在涂膜上產(chǎn)生裂縫。n＞1.7時，難以形成架狀結(jié)構(gòu)，有可能使涂膜的機械性質(zhì)下降；X＜2，難以形成線狀聚合體，可能使揮發(fā)成分增多；X＞3.2，在涂膜的干燥階段應力難以松馳，有可能在涂膜上生成裂縫。在基材料形成涂膜時，涂上前，添加常溫硬化用的硬化劑，不過，硅低聚體的羥基OH在常溫硬化用的硬化劑的橋連作用下成為橋連點，所以羥基必須存在，即y＞0。另外，烷氧基OR2是為了提高常溫硬化用的硬化劑添加前的溶液的保存穩(wěn)定性，烷氧基必須存在，即Z＞0。
對于用主成分A制造的烷氧基硅烷沒有特別的限制，例如可以用TMOS(四烷氧基硅烷)、TEOS(正硅酸乙脂)等四烷氧基硅烷、一甲基三甲氧基硅烷(MTMS)、一甲基三乙氧基硅烷(MTES)、一乙基三甲氧基硅烷(ETMS)、酚基三乙氧基硅烷(PHTES)、乙烯基三乙氧基硅烷(VTES)、丙基三甲氧基硅烷(n-PrTMS)、異丙基三甲氧基硅烷(iso-TMS)等三烷氧基硅烷，二甲基二乙氧基硅烷(DMDE)、二酚基二甲氧基硅烷(DPhDM)、甲基乙基二乙氧基硅烷(MEDM)等二烷基硅烷，三甲基甲氧基硅烷(TMMS)等一烷氧基硅烷。
關(guān)于本發(fā)明組成物的主成分A的制造水和烷氧基硅烷以H2O/Si摩爾比1.4-4.0混合，能順利進行水解，縮聚反應。H2O/Si摩爾比控制在1.5-2.5時最好，H2O/Si摩爾比＜1.4時，會殘留很多未反應的烷氧基，低聚體的高分子率降低，有可能對涂膜的機械性質(zhì)產(chǎn)生惡劣影響；H2O/Si摩爾比＞4.0時，硅低聚體溶液的安定性會降低。另外，噴霧時易結(jié)露，成膜時難以形成均一的涂膜。H2O/Si摩爾比為1.4-4.0，殘存一部分烷氧基，具有提高溶液穩(wěn)定性的效果。
關(guān)于本發(fā)明的組成物，制備主成分A時，作為水解的催化劑，可以用金屬螯合物或酸。金屬螯合物不僅具有促進烷氧基硅烷水解的催化效果，而且當原料中用大量的一甲基三甲氧基硅烷時，能抑制結(jié)晶的析出。另外，金屬螯合物除了作為水解催化劑外，也有促進硅烷醇的脫質(zhì)子化，使縮聚反應能更順利地成線狀進行的作用，所獲得的硅低聚體溶液膠凝時間長，溶液可長時間保存，有利于涂膜。使用酸催化劑時，和金屬螯合物合用比較。使用的金屬螯合物沒有特別的限制，可以用具有1.3-二羥基丙烯鏈的β-二酮類或者以大環(huán)狀聚乙醚為配位體的金屬螯合物都效果很好。另外，以金屬離子的種類也無特別限制，與配位體的絡合物生成系數(shù)大的金屬比較好用。
這種金屬螯合物可舉出以下幾種。如三乙酰丙酮鋁、三乙酰醋酸乙酯鋁、三-二乙基馬來酸鋁、二乙酰醋酸銅、四乙酰醋酸鋯、三乙酰醋酸鉻、三乙酰醋酸鈷、氧化二乙酰醋酸鈦[(CH3COCHCOCH3)2TiO]等β-二酮類金屬螯合物，稀土類金屬的β-二酮類金屬螯合物、18-頂-6-鉀螯合物、12-頂-4-鋰螯合物、15-頂-5-鈉螯合物等大環(huán)狀聚乙烯化合物的金屬螯合物等等。
至于金屬螯合物催化劑的添加量，雖然無特別限制，只要根據(jù)催化效果選定即可，但一般對于烷氧基硅烷是0.001-5mol％，0.005-1mol％最好。當添加量小于0.001mol％，往往對水解的催化效果不十分明顯；超過5mol％時，涂膜形成時金屬螯合物析出，對涂膜的性質(zhì)帶來惡劣影響。采用自身催化時，金屬螯合物的添加量出包含自身催化劑引入物。
