一种表面改性剂及其在制备硅基复合功能涂层材料中的用途制造技术

本发明专利技术公开了一种表面改性剂及其在制备硅基复合功能涂层材料中的用途，属于金属铸造技术领域，具体涉及将八甲基环四硅氧烷、聚甲基氢硅氧烷、六甲基二硅醚制备得到含氢硅氧烷，将烯丙基缩水甘油醚与N

【技术实现步骤摘要】
一种表面改性剂及其在制备硅基复合功能涂层材料中的用途


[0001]本专利技术属于金属铸造
，具体涉及一种表面改性剂及其在制备硅基复合功能涂层材料中的用途。

技术介绍

[0002]我国对涂料的研究相对落后，虽然有相关研究人员分别对不同类型精密铸造涂层材料系统进行了一定程度研究，但很多在使用中存在存储运输、使用性能差、剥离性能差等缺点；目前也有相关研究人员分别对不同类型精密铸造硅基复合功能涂层材料系统进行了研究，但真正满足精密铸造硅基复合功能涂层材料，国内尚为空白，以至于急需的精密铸造硅基复合功能涂层的关键材料还不得不依赖进口，价格昂贵且国内部分军用产品精密铸造用功能涂层材料常因为军事用途而断货。尽管在前期硅基复合功能涂层配方、有机均匀分散稳定悬浮浆料制备工艺，以及与功能添加调控的大量研究与探索，并取得良好结果的基础，但目前复合功能涂层材料仍存在一些不足。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种润湿性能好、乳化性能好、可用于金属涂层材料的表面改性剂的制备方法。
[0004]本专利技术为实现上述目的所采取的技术方案为：
[0005]一种表面改性剂的制备方法，包括：
[0006]将八甲基环四硅氧烷、聚甲基氢硅氧烷、六甲基二硅醚在浓酸作用下制备得到含氢硅氧烷，浓酸为浓硫酸；
[0007]将烯丙基缩水甘油醚与N
‑
(3
‑
羟丙基)酞亚胺在碱的作用下制备得到烯丙基化合物，碱为氢氧化钠或氢氧化钾；
[0008]含氢硅氧烷、烯丙基化合物于溶剂中在催化剂作用下制备得到表面改性剂。本专利技术通过上述方法在含氢硅氧烷分子链上连接烯丙基化合物，制备得到表面活性剂，将上述表面活性剂与水混合后，具有好的润湿性能，相比于含氢硅氧烷，润湿性能大大提高，将上述表面活性剂与液体石蜡混合形成乳液后，具有优异的乳化性能，将上述表面活性剂用于制备得到硅基复合功能涂层浆料后，硅基复合功能涂层浆料的抗滴淌性能好，硅基复合功能涂层浆料固化后的强度提高。
[0009]优选地，催化剂为卡斯泰德催化剂。
[0010]优选地，溶剂为异丙醇。
[0011]优选地，聚甲基氢硅氧烷的使用量为八甲基环四硅氧烷的50
‑
70wt％。
[0012]优选地，烯丙基缩水甘油醚的使用量为N
‑
(3
‑
羟丙基)酞亚胺的40
‑
60wt％。
[0013]优选地，含氢硅氧烷的制备中，将八甲基环四硅氧烷、聚甲基氢硅氧烷、六甲基二硅醚混合，在氮气氛围下在温度40
‑
50℃的条件下，加入浓硫酸，搅拌反应24
‑
96h，反应完成后，调节pH至中性，在80
‑
90℃的温度下处理3
‑
9h，然后冷却至室温，抽滤除去杂质，得到含
氢硅氧烷。
[0014]更优选地，聚甲基氢硅氧烷的使用量为八甲基环四硅氧烷的50
‑
70wt％。
[0015]更优选地，六甲基二硅醚的添加量为八甲基环四硅氧烷的6
‑
12wt％。
[0016]更优选地，浓硫酸的添加量为八甲基环四硅氧烷的1.5
‑
3wt％。
[0017]优选地，烯丙基化合物的制备中，将烯丙基缩水甘油醚与N
‑
(3
‑
羟丙基)酞亚胺混合，在氮气保护下，加入氢氧化钠，在温度90
‑
95℃的温度下搅拌反应2
‑
6h，反应完成后，室温下真空蒸馏除去水和低沸点物，得到烯丙基化合物。
[0018]更优选地，烯丙基缩水甘油醚的使用量为N
‑
(3
‑
羟丙基)酞亚胺的40
‑
