[发明专利]一种用于炊具涂料的有机硅改性聚酰胺酰亚胺及其制备方法

说明书

本发明涉及涂料领域，本发明公开了一种用于炊具涂料的有机硅改性聚酰胺酰亚胺及其制备方法，本发明分别制备异氰酸酯基封端的聚酰胺酰亚胺和羟基封端的有机硅改性超支化聚酯树脂，然后通过异氰酸酯基与羟基的反应，得到有机硅改性聚酰胺酰亚胺的嵌段聚合物。通过化学键接的有机硅改性聚酰胺酰亚胺，可以有效解决PAI和有机硅的相容性差问题。同时作为成膜树脂，制备有机硅不粘涂料，不需要使用底面涂配合，可以采用一涂的方式，应用于铁质炊具上，在成膜过程中，由于低表面能组分的自分层现象，PAI组分大部分在底层，有机硅组分大部分在表层，达到优异的防腐蚀、耐高温和不粘易洁性能。

技术领域

本发明涉及涂料领域，尤其涉及一种用于炊具涂料的有机硅改性聚酰胺酰亚胺及其制备方法。

背景技术

铁质炊具一直是国内炊具市场的主流，并且在可预见的相当长时间内，这个状况仍将持续。但铁质炊具使用过程中所频繁接触的酸、碱、盐、水和氧气等介质使铁材料极易生锈，腐蚀是困扰铁质炊具最共同、最典型的顽疾，也是铁材料最凸显的短板之一。对于铁质炊具易腐蚀的问题，人们采用多种方法进行解决，但都有不足。最传统和常见的方法是利用油层保护铁质炊具表面，但该法往往仅适用于炊具的保存而不利于使用。在众多的解决方案中，最便捷、通用的是涂层法，该方法通过在基材表面形成涂层，从而有效阻止或缓解环境中的氧、水分等与基材的接触从而达到防腐蚀的目的。涂层防腐蚀操作简单易行、性价比高，可按需设计涂料的配方，制造不同颜色、不同光泽、不同视觉效果的炊具，一步实现防护性和装饰性的完美统一，是现代铁质炊具的生产和消费所期待的。按照行业要求，炊具外涂可接触明火，在230℃-260℃下可长时间使用，且在280℃烘烤1h不变色。目前市场上，大部分炊具外涂采用的是有机硅聚酯涂料；聚酯部分为涂层提供了好的光泽度、丰满度、附着力和抗冲击等性能，有机硅基团赋予涂层优异的耐热性、耐候性和不粘易洁性。但有机硅聚酯涂料应用于体制炊具，防腐蚀性能较弱，一般需要通过添加大量防腐蚀填料或配合其他树脂进行改善。

聚酰胺酰亚胺(PAI)是由柔性酰胺基团和耐热酰亚胺环有规则排列的一种热塑性树脂，兼有芳香族聚酰亚胺和芳香族聚酰胺的优点，具有耐高温、耐腐蚀、高绝缘、耐化学药品、力学性能优异的优点。同时PAI对铁、铝等金属具有良好的附着力，并且涂膜硬度高，可以和有机硅改性聚酯树脂配制成耐腐蚀、耐高温、低表面张力、阻燃无毒、金属附着力高的不粘涂料。

目前PA1改善有机硅改性聚酯树脂的防腐蚀性能一般是通过底面涂配合的方式实现的，底涂采用PAI为成膜树脂，面涂采用有机硅改性聚酯树脂，底涂与铁质基材附着力好，隔绝性强，起到防腐蚀的效果，面涂可赋予涂层丰富多彩的外观和优异的耐热性和不粘易洁性。但PAI和有机硅改性聚酯树脂的相容性不佳，底涂和面涂的层间附着力不好，面涂容易剥落，且不易重涂。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种用于炊具涂料的有机硅改性聚酰胺酰亚胺及其制备方法。本发明分别制备异氰酸酯基封端的聚酰胺酰亚胺和羟基封端的有机硅改性超支化聚酯树脂，然后通过异氰酸酯基与羟基的反应，得到有机硅改性聚酰胺酰亚胺的嵌段聚合物。通过化学键接的有机硅改性聚酰胺酰亚胺，可以有效解决PAI和有机硅的相容性差问题。同时作为成膜树脂，制备有机硅不粘涂料，不需要使用底面涂配合，可以采用一涂的方式，应用于铁质炊具上，在成膜过程中，由于低表面能组分的自分层现象，PAI组分大部分在底层，有机硅组分大部分在表层，达到优异的防腐蚀、耐高温和不粘易洁性能。

本发明的具体技术方案为：

一种用于炊具涂料的有机硅改性聚酰胺酰亚胺，以异氰酸酯基封端的聚酰胺酰亚胺和羟基封端的有机硅改性超支化聚酯树脂为原料通过异氰酸酯基和羟基反应后制得。

一种用于炊具涂料的有机硅改性聚酰胺酰亚胺的制备方法，包括以下步骤：