關(guān)于本發(fā)明組成物，主成分A的硅低聚體平均構(gòu)造單位為R4nSiOX/2(OH)c(OR5)d，將含有可溶于親水性有機溶質(zhì)的硅化物溶液做自身催化劑，使醇硅烷加水分解，縮聚反應而制造。
關(guān)于本發(fā)明的組成物，硬化物B是M1(che)p(OR3)q或加有其部分水解物、揮發(fā)性酸及胺系硅烷連接劑的溶液，是常溫硬化用的硬化劑。硬化劑添加到含有主成分A即硅低聚物的溶液，混合后促進硅氧烷網(wǎng)絡的形成，并在成膜后催化效果逐漸增大，促進聚硅氧烷膜的硬化。硬化劑由M1(che)p(OR3)q(含有其部分水解物)以及揮發(fā)性酸和胺系硅烷偶連劑構(gòu)成的絡合物，或者由M1(che)p(OR3)q(含有其部分水解物)、揮發(fā)性的酸和胺系硅烷偶連劑械構(gòu)成的絡合物，也可由酸或者是胺系硅烷偶連劑配制而得，這樣制得的物質(zhì)出包含在本發(fā)明組成物的硬化劑內(nèi)。
硬化劑B加入到主劑A、混合，硬化劑B中的M1(che)p(OR3)q與主劑A中硅低聚體的硅烷醇鹽發(fā)生脫醇反應的同時，對硅低聚體間的脫水反應起催化作用，促進硅氧烷網(wǎng)絡的形成。在硬化劑B中，可能含有揮發(fā)性的酸和胺系硅烷連接劑反應生成的絡合物鹽。硬化劑B添加、混合到主劑A中，和M1(che)p(OR3)q(含部分水解物)同樣，胺系硅烷偶連劑通過脫醇反應自己進入聚硅氧烷網(wǎng)絡，通過這些作用，可加速涂膜形成時的接觸干燥時間，成為絡合物形式的氨基及亞氨基，形式幾乎不變，與單獨使用胺系硅烷偶連劑的時候相比，由于氨基或亞氨基引起催化效果受到抑制，壽命延長，成膜后，揮發(fā)性酸慢慢地脫離涂膜，由于絡合物形式的氨基及亞氨基又變成游離的氨和亞胺基，所以，涂膜的堿性提高，硅烷醇的縮聚被進一步加速，羥基減少。胺系硅烷偶連劑因自己進入聚硅氧烷網(wǎng)絡，氨基或亞氨基的催化效果可在很長時間內(nèi)存在，其結(jié)果是可在常溫下得到網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的聚硅氧烷。
硬化劑B中以M1(che)p(OR3)q表示的化合物或其部分水解物中，M1表示3價以上的金屬離子，對此也無特別限制，但為了避免與主劑A混合后的涂料組成物的急劇膠凝，最好是能形成穩(wěn)定絡合物的金屬離子.這樣的金屬離子如Al3+、Ga3+、In3+、La3+、Fe3+、Y3+、Eu3+、Ti4+、Zr4+等，.其中，Al3+、Ti4+、Zr4+更好，從涂膜的耐裂縫性角度，Ti4+最好。作為部分水解物，不公可以采用OR3的一部分被羥基取代的部分水解物，而且也可采用已縮聚形成了多核絡合物的部分水解物.多核絡合物中的M1可一樣也可不同。作為反應性官能團的OR3很多，如甲氧基.環(huán)氧基.n-丙氧基、異丙氧基.n-丁氧基.sec-丁氧基，tert-丁氧基等。M1(che)p(OR3)q中，q≥2，即反應性官能團的OR3的數(shù)目為2以上時，M1(che)p(OR3)q顯示出促進對脫水反應的催化劑作用而產(chǎn)生架橋作用之外，在硅低聚體溶液中或者是形成的涂膜中，自身起架橋作用。M1(che)p(OR3)q中q≥1，即由于以che表示的螯合劑的存在，能提高常溫硬化用硬化劑的穩(wěn)定性，其操作容易，螯合劑無特殊限制，可以采用β-二酮類。β-二酮類乙酰丙酮.乙酰醋酸乙基.丙二酸乙烯等。
