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化工理
正硅酸乙酯在涂料上的应用研究黄宏伟（浙江禾田化工有限公司浙江杭州310023）
2013年第7期
摘要：本文对正硅酸乙酯进行了介绍，并着重对其在涂料中的两种用遗进行了研究和介绍，结聚表明，利用正硅酸乙酯中的硅氧键骨渠组成的涂料在某要性能上其有其他涂料无法比权的优势
关键词调：涂料正硅酸乙酯反应预聚转树脂漆料
反应好的A组份预聚物为成膜物质，B组份为锌粉浆，B组份中包括锌粉、增韧剂、防沉剂、溶剂等，两者按比例混合配成漆
有机硅的定义凡是含Si一C键的化合物通称为有机硅化合物，习惯上也常把那些通过氧、硫、氮等使有机基与硅原子相连接的化合物也当作有机硅化合物。其中，以硅氧键(一Si一0一 Si一)为骨架组成的聚硅氧烷，其中的Si-0键能达459KJ/mol,是有机硅化合物中为数最多，研究最深、应用最广的一类，约占总用量的90%以上。
硅酸乙酯是一种硅有机化合物，通常所讲的硅酸乙酯是正硅酸乙脂Si(OC2H5)4]，根据产品中SiO2的含量，商品硅酸乙能有多种牌号，正硅酸乙酯Si02含量约为28%(俗称硅酸乙酯-28)。正硅酸乙酯被广泛运用于防腐涂料、有机硅等行业，用于制造耐化学品涂料和耐热涂料，也用作制备有机硅的溶剂，近儿年来正硅酸乙酯作为新材料合成常用的前驱体，日益受到人们的高度关注。
用于涂料的有机硅高聚物主要是有机硅树脂及有机硅改性的树脂（如醇酸树脂、环氧树脂等），正硅酸乙酯作为有机硅单体，因其水解过程中不产生HCI,常被用来制备有机硅（或改性）
树脂的预聚物，进而用来制备无机硅酸锌渗和其他含硅漆料。一、预聚物的制备
以正硅酸乙酯为原料，通过低温下的水解反应来得到适合的有机硅预聚物。原始反应配方如下，
正硅酸乙酯100g无水乙醇29g
催化剂1g燕馏水10—14g 反应温度40-50℃
正硅酸乙酯在催化剂作用下进行水解和缩合反应。水解过程很复杂，在不同的条件下会生成不同形式的中间体。从热力学的观点看，正硅酸乙酯的完全水解最终会生成二氧化硅和乙醇，其水解方程式可表示如下：
S(OE)+2HOSO+4EOH
最常见的情况是乙氧基没有完全水解，硅羟基也不会完全缩合。此时水解方程式可以用下式表示：
Si(OR),+nH,O*SO(.-w)a(OR)4-.(OH)
实际实验操作中，我们通过改变水量，进行了一系列的试验，结论如下：
1、蒸馏水和正硅酸乙酯摩尔比在1.5到1.6之间； 2、反应温度控制在50℃为，并保温30min即可：
3、以上反应条件使得反应好的预聚物稳定性较好，同时具有较多的羟基。
二、醇溶性无机硅酸锌底渗
料后，喷涂于钢材，在醇类溶剂挥发的同时，漆料中的烷氧基进步吸收空气中的潮气并发生水解反应，再在钢材表面与铁反应交联同化成具有率同化学键的硅酸锌铁和硅酸铁的络合物。相关部分反应式如下：
och
c-00C+210c-0-am
2CHOH ca
oc
0h901
20-00-0-c
O
C-0o02n
00%
o
0 9
0
+CHOH
20101000h
0m0±02
上反应式中的Zn部分可用Fe代替
由于漆料与钢材以化学键结合，比其他与钢材仅以范德华力结合的有机涂料相比，在提高附着力上具有明显优势，同时高硬度无机二氧化硅的引人使产物硬度比自制的有机硅树脂提高了3个等级，此硬度也选远优于传统的纯有机硅树脂和环氧改性的有机硅树脂。
漆料中由于大量的锌粉存在，钢材在受到腐蚀时通过牺性阳极得到保护，虽然醇溶性无机硅酸锌底续在实际使用过程中其成膜性，贮存性，固含量，配比后的适用期等等，目前还没有形成一个统一有效的检测标准，每家生产企业都有自已的一套经验，但醇溶性无机硅酸锌底漆已广泛应用于海上设施、船舶、桥梁等恶劣环境下钢材的涂装保护，这是个不争的事实，是构成重
防离涂装体系中重要的一部分，具有比较广阔的发展前景。三、环氧硅酸酯耐高温漆
虽然无机硅酸锌底有耐高温、耐腐蚀等很多优点，但相对有机漆料来说，其柔韧性和抗冲击性具有先天不足，固此能否做出一种兼有无机和有机特性的树脂来配成一种新型漆料，引起了很多研究者的关注。环氧硅酸酯耐高温漆就是其中的代表
有相关报道制备环氧硅酸酯的一种工艺是利用Si02(白炭黑先做出高活性的五配位硅化合物，再用带环氧官能团的含岗化合物与活性五配位硅作用，衍生出带有环氧官能团的硅酸酯。高活性的五配位硅呈强碱性，吸水性强，吸收水分后很快分解还原成Si02和有机物。面在含岗化合物与活性五配位硅化合物作用生成硅酸酯后即控制和消除了这种可逆反应,制备出了稳定的环氧硅酸酯。上述过程的缺点是工艺复杂，无法形成大规模生