耐高温有机硅树脂的制备方法
技术领域
本发明涉及有机硅树脂的制备方法，尤其是一种耐高温有机硅树脂的制备 方法。
背景技术
普通有机硅树脂高温时会发烟、600℃(以上性能差，而应用于明火烤炉、 烤架，炼钢炉隔热、电炉盘、电发夹、不冒烟排气管等方面的耐热漆要求能耐 600℃以上高温，配制上述耐热漆时需要耐热、环保的有机硅树脂，现有的有机 硅树脂不能满足要求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：解决现有的有机硅树脂高温时会发烟、高温 时性能差的问题，本发明提供一种耐高温有机硅树脂的制备方法，用该方法制 备的有机硅树脂可应用于配制耐600℃以上的各色耐热漆，应用于制造明火烤 炉、烤架，炼钢炉隔热、电炉盘、电发夹、不冒烟排气管等方面。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种耐高温有机硅树脂的制 备方法，具有如下工艺步骤：a.配方：各单体原料按重量百分比为：
一甲基三氯硅烷 75～85％；
二甲基二氯硅烷 5～10％；
一苯基三氯硅烷 5～10％；
二苯基三氯硅烷 3～8％；
水解溶剂中各溶剂按重量百分比为：
丙二醇甲醚醋酸酯 15～25％；
甲苯 40～60％；
无水乙醇 25～35％；
b.将上述各单体按比例充分混合后压入滴加高位槽，将上述各溶剂按比例 混合成水解溶剂，将水解溶剂和水加入反应釜中，水与单体混合物中氯的摩尔 比为n(H2O)/n(Cl)在5∶1～10∶1范围内，水解溶剂的用量为水用量的35～45wt ％，在搅拌情况下，在15～20℃的条件下，将单体混合物滴加入反应釜中，进 行水解反应，4.5～5.5h内，滴加完毕；静置，放去下层酸水，用液碱中和至 PH值6.5～7，再用水水洗1次直至中性，在90～100℃条件下，缩聚、浓缩得 硅醇，将硅醇在120～150℃条件下加入树脂总重量的1‰～5‰的催化剂，回流 反应，合成反应完成，降温至80℃，加入树脂总重量的2～5％的阻聚剂，搅拌 降温，取样检测，加醋酸丁酯调整粘度及固体含量，过滤得成品。
作为优选，所述的阻聚剂为丙烯类阻聚剂或丙烯酯类阻聚剂。
作为优选，所述的丙烯酯类阻聚剂为丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸羟 丙酯及其聚合物中的一种。
作为优选，所述的催化剂为：金属羧酸盐类。
作为优选，所述的金属羧酸盐类为环烷酸锌、环烷酸钴、环烷酸锂或四异 丙基钛酸酯。
本发明的有益效果是，本发明在低温条件下选用乙醇与反应活性高的三官 能团单体，同时进行醇解和水解，生成Si-OR基团，可以降低共水解反应活性， 从而有利于水解及共聚体的生成，有利于树脂的合成；采用碱中和和加1次水 洗的方法，可以节约大量的水资源，减少了含HCl废水的排放，有利于环境保 护；采用回流合成法，与常规聚合硅树脂的酸碱法、热缩聚法、氧化聚合法相 比具有工艺简单、安全可靠、减少工人劳动强度的优点，合成的耐高温有机硅 树脂颜色浅，分子量均匀；采用丙二醇甲醚醋酸酯和醋酸乙酯等环保无毒溶剂， 丙二醇甲醚醋酸酯分子结构中具有醚键和碳基形成酯的结构，又含有烷基，分 子中既有极性又有非极性部分，从而提高了耐高温有机硅树脂的流平和对颜填 料润湿性能。
具体实施方式
实施例一：
a.配方：各单体原料按重量百分比为：
一甲基三氯硅烷 81.5％；
二甲基二氯硅烷 8％；
一苯基三氯硅烷 7.5％；
二苯基三氯硅烷 3％；
混合溶剂中各溶剂按重量百分比为：
丙二醇甲醚醋酸酯 20％；
甲苯 50％；
无水乙醇 30％；
将上述各单体按比例充分混合后压入滴加高位槽，将上述各溶剂按比例混 合成水解溶剂，将占单体混合物总重的35～40％的水解溶剂和水加入反应釜中， 水与单体混合物中氯的摩尔比为n(H2O)/n(Cl)在5∶1～10∶1范围内，水解溶剂 的用量为水用量的35～45wt％，在搅拌情况下，在15～20℃的条件下，将单体 混合物滴加入反应釜中，进行水解反应，4.5～5.5h内，滴加完毕；静置，放去 下层酸水，用液碱中和至PH值6.5～7，再用水水洗1次直至中性，在90～100 ℃条件下，缩聚、浓缩得硅醇，将硅醇在120～150℃条件下加入树脂总重量的 2‰的四异丙基钛酸酯，回流反应，合成反应完成，降温至80℃，加入树脂总重 量的3％的丙烯酸乙酯，搅拌降温，取样检测，加醋酸丁酯调整粘度及固体含量， 过滤得成品。
实施例二：
a.配方：各单体原料按重量百分比为：
一甲基三氯硅烷 80％；
二甲基二氯硅烷 8％；
一苯基三氯硅烷 8％；
二苯基三氯硅烷 4％；
混合溶剂中各溶剂按重量百分比为：
丙二醇甲醚醋酸酯 20％；
甲苯 50％；
无水乙醇 30％；
将上述各单体按比例充分混合后压入滴加高位槽，将上述各溶剂按比例混 合成水解溶剂，将单体混合物总重的35～40％的水解溶剂和水加入反应釜中， 水与单体混合物中氯的摩尔比为n(H2O)/n(Cl)在5∶1～10∶1范围内，水解溶剂 的用量为水用量的35～45wt％，在搅拌情况下，在15～20℃的条件下，将单体 混合物滴加入反应釜中，进行水解反应，4.5～5.5h内，滴加完毕；静置，放去 下层酸水，用液碱中和至PH值6.5～7，再用水水洗1次直至中性，在90～100 ℃条件下，缩聚、浓缩得硅醇，将硅醇在120～150℃条件下加入树脂总重量的 2‰的环烷酸锌，回流反应，合成反应完成，降温至80℃，加入树脂总重量的3 ％的丙烯酸丁酯，搅拌降温，取样检测，加醋酸丁酯调整粘度及固体含量，过 滤得成品。
利用本发明所制得的耐高温有机硅树脂的主要技术指标如下：
1.外观：无色至淡黄色透明液体，无机械杂质。
2.粘度：(涂-4杯)S(23±2)℃ 12～20。
3.干燥时间：表干2h 烘干 280℃ 15min
烘干 240℃ 1h。
4.耐热性：(300±5)℃ 3h
将利用本发明制备的耐高温有机硅树脂、浮型铝粉、云母粉和溶剂按耐高 温有机硅树脂∶浮型铝粉∶云母粉∶溶剂＝5∶2∶1∶2的比例配制成可耐600℃以上 高温的耐热漆，具有不开裂、不脱落、不粉化的优点，可用作明火烤炉、烤架， 炼钢炉隔热、电炉盘、电发夹、不冒烟排气管等的表面耐热涂层。
将利用本发明制备的耐高温有机硅树脂用来改性丙烯酸、聚酯等，可用来 制备涂覆于不粘锅底面用作耐热涂层的涂料。