硬化劑B中揮發(fā)性的酸無特別限制，如鹽酸.硫酸等揮發(fā)性無機酸.沸點在200℃以下，最好在170℃以下的有機酸。這種有機酸如醋酸.甲酸.丙酸.丁酸.異丁酸.戊酸.異戊酸.丙烯酸.異巴豆酸.異丁烯酸等的羰酸。這些揮發(fā)性的酸可用單獨一種也可組合2種以上使用。
對于硬化劑B中的胺系硅烷偶連劑無特別限制，如N-3-氨基乙基-γ-氨基丙基三甲氧硅烷.N-β-氨基乙基-γ-氨基丙基甲基二甲基硅烷.γ-氨基丙基三環(huán)氧硅嘗等。這些胺系硅烷偶連劑可以獨立使用一種或2種以上組合使用。
本發(fā)明的涂料組成物中，硬化劑B中M1(che)p(OR3)q或其部分水解物和胺系硅烷偶連劑的混合比最好是1∶9-9∶9(摩爾比)，最好在3∶7-7∶3(摩爾比)。若胺系硅偶連劑太多，在涂膜中殘存的由胺系硅烷偶連劑帶來的有機基團增多，有可能使涂膜的耐候性降低，反之，胺系硅烷偶連劑太少，有可能成膜后的硬化速度變慢。
揮發(fā)性的酸和胺系硅烷偶劑的混合比為1∶4-3∶1(摩爾比)，最好為1∶3-2∶1(摩爾比)。酸太少，存在于涂料溶液中的游離氨基或游離亞氨基過多，有可能降低涂料壽命。酸太多，與M1(che)p(OR3)q(含部分水解物)發(fā)生配位子交換，使硬化特性下降，接觸干燥時間延長。
本發(fā)明的涂料的組成物，對于主劑A的換算成固形分100重量，硬化劑B換算固形分的添加量為0.1-20重量，若硬化劑量不到0.1，硬化劑在常溫下硬化效果不理想，接觸干燥時間延長，與此同時，有可能常溫難以硬化；若硬化劑量超過20，由M1(che)p(OR3)q和胺系硅烷偶連劑帶來的烷氧基增多，聚硅烷的橋連效果下降，涂膜性變差。
在本發(fā)明的涂料組成物中，為提高所得涂膜的物性，在含有主劑A的硅低聚體的溶液中，可以加入以有機溶液為分散介質(zhì)的三氧化硅溶膠.氧化銻溶膠.氧化鋁溶膠等氧化物溶膠。另外，也可將耐候性高的無機顏料分散到主劑A的硅低聚體溶液中使用。無機顏料如氧化鈦、氧化鐵、氧化鋁、氧化亞鋁、鈦黃、鈷青、高嶺土等。再有，根據(jù)需要，可添加玻璃纖維，晶須等針狀物和碳黑等粉末物質(zhì)。
向含有硅低聚體的主劑A溶液中添加顏料時，不算生成了的乙醇以及氧化物溶膠中的分散介質(zhì)，對應于作為原料使用的烷氧基硅烷100重量，可添加不到50重量的親水性有機溶劑。若親水有機溶劑的添加量超過了50重量，揮發(fā)成分增加，有損經(jīng)濟性。親水性有機溶劑添加量為20重量以下更合適，對添加的親水性有機溶媒無特別限制，不過一般可選用易揮發(fā)低沸點的溶劑，如甲醇.乙醇.丙醇.異丙醇.丙酮等。所謂的親水性有機溶劑為常溫下和水以任意比例均勻混合的有機溶劑。
本發(fā)明的涂料組成物在涂膜形成時向硅低聚體溶液中加入作為溫硬化用硬化劑的3價以上的有機金屬化合物，揮發(fā)性酸及胺系硅烷偶連劑，混合可以形成接觸干燥時間短，常溫下硬化可以現(xiàn)場施工，化學耐久性好的有機聚硅氧烷涂膜。
