[发明专利]一种功能化二氧化硅增韧环氧树脂涂料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种功能化二氧化硅增韧环氧树脂涂料及其制备方法，该涂料包括如下重量份的组分：40～50份环氧树脂、5～10份聚己内酯功能化二氧化硅、5～10纳米高岭土、0.1～0.3份消泡剂、0.2～0.3份环氧固化剂、7～10份润湿剂、0.5～1份流平剂、10～15份颜填料、50‑80份水。本发明制备的功能化二氧化硅增韧环氧树脂涂料具有良好的韧性、耐盐雾、及耐磨功能，且本发明制备的环氧树脂涂料不含有机溶剂，具有其VOC含量低，能满足当今世界的环保要求。

技术领域

本发明涉及化工涂料领域，尤其涉及一种功能化二氧化硅增韧环氧树脂涂料及其制备方法。

背景技术

环氧树脂(EP)是一种重要的热固性树脂，是一种含有2个或2个以上环氧基，以脂肪族、脂环族或芳香族链段为主链的高分子预聚物。具有高粘度、高强度、电绝缘、热稳定性好等优良性质，广泛应用于航空航天、电子密封、涂料等方面。但环氧树脂交联度高，使其耐候性差、脆性较大、韧性低，冲击性能不佳，限制了它的应用，未解决这些问题，必须对环氧树脂进行改性，而其中增韧改性研究是重中之重。

环氧树脂的增韧按照增韧手段分类可以分为如下几种：(1)向环氧树脂基体中引入液晶聚合物、橡胶弹性体或热塑性树脂等分散相；(2)利用可与环氧树脂共容的热固性树脂或热塑性树脂与环氧树脂制备互穿网络、半互穿网络结构共聚物；(3)用含有“柔性链段”的固化剂固化环氧树脂，在交联网络中引入柔性链段，提高网链分子的柔顺性，从而达到增韧目的；(4)加入无机填料，如纳米SiO₂和晶须等。纳米离子与晶须耐热温度高、模量高，按照“裂纹-钉铆”机理对环氧树脂增韧，并且在提高强度的同时不降低耐热性和刚性。

地坪漆作为涂料行业的一个重要分支，在国内地坪漆市场需求量大的刺激下，已发展成具有一定规模的特色行业。目前国内地坪漆行业中，环氧地坪在技术和发展速度上相对成熟。环氧地坪漆，这类涂料中包含众多的地坪漆品种，如无溶剂自流平地坪漆，防腐蚀地坪漆,耐磨地坪漆，防静电地坪漆和水性地坪漆等。

纳米颗粒作为增韧剂，是近几年出现的纳米复合材料应用拓展的一种新方法，如何选择和制备纳米颗粒，对纳米材料功能化来改善环氧树脂体系内部的结构，现有技术中没有很好的方案报道。

中国专利CN 102190858A公开了一种由纳米二氧化硅增韧的环氧树脂材料及其制备方法，该发明以环氧树脂为基料，添加一种由树枝状大分子功能化的纳米二氧化硅增韧剂和固化剂，树枝状大分子分布于纳米二氧化硅离子表面，并通过化学键于二氧化硅结合，但是该发明人未公开树枝状大分子的结构。

中国专利CN 103113712A公开了一种改性纳米二氧化硅增韧环氧树脂的制备方法及其应用，该发明人以氨基硅烷偶联剂改性纳米二氧化硅与低分子量的液体环氧树脂进行化学键接，从而克服现有环氧树脂增韧改性中韧性增强而环氧树脂本身优异性能降低的问题，而用氨基硅烷偶联剂对纳米二氧化硅进行改性是本领域技术人员常用的技术手段。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是改善环氧树脂内应力，解决其耐冲击性差、涂膜韧性差等问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种功能化二氧化硅增韧环氧树脂涂料及其制备方法。

本发明采用聚己内酯功能化二氧化硅对环氧树脂进行改性，既从力学上形成缓冲带吸收一定形变能量，防止银纹和裂痕产生，同时表面的活性羟基和酯基可以增加二氧化硅与环氧树脂的相容性，在环氧固化剂存在的条件下，活性羟基可以参与环氧树脂环氧基的开环固化，形成化学键黏附在环氧树脂连续相中，进一步吸收应变力产生的形变能，阻止断裂发生，从而增加环氧树脂的柔韧性。

一种功能化二氧化硅增韧环氧树脂涂料，包括如下重量份的组份：40～50份环氧树脂、5～10份聚己内酯功能化二氧化硅、5～10纳米高岭土、0.1～0.3份消泡剂、0.2～0.3份环氧固化剂、7～10份润湿剂、0.5～1份流平剂、10～15份颜填料、50-80份水。