60wt％。
[0019]更优选地，氢氧化钠的使用量为烯丙基缩水甘油醚的1.3
‑
1.9wt％。
[0020]优选地，表面改性剂的制备：在80
‑
90℃的温度下，将卡斯泰德催化剂、含氢硅氧烷、烯丙基化合物加入异丙醇中，反应2
‑
9h，反应完成后蒸馏除去溶剂异丙醇，得到改性有机硅烷表面活性剂。
[0021]更优选地，卡斯泰德催化剂的使用量为含氢硅氧烷的0.006
‑
0.03wt％。
[0022]更优选地，含氢硅氧烷的使用量为异丙醇的15
‑
30wt％。
[0023]更优选地，烯丙基化合物的使用量为异丙醇的20
‑
40wt％。
[0024]本专利技术公开了上述方法制备得到的表面改性剂。
[0025]本专利技术的目的在于提供一种干燥后强度好、抗滴淌性能好的硅基复合功能涂层浆料。
[0026]本专利技术为实现上述目的所采取的技术方案为：
[0027]一种硅基复合功能涂层浆料，包括：含有上述的表面改性剂。
[0028]优选地，浆料中含有填料、粘结剂、溶剂。
[0029]优选地，硅基复合功能涂层浆料的成分：填料、粘结剂、功能剂、溶剂。
[0030]优选地，填料中至少含有SiO2，还可含有Y2O3。
[0031]优选地，粘结剂为醋酸锆、水玻璃中至少一种。
[0032]优选地，功能剂为KH602、表面改性剂中至少一种。
[0033]优选地，溶剂为水和乙醇中任一种或混合。
[0034]优选地，硅基复合功能涂层浆料的配制中，将填料和粘结剂加入溶剂中，搅拌混合均匀，然后加入活性剂，搅拌混合均匀得到硅基复合功能涂层浆料。
[0035]更优选地，溶剂为乙醇溶液，溶剂中乙醇的含量为20
‑
60wt％。
[0036]更优选地，填料为SiO2和Y2O3的混合物，填料中SiO2和Y2O3以质量比1：0.1
‑
0.4的比例混合。
[0037]更优选地，填料的使用量为溶剂的60
‑
80wt％。
[0038]更优选地，粘结剂为醋酸锆。
[0039]更优选地，粘结剂的使用量为溶剂的20
‑
40wt％。
[0040]更优选地，功能剂为表面改性剂。
[0041]更优选地，功能剂的使用量为溶剂的0.6
‑
4.2wt％。
[0042]更优选地，硅基复合功能涂层浆料中还可加入增强剂，增强剂为二棕榈酸
‑
3,4
‑
吡哆醇二酯。按本专利技术方法制备及使用硅基复合功能涂层浆料时，向其中加入增强剂二棕榈酸
‑
3,4
‑
吡哆醇二酯后，可以增强硅基复合功能涂层浆料的抗滴淌性能及固化后的强度，具
有优异的增强效果。
[0043]更进一步优选地，增强剂的使用量为溶剂的0.4
‑
3.2wt％。
[0044]一种具有硅基复合功能涂层的铸件，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种表面改性剂的制备方法，包括：将八甲基环四硅氧烷、聚甲基氢硅氧烷、六甲基二硅醚在浓酸作用下制备得到含氢硅氧烷，所述浓酸为浓硫酸；将烯丙基缩水甘油醚与N
‑
(3
‑
羟丙基)酞亚胺在碱的作用下制备得到烯丙基化合物，所述碱为氢氧化钠或氢氧化钾；含氢硅氧烷、烯丙基化合物于溶剂中在催化剂作用下制备得到表面改性剂。2.根据权利要求1所述的一种表面改性剂的制备方法，其特征是：所述催化剂为卡斯泰德催化剂。3.根据权利要求1所述的一种表面改性剂的制备方法，其特征是：所述溶剂为异丙醇。4.根据权利要求1所述的一种表面改性剂的制备方法，其特征是：所述聚甲基氢硅氧烷的使用量为八甲基环四硅氧烷的50
‑
70wt％。5....

【专利技术属性】
技术研发人员：王祥，曹伟，马玉秀，王尧，
申请(专利权)人：中材江苏太阳能新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：