本發(fā)明涉及防污閃涂料領(lǐng)域，特別涉及紫外-濕氣雙固化無溶劑型防污閃涂料及其制備方法。
背景技術(shù)：
聚硅氧烷是一類以重復(fù)的Si-O鍵為主鏈，硅原子上直接連接有機(jī)基團(tuán)的線性或交聯(lián)型半無機(jī)聚合物。聚硅氧烷樹脂經(jīng)交聯(lián)固化反應(yīng)可以形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，兼具有無機(jī)材料和有機(jī)樹脂的雙重特性。由于其特殊的分子結(jié)構(gòu)而具有許多優(yōu)異的性能，如耐熱性、電絕緣性、耐候性、低表面能和表面張力、耐水性等，現(xiàn)已在航空航天，醫(yī)療及人們?nèi)粘Ｉ畹缺姸囝I(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。除此之外聚硅氧烷有機(jī)基朝外排列及不含極性基團(tuán)的結(jié)構(gòu)以及硅氧烷分子間相互作用力較弱，間隔較大的特點(diǎn)使聚硅氧烷在吸收水分后水分子運(yùn)動(dòng)比較容易，迅速放出而恢復(fù)到原來的狀態(tài)，被廣泛用作防水材料。
目前，在電力系統(tǒng)輸變電設(shè)備所用的絕緣子材料均為玻璃或者陶瓷，他們具有親水性，在其表面潤(rùn)濕后形成水膜。在潮濕的空氣中，煙塵、砂礫、鹽粒、金屬粉末等污穢吸附空氣中的無機(jī)鹽和水分，附著在絕緣子表面從而導(dǎo)致閃絡(luò)，造成大面積停電，影響經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，帶來安全隱患。室溫硫化硅橡膠涂料(RTV)因具有良好的憎水性和憎水遷移性，涂敷在絕緣子表面可以明顯提高其防污閃能力，所以室溫硫化硅橡膠(RTV)被廣泛用作電力行業(yè)的防污閃涂料。
作為防污閃涂料的室溫硫化硅橡膠多數(shù)采用溶劑型，以濕氣固化方式固化，優(yōu)點(diǎn)是固化后產(chǎn)物交聯(lián)密度大，機(jī)械性能良好；缺點(diǎn)是固化時(shí)間較長(zhǎng)，由于絕緣子表面不均勻、不光滑。為保證噴涂質(zhì)量加入了大量的可揮發(fā)性有機(jī)溶劑，給施工環(huán)境帶來很大污染，同時(shí)因溶劑多采用溶劑油等易燃溶劑，因此生產(chǎn)和施工過程中有燃燒爆炸危險(xiǎn)性。
光固化技術(shù)具有固化快、不需要加熱、可配成無溶劑產(chǎn)品、節(jié)省能量并易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作等優(yōu)點(diǎn)。光固化有機(jī)硅材料近年來也受到了極大的關(guān)注。但是光固化對(duì)于固化對(duì)象的形狀、厚度、顏色有一定的要求，其存在陰影固化不完全，固化深度受限的缺點(diǎn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為了克服濕氣固化溶劑型防污閃涂料的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的提供一種無溶劑型紫外-濕氣雙固化型防污閃涂料的組成及制備方法。
本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
一種紫外-濕氣雙固化無溶劑型防污閃涂料，重量組分包括：可紫外-濕氣雙固化聚硅氧烷70~95份，阻燃填料30~50份，補(bǔ)強(qiáng)劑7~15份，顏色填料3~8份，濕氣固化催化劑0.1~5份，光引發(fā)劑0.5~5份，交聯(lián)劑0.01~0.06份，偶聯(lián)劑0.02~0.08份，活性稀釋劑0~20份；
進(jìn)一步，所述紫外-濕氣雙固化無溶劑型防污閃涂料，其特征在于所述的可紫外-濕氣雙固化聚硅氧烷是一種混合物含有一定量的可光固化和可濕氣固化基團(tuán)，該混合物的結(jié)構(gòu)通式如下：