由本發(fā)明的涂料組成物進行涂膜，對形成有機聚硅氧烷涂膜時的涂布方法無特殊限制，根據(jù)被涂物的形狀.涂布的目的等可選擇眾所周知的一些方法，如浸漬法.噴射法.流動法(刷子刷).滾筒法等。涂膜的根據(jù)需要而定，一般1-50μm?？稍诓Ａ?金屬.陶瓷.混凝土等的無機基材或丙烯樹脂.ABS樹脂.木材.紙等的有機基材上涂布形成有機聚硅氧烷涂膜，保護基材的表面的同時，可提高美觀程度。作為光催化膜和基材中間的中間層，能夠適于使用。
具體實施例方式
下面，舉實施例更加詳細說明本發(fā)明，不過本發(fā)明并不限于這些實施例中應用。
在實施例中涂料組成物的貯存壽命是這樣定義的將涂料組成物放入玻璃瓶保管于20℃的恒溫室，每六小時觀察其狀態(tài)，觀察到48小時，將保持流動性質(zhì)而不膠凝的最長時間作為貯存壽命。接觸干燥時間以TISK54006.5為基準測定，鉛筆劃痕以TIK4008.4.2為基準測定。
制造例1(主成分硅低聚體溶液的制造)向178重量的甲基三乙氧基硅烷(信越化學工業(yè)LS-1890)和45重量的乙醇混合液中添加0.1重量的三級乙酰鋁(III)。室溫下攪拌30分鐘，三級酰丙酮鋁(III)溶解后，用一小時邊攪拌邊加入32重量的蒸餾水。在室溫下靜置1天，得到透明的硅低聚體溶液A-1，這個硅低聚體溶液固形成分約26重量％。
制造例2(主成分硅低聚體溶液的制造)178重量的甲基三乙氧基硅烷中作為自身催化劑添加50重量的A-1溶液，再添加0.1重量的三級乙酰酮鋁III)。室溫下攪拌30分鐘，三級酰丙酮鋁(III)溶解后，用一小時邊攪拌邊加入32重量的蒸餾水。在室溫下靜置1天，得到透明的硅低聚體溶液A-2，這個硅低聚體溶液固形成分約31重量％。
制造例3(主成分硅低聚體溶液的制造)126重量的甲基三乙氧基硅烷和45重量的苯三甲氧基硅烷的混合溶液中，作為自身催化劑添加50重量的A-2溶液，再添加0.1重量的三級乙酰丙酮鋁(III)，將這個溶液在室溫下攪拌30分鐘，溶解了三級乙酰丙酮鋁(III)后，用一小時邊攪拌邊加入33重量的蒸餾水。在室溫下靜置1天，得到透明的硅低聚體溶液A-3，這個硅低聚體溶液固形成分約36重量％。
制造例4(主成分硅低聚體溶液的制造)130重量的甲基三乙氧基硅烷和42重量的二甲基二乙氧基硅烷的混合溶液中，作為自身催化劑添加50重量的A-2溶液，再添加0.1重量的三級乙酰丙酮鋁(III)，將這個溶液在室溫下攪拌30分鐘，溶解了三級乙酰丙酮鋁(III)后，用一小時邊攪拌邊加入29重量的蒸餾水。在室溫下靜置1天，得到透明的硅低聚體溶液A-4，這個硅低聚體溶液固形成分約35重量％。
制造例5(常溫硬化劑的制造)在500重量的異丙醇中添加100重量的正鈦酸丁酯后，與35重量的乙酰丙酮反應，然后向此溶液中添加32重量的γ-氨基丙基三乙氧基硅烷，混合后，使之和9重量的醋酸反應，得常溫用硬化劑B-1.
制造例6(常溫硬化劑的制造)在500重量的異丙醇中添加50重量的正丁醇鋁后，與20重量的乙酰丙酮反應，然后向此溶液中添加35重量的γ-氨基丙基三乙氧基硅烷，混合后，使之和12重量的醋酸反應，得常溫用硬化劑B-2.
