[发明专利]一种羟基有机硅改性环氧树脂及其配制的富镁底漆

说明书

本发明公开了一种羟基有机硅改性环氧树脂的方法，此方法获得的改性树脂具有高的韧性和强度，且与无机镁粉兼容性好。本发明还公开了一种羟基有机硅改性环氧‑富镁底漆及其制备方法，羟基有机硅改性环氧‑富镁底漆总体系包括主剂和固化剂；主剂包括：镁粉、羟基有机硅改性环氧树脂、防沉剂及溶剂。本发明的羟基有机硅改性环氧‑富镁底漆能为铝合金基材提供有效的牺牲阳极保护，环保高效。

技术领域

本发明涉及防腐涂料领域，特别是涉及一种羟基有机硅改性的环氧树脂及其配制的富镁底漆。

背景技术

铝合金质轻、易加工、强度高，目前被大量应用于航空、航天、高速列车、汽车及船舶等工业。为减少燃油消耗和碳排放，像铝合金这样比强度大的金属材料会继续各个领域得到越来越多的应用。

但铝合金由于合金元素的加入容易发生电偶腐蚀，过去对铝合金防护行之有效的铬酸盐处理技术，因为对人体有毒、对环境有害已被限制使用。因此，研究开发取代铬酸盐处理技术的环保、高效、易操作的铝合金防护产品非常必要。环氧-富镁涂层是一种可选择的替代技术，类似于富锌底漆对钢结构的保护机理，富镁底漆可对铝合金提供有效的阴极保护。

环氧树脂防腐性能优越，但由于其交联网络结构的特点，普遍存在固化后脆性、应力开裂、耐冲击能力较差的缺点，且镁粉的高比面积和高吸油量容易增加这种不利因素，同时影响涂层附着力，导致环氧树脂防腐性能降低。而有机硅产品具有好的柔韧性和弹性，与高吸油量颜料具有好的兼容性，尤其是羟基有机硅中含有的羟基基团在固化过程中能够增加涂膜强度，有效改善环氧树脂耐冲击性和附着力。因此常被作为环氧树脂的改性剂以提高树脂性能，从而满足树脂材料高性能化需求。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供了一种羟基有机硅改性环氧树脂的方法及其利用高性能的改性树脂配制用于铝合金保护的富镁底漆。

为达到以上技术目的，本发明采用技术方案如下：

一种羟基有机硅改性环氧树脂的制备方法，将环氧树脂，羟基有机硅和有机锡催化剂混合在搅拌条件下，通氮气，加热升温至155-160℃时体系沸腾，恒温反应至体系内无水珠产生，降至室温得改性产物；其中，环氧树脂、羟基有机硅和有机锡催化剂之间的用量比例为3:1:0.03-5:1:0.1(质量比)。

所述环氧树脂为中等分子量(相对分子量400-1400)的环氧树脂；优选，中等分子量的环氧树脂为双酚A型环氧树脂和/或双酚F型环氧树脂，其中，双酚A型环氧树脂可选E-20或E-12；进一步优选，优选，环氧树脂为双酚A型环氧树脂(E-20)，其环氧值为0.20。

羟基有机硅为至少含两个或多个羟基的有机硅化合物，优选端部双羟基有机硅，典型分子式如式1所示的为双羟基硅油，m＝1-3；

有机锡催化剂为二月桂酸二丁基锡。

所述环氧树脂经有机溶剂溶解至50-75％固含量，待用；其中，有机溶剂为二甲苯和/或乙酸乙酯/丙酮，优选为体积比为1：1的二甲苯和乙酸乙酯的混合溶剂；

所述环氧树脂经有机溶剂溶解至50-75％固含量，而后加入催化剂二月桂酸二丁基锡在体系中占反应物(环氧树脂和羟基有机硅)的0.75％-1.67％(质量百分比)，混合加入至加油水分离器在搅拌条件下，通氮气，加热升温至155-160℃时体系沸腾，恒温反应至体系内无水珠产生，降至室温得改性产物。

更进一步，在带有搅拌器、冷凝、回流油水分离器和控温装置的四口烧瓶中，一次性加入一定量的环氧树脂，羟基有机硅和有机锡催化剂，搅拌控制转速约500rmp，通氮气，加热升温至155-160℃时体系沸腾，恒温反应至油水分离器中不再有水珠产生(约5h)，降至室温出料，得改性产物。

一种所述的制备方法所得羟基有机硅改性环氧树脂，按所述方法制备的羟基有机硅改性环氧树脂。