其中n的取值范圍為100~3000。R1，R2為甲基、乙基、丙基、乙烯基、苯基以及長(zhǎng)鏈的飽和或者不飽和烷基中任一基團(tuán)；R3，R4，R5，R6，R7，R8為-OH、-OCH3、-OCH2CH3等濕氣固化基團(tuán)；含有丙烯酸酯基團(tuán)，甲基丙烯酸酯基團(tuán)的化合物(，，， ，m=2-6)；甲基、乙基、丙基、乙烯基、苯基以及長(zhǎng)鏈的飽和或者不飽和烷基中的任一基團(tuán)；特別強(qiáng)調(diào)R3，R4，R5，R6，R7，R8中至少有一個(gè)濕氣固化基團(tuán)（-OH、-OCH3、-OCH2CH3）和一個(gè)光固化基團(tuán)( ，，， ，m=2-6)。
進(jìn)一步，所述的紫外-濕氣雙固化無溶劑型防污閃涂料，其特征在于所述濕氣固化催化劑為二月桂酸二丁基錫、二乙酸二丁基錫、二乙基己酸二丁基錫、二辛酸二丁基錫、二甲基馬來酸二丁基錫、馬來酸二丁基錫、二乙酸二辛基錫、二硬脂酸二辛基錫、二月桂酸二辛基錫、二甲基二丁基錫、二苯氧基二丁基錫、二甲氧基二丁基錫、二乙酞丙酮二丁基錫、二乙酞乙酸乙酷二丁基錫、雙三乙氧基硅酸二丁基錫、雙三乙氧基硅酸二辛基錫以及二烷氧基氧化錫和硅酸鹽化合物的反應(yīng)產(chǎn)物等等四價(jià)錫類化合物；辛酸錫、環(huán)烷酸錫、硬脂酸錫等二價(jià)錫類化合物；三辛酸單丁基錫、三異丙氧基但丁基錫等但丁基錫或單辛基錫化合物，或上述有機(jī)錫的其中一種或幾種混合。
進(jìn)一步，所述的紫外-濕氣雙固化無溶劑型防污閃涂料，其特征在于其特征在于所述自由基光引發(fā)劑為1-羥基環(huán)己基苯甲酮(184)、2-羥基-2-甲基-1-對(duì)羥基乙基醚基苯基丙酮(2959)、2-芐基-2-二甲氨基-1-(4-嗎啉苯基)-1-丁酮(369)、2-甲基-1-(4-甲巰基苯基)-2-嗎啉-1-丙酮(907)、2，4，6-三甲基苯甲?；已趸交趸?TEPO)、雙(2，4，6-三甲基苯甲?；?苯基氧化膦(819)、2-乙基蒽醌(2-EA)二苯甲酮(BP)、4-對(duì)甲苯巰基二苯甲酮(BMS)、2，4，6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦(TPO)、異丙基硫雜蒽酮(ITX)、2-羥基-2-甲基-1-苯基丙酮(1173)、二甲基苯偶?？s酮(651)中的一種或幾種。
進(jìn)一步，所述的紫外-濕氣雙固化無溶劑型防污閃涂料，其特征在于所述活性稀釋劑為甲基丙烯酸羥乙酯(HEMA)、丙烯酸羥乙酯(HEA)、己二醇二丙烯酸酯(HDDA)、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯(TMPTA)、三縮丙二醇雙丙烯酸酯(TPGDA)、季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)、二縮季戊四醇五丙烯酸酯(DPEPA)；含有雙鍵、丙烯酸酯、甲基丙烯酯的可光固化基團(tuán)的MQ、MDQ、MDTQ有機(jī)硅樹脂；帶有丙烯酸酯或者甲基丙烯酸酯基團(tuán)的改性硅油(分子量100-2000)中的一種或幾種。
進(jìn)一步，所述的紫外-濕氣雙固化無溶劑型防污閃涂料制備方法，其特征在于包括如下步驟：將可紫外-濕氣雙固化聚硅氧烷與阻燃填料、補(bǔ)強(qiáng)劑、顏色填料充分捏合后，依次加入活性稀釋劑，偶聯(lián)劑和交聯(lián)劑，攪拌均勻后加入濕氣固化催化劑和光固化引發(fā)劑，攪拌均勻后即得紫外-濕氣雙固化無溶劑防污閃涂料。
進(jìn)一步，所述的紫外-濕氣雙固化無溶劑型防污閃涂料固化方法，其特征在于光固化燈包括低壓汞燈、中壓汞燈、高壓汞燈、鹵素?zé)簟?05nmLED激光燈。
優(yōu)選的，所述阻燃填料為氫氧化鋁；