制造例7(常溫硬化劑的制造)在500重量的乙烯基乙二醇一甲基醚中添加100重量的正鈦酸丁酯后，與29重量的乙酰丙酮反應，然后向此溶液中添加51重量的γ-氨基丙基三乙氧基硅烷，混合后，使之和9重量的醋酸反應，得常溫用硬化劑B-3.
制造例8(常溫硬化劑的制造)在500重量的丙銅中添加100重量的正鋯酸丁酯溶液后，與21重量的乙酰丙酮反應，然后向此溶液中添加46重量的γ-氨基丙基三乙氧基硅烷，混合后，使之和7重量的醋酸反應，得常溫用硬化劑B-4.
實施例1在100重量硅低聚體溶液A-1溶液中加10重量的常溫用硬化劑B-1，得到涂料組成物.其貯存壽命為48小時以上.用噴霧法噴涂于玻璃基上(玻璃厚度2mm).接觸干燥時間為30分鐘以內(nèi).室溫下干一個月后，測定膜厚為10μm，涂膜的鉛筆劃痕是3H，將涂膜用含有二甲苯的脫脂棉及含有甲醇的脫脂棉來回擦50次，用肉眼看外觀無異常變化.
實施例2在100重量硅低聚體溶液A-2溶液中加10重量的常溫用硬化劑B-1，得到涂料組成物.其貯存壽命為30小時.用噴霧法噴涂于玻璃基上(玻璃厚度2mm).接觸干燥時間為30分鐘以內(nèi).室溫下干一個月后，測定膜厚為15μm，涂膜的鉛筆劃痕是2H，將涂膜用含有二甲苯的脫脂棉及含有甲醇的脫脂棉來回擦50次，用肉眼看外觀無異常變化.
實施例3在100重量硅低聚體溶液A-2溶液中加10重量的常溫用硬化劑B-2，得到涂料組成物.其貯存壽命為48小時以上.用噴霧法噴涂于玻璃基上(玻璃厚度2mm).接觸干燥時間為30分鐘以內(nèi).室溫下干一個月后，測定膜厚為7μm，涂膜的鉛筆劃痕是4H，將涂膜用含有二甲苯的脫脂棉及含有甲醇的脫脂棉來回擦50次，用肉眼看外觀無異常變化.
實施例4在100重量硅低聚體溶液A-2溶液中加10重量的常溫用硬化劑B-3，得到涂料組成物.其貯存壽命為48小時以上.用噴霧法噴涂于玻璃基上(玻璃厚度2mm).接觸干燥時間為30分鐘以內(nèi).室溫下干一個月后，測定膜厚為7μm，涂膜的鉛筆劃痕是3H，將涂膜用含有二甲苯的脫脂棉及含有甲醇的脫脂棉來回擦50次，用肉眼看外觀無異常變化.
實施例5在100重量硅低聚體溶液A-2溶液中加10重量的常溫用硬化劑B-4，得到涂料組成物.其貯存壽命為48小時以上.用噴霧法噴涂于玻璃基上(玻璃厚度2mm).接觸干燥時間為30分鐘以內(nèi).室溫下干一個月后，測定膜厚為16μm，涂膜的鉛筆劃痕是2H，將涂膜用含有二甲苯的脫脂棉及含有甲醇的脫脂棉來回擦50次，用肉眼看外觀無異常變化.
實施例6在100重量硅低聚體溶液A-3溶液中加10重量的常溫用硬化劑B-1，得到涂料組成物.其貯存壽命為18小時以上.用噴霧法噴涂于玻璃基上(玻璃厚度2mm).接觸干燥時間為30分鐘以內(nèi).室溫下干一個月后，測定膜厚為16μm，涂膜的鉛筆劃痕是3H，將涂膜用含有二甲苯的脫脂棉及含有甲醇的脫脂棉來回擦50次，用肉眼看外觀無異常變化.
實施例5在100重量硅低聚體溶液A-4溶液中加10重量的常溫用硬化劑B-1，得到涂料組成物.其貯存壽命為36小時以上.用噴霧法噴涂于玻璃基上(玻璃厚度2mm).接觸干燥時間為30分鐘以內(nèi).室溫下干一個月后，測定膜厚為14μm，涂膜的鉛筆劃痕是1H，將涂膜用含有二甲苯的脫脂棉及含有甲醇的脫脂棉來回擦50次，用肉眼看外觀無異常變化.