優(yōu)選的，所述補(bǔ)強(qiáng)劑為補(bǔ)強(qiáng)型白炭黑；
優(yōu)選的，所述顏色填料為鐵紅；
優(yōu)選的，所述濕氣固化催化劑為二月桂酸二丁基錫；
優(yōu)選的，所述光引發(fā)劑為1-羥基環(huán)己基苯甲酮(184)；
優(yōu)選的，所述交聯(lián)劑為甲基三丁酮肟基硅烷；
優(yōu)選的，所述偶聯(lián)劑為KH550、KH560和KH792中的一種或幾種的混合物；
優(yōu)選的，所述活性稀釋劑為甲基丙烯酸羥乙酯(HEMA)；
優(yōu)選的，所用光固化燈為高壓汞燈。
本發(fā)明的有益效果在于：
1)本發(fā)明反應(yīng)體系中易揮發(fā)組分均參與固化反應(yīng)，屬于無溶劑固化體系，克服了溶劑帶來的污染和危險(xiǎn)性。
2)本發(fā)明反應(yīng)體系先進(jìn)行光固化再進(jìn)行濕氣固化，極大縮短了固化時(shí)間。
3)本發(fā)明本發(fā)明反應(yīng)體系先進(jìn)行光固化再進(jìn)行濕氣固化，克服了光固化交聯(lián)密度低及厚層難固化的缺點(diǎn)，固化后的材料憎水遷移性好，自潔性高，提高了固化產(chǎn)物的拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率。
具體實(shí)施方式
為了使本發(fā)明的技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更清楚，現(xiàn)對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方案進(jìn)行詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。
對(duì)實(shí)施例中所采用的測(cè)試方法進(jìn)行說明如下：
拉伸強(qiáng)度、扯斷伸長(zhǎng)率和撕裂強(qiáng)度：利用拉力試驗(yàn)機(jī)(德國(guó)Zwick公司，ZwickZ010型)測(cè)量硅橡膠的拉伸強(qiáng)度，扯斷伸長(zhǎng)率和撕裂強(qiáng)度，測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)分別采用GBT528-2009和GB/T529-2008。
自潔性：自潔性的測(cè)定采用玻璃微珠法進(jìn)行。
實(shí)施例1
一種紫外-濕氣雙固化無溶劑型防污閃涂料，由以下組分組成：
紫外-濕氣雙固化聚硅氧烷75份；
氫氧化鋁33份；
白炭黑7.6份；
鐵紅3.2份；
二月桂酸二丁基錫0.4份；
1-羥基環(huán)己基苯甲酮(184)1份；
甲基三丁酮肟基硅烷0.01份；
KH550 0.02份 ；
甲基丙烯酸羥乙酯10份。
向75份紫外-濕氣雙固化聚硅氧烷中加入33份氫氧化鋁，7.6份白炭黑和3.2份鐵紅，10份活性稀釋劑HEMA充分捏合后，依次加入0.4份二月桂酸二丁基錫，1份1-羥基環(huán)己基苯甲酮(184)。待分散均勻后即得到紫外-濕氣雙固化無溶劑防污閃涂料。
將得到的紫外-濕氣雙固化無溶劑型防污閃涂料倒入合適的模具中，在高壓汞燈下(燈距10cm，光照強(qiáng)度I365=1Mw/CM2)照射5min，置于空氣氛圍中聚合4h，性能測(cè)試數(shù)據(jù)如表1所示。
在此實(shí)施例中所用紫外-濕氣雙固化聚硅氧烷結(jié)構(gòu)如下所示：
其中，n=100~300。
實(shí)施例2
一種紫外-濕氣雙固化無溶劑型防污閃涂料，由以下組分組成：
紫外-濕氣雙固化聚硅氧烷90份；
氫氧化鋁33份；
白炭黑7.6份；
鐵紅3.2份；
二月桂酸二丁基錫0.4份；
1-羥基環(huán)己基苯甲酮(184)1份；
甲基三丁酮肟基硅烷0.01份；
KH550 0.02份；
甲基丙烯酸羥乙酯10份。