權(quán)利要求
1.一種常溫硬化型涂料組成物，其特征在于所述的組成物由主成分A和硬化劑B構(gòu)成；其中，主成分A是含有有機低聚體的溶液，硅低聚體平均結(jié)構(gòu)單元是R1nSiOX/2(OH)Y(OR2)Z，式中R1是有1-3個炭的烷基、乙烯基或苯基，可完全一樣也可完全不同；R2是有1-3個碳的烷基，可完全一樣也可完全不同；0.8≤n≤1.7；2＜X＜3.2；y＞0；Z＞0；Y+Z＝4-n-X＝；硬化劑B是由M1(che)p(OR3)q溶液或者其部分水解的產(chǎn)物、揮發(fā)性酸及胺系硅烷偶聯(lián)劑組成的溶液，式中，M1是3價以上的金屬，che是螯化劑，R3是有1-4個碳的烷基，p≥1；q≥2。
2.如權(quán)利要求1所述的涂料組成物，其特征在于所述的主成分A的硅低聚體是以金屬螯合物為催化劑，將烷氧基硅烷水解，縮聚而制備出的。
3.如權(quán)利要求2所述的涂料組成物，其特征在于所述的金屬螯合物的配位體至少是β-二酮類及大環(huán)狀聚乙醚中的一種。
4.如權(quán)利要求1所述的涂料組成物，其特征在于所述的主成分A的硅低聚物平均結(jié)構(gòu)單元可以是R4aSiOb/2(OH)c(OR5)d，式中，R4是有1-3個碳的烷基、乙烯基或苯基，可以完全一樣也可完全不同；R5有1-3個碳的烷基，可完全一樣也可完全不同；0≤a＜3；0＜b＜4；c＞0；d＞0且c+d＝4-a-b，向烷氧基硅烷中添加含有可溶于親水性有機溶劑的硅化合物的溶液為催化劑，使烷氧基硅烷水解、縮聚反應。
5.如權(quán)利要求1所述的涂料級成物，其特征在于所述的M1可以是Al3+、Ga3+、In3+、La3+、Fe3+、Y3+、Eu3+、Ti4+、Zr4+中的任一個。
6.如權(quán)利要求2所述的涂料組成物，其特征在于所述的螯化劑是β-二酮。
7.如權(quán)利要求1所述的涂料組成物，其特征在于所述的揮發(fā)性酸至少是揮發(fā)性無機酸及沸點為200℃以下的有機酸中的一種。
8.如權(quán)利要求1所述的涂料組成物，其特征在于對于所述主劑A的換算成固形成分100重量，硬化劑B換算固形分的添加量為0.1-20重量。
9.如權(quán)利要求1所述的涂料組成物，其特征在于硬化劑B中M1(che)p(OR3)q或其部分水解物和胺系硅烷偶連劑的混合比摩爾比是1∶9-9∶ 揮發(fā)性的酸和胺系硅烷偶劑的混合比摩爾比為1∶4-3∶1。
全文摘要
一種常溫硬化型涂料組成物，由主劑和硬化劑組成，主劑是含有硅低聚體的溶液，硬化劑是由有機金屬螯合物或其部分水解物、揮發(fā)性酸及胺系硅烷偶連劑組成的溶液。本發(fā)明的涂料組成物在涂膜形成時向硅低聚溶液中加入作為常溫硬化劑的3價以上的有機金屬化合物、揮發(fā)性酸以及胺系硅烷偶連劑，混合可以形成接觸干燥時間短，常溫下硬化可以現(xiàn)場施工、化學耐久性好的可在玻璃、金屬、陶瓷、混凝土等的無機基材或丙烯樹脂、ABS樹脂、木材、紙等的有機基材上涂布形成有機聚硅氧烷涂膜，保護基材的表面的同時，可提高美觀程度。
文檔編號C09D183/04GK1398935SQ01114380
公開日2003年2月26日 申請日期2001年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2001年7月25日
發(fā)明者張祖依 申請人:張祖依