向90份紫外-濕氣雙固化聚硅氧烷中加入33份氫氧化鋁，7.6份白炭黑和3.2份鐵紅，10份活性稀釋劑HEMA充分捏合后，依次加入0.4份二月桂酸二丁基錫，1份1-羥基環(huán)己基苯甲酮(184)。待分散均勻后即得到紫外-濕氣雙固化無溶劑防污閃涂料。
將得到的紫外-濕氣雙固化無溶劑型防污閃涂料倒入合適的模具中，在高壓汞燈下(燈距10cm，光照強(qiáng)度I365=1Mw/CM2)照射5min，置于空氣氛圍中聚合4h，性能測(cè)試數(shù)據(jù)如表1所示。
在此實(shí)施例中所用紫外-濕氣雙固化聚硅氧烷結(jié)構(gòu)如下所示：
其中，n=100~300。
實(shí)施例3
一種紫外-濕氣雙固化無溶劑型防污閃涂料，由以下組分組成：
紫外-濕氣雙固化聚硅氧烷75份；
氫氧化鋁33份；
白炭黑7.6份；
鐵紅3.2份；
二月桂酸二丁基錫3份；
1-羥基環(huán)己基苯甲酮(184)1份；
甲基三丁酮肟基硅烷0.01份；
KH550 0.02份；
甲基丙烯酸羥乙酯10份。
向75份紫外-濕氣雙固化聚硅氧烷中加入33份氫氧化鋁，7.6份白炭黑和3.2份鐵紅，10份活性稀釋劑HEMA充分捏合后，依次加入3份二月桂酸二丁基錫，1份1-羥基環(huán)己基苯甲酮(184)。待分散均勻后即得到紫外-濕氣雙固化無溶劑防污閃涂料。
將得到的紫外-濕氣雙固化無溶劑型防污閃涂料倒入合適的模具中，在高壓汞燈下(燈距10cm，光照強(qiáng)度I365=1Mw/CM2)照射5min，置于空氣氛圍中聚合4h，性能測(cè)試數(shù)據(jù)如表1所示。
在此實(shí)施例中所用紫外-濕氣雙固化聚硅氧烷結(jié)構(gòu)如下所示：
其中，n=100~300。
實(shí)施例4
一種紫外-濕氣雙固化無溶劑型防污閃涂料，由以下組分組成：
紫外-濕氣雙固化聚硅氧烷75份；
氫氧化鋁33份；
白炭黑7.6份；
鐵紅3.2份；
二月桂酸二丁基錫0.4份；
1-羥基環(huán)己基苯甲酮(184)4份；
甲基三丁酮肟基硅烷0.01份；
KH550 0.02份；
甲基丙烯酸羥乙酯10份。
向75份紫外-濕氣雙固化聚硅氧烷中加入33份氫氧化鋁，7.6份白炭黑和3.2份鐵紅，10份活性稀釋劑HEMA充分捏合后，依次加入0.4份二月桂酸二丁基錫，4份1-羥基環(huán)己基苯甲酮(184)。待分散均勻后即得到紫外-濕氣雙固化無溶劑防污閃涂料。
將得到的紫外-濕氣雙固化無溶劑型防污閃涂料倒入合適的模具中，在高壓汞燈下(燈距10cm，光照強(qiáng)度I365=1Mw/CM2)照射5min，置于空氣氛圍中聚合4h，性能測(cè)試數(shù)據(jù)如表1所示。
在此實(shí)施例中所用紫外-濕氣雙固化聚硅氧烷結(jié)構(gòu)如下所示：
其中，n=100~300。
實(shí)施例5
一種紫外-濕氣雙固化無溶劑型防污閃涂料，由以下組分組成：
紫外-濕氣雙固化聚硅氧烷75份；
氫氧化鋁33份；
白炭黑7.6份；
鐵紅3.2份；
二月桂酸二丁基錫0.4份；
1-羥基環(huán)己基苯甲酮(184)1份；
甲基三丁酮肟基硅烷0.01份；
KH550 0.02份；
甲基丙烯酸羥乙酯2份。
向75份紫外-濕氣雙固化聚硅氧烷中加入33份氫氧化鋁，7.6份白炭黑和3.2份鐵紅，2份活性稀釋劑HEMA充分捏合后，依次加入0.4份二月桂酸二丁基錫，1份1-羥基環(huán)己基苯甲酮(184)。待分散均勻后即得到紫外-濕氣雙固化無溶劑防污閃涂料。
將得到的紫外-濕氣雙固化無溶劑型防污閃涂料倒入合適的模具中，在高壓汞燈下(燈距10cm，光照強(qiáng)度I365=1Mw/CM2)照射5min，置于空氣氛圍中聚合4h，性能測(cè)試數(shù)據(jù)如表1所示。
在此實(shí)施例中所用紫外-濕氣雙固化聚硅氧烷結(jié)構(gòu)如下所示：
其中，n=100~300。
表1實(shí)施例1~5所得產(chǎn)物性質(zhì)測(cè)定結(jié)果