一种有机硅树脂及其制备方法、重防腐涂料与流程

本发明涉及重防腐涂料，具体而言，涉及一种有机硅树脂及其制备方法、重防腐涂料。

背景技术：

1、随着海洋经济、海上风电、跨海桥梁、沿海基建及涉水基础设施的快速发展，混凝土与钢结构在海洋性气候环境下的腐蚀问题日益突出。随着环保意识的增强和可持续发展战略的推进，环保型重防腐涂料得到应用推广，其中，溶剂型、水性、无溶剂以及纳米复合等技术不断涌现，大幅提升了涂层的环保性和防护性能，使其在工业防腐、海洋工程、能源设施等领域得到广泛应用。

2、在海洋性气候环境中，重防腐涂料面临着更为严苛的挑战。高盐雾、高湿度、强紫外线辐射以及微生物附着等因素对重防腐涂料的长效防护性能提出了更高要求。现有的溶剂型涂料虽然防护性能优异，但存在污染大、对海洋生态环境和施工人员健康危害显著的问题；水性涂料虽环保性较好，但耐候性、耐盐雾和抗生物吸附等性能欠缺；无溶剂涂料虽能减少污染，增强涂料耐化学腐蚀性，但施工工艺复杂；而纳米复合涂料虽在表面屏蔽性和机械强度上有所突破，但存在成本高、推广受限的问题。

3、因此，当前技术仍难以平衡环保性、成本、长效性、耐候性以及抗微生物性能等多重需求，如何通过材料创新和工艺优化进一步推动该领域的可持续发展成为本领域亟待解决的技术难题之一。

4、鉴于此，特提出本发明。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种有机硅树脂及其制备方法、重防腐涂料，以解决或者改善上述技术问题。

2、本发明是这样实现的：

3、第一方面，本发明提供一种有机硅树脂，包括摩尔比为（6-9）：（2.5-8.5）的二官能度硅烷和三官能度硅烷；

4、其中，二官能度硅烷选自甲基苯基二甲氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷和甲基苯基氟烷基硅烷中的至少一种；

5、三官能度硅烷选自甲基三甲氧基硅烷、三氟丙基三甲氧基硅烷和γ-氨丙基三乙氧基硅烷中的至少一种。

6、第二方面，本发明提供一种如前述实施方式任一项的有机硅树脂的制备方法，包括如下步骤：

7、按比例将所有有机硅树脂的原料与溶剂混合后，在惰性气氛、温度为50℃-60℃的条件下进行水解反应；水解反应结束后，升温至60℃-80℃进行缩聚反应；经中和反应、脱醇处理、减压脱水处理后，制得有机硅树脂；

8、其中，水解反应和缩聚反应的总时间≤6h。

9、第三方面，本发明提供一种重防腐涂料，包括如前述实施方式任一项的有机硅树脂或如前述实施方式任一项的制备方法制得的有机硅树脂。

10、本发明具有以下有益效果：

11、本发明提供的有机硅树脂为一种绿色环保树脂，有害物质（如甲醛、甲苯、苯、重金属等）不超过相关标准要求检出限；常温下即可固化成膜，无需采取加温等手段促进固化；引入更低表面能的氟官能团，使其各项技术指标得到显著改善；适用性广，能满足各类环境条件下混凝土及钢结构构筑物防护要求；环境适应性强，可适应干湿、冻融、海洋、强腐蚀等环境；一次施工，后期维护成本低。

12、有机硅树脂的制备工艺简单，工序简化，常规喷涂、滚涂、刷涂即可，无需特殊设备。

13、有机硅树脂制得的重防腐涂料具有超强的疏水性、超强的抗紫外线能力；小尺寸效应和宏观量子隧道效应使其产生淤渗作用，具有热、光稳定性和化学稳定性，提高产品的抗老化性、耐化学性、抗侵蚀能力和耐酸碱能力，高耐盐雾性能，有效防护金属结构的锈蚀；能使混凝土的抗碳化性和抗氯离子渗透性大幅提高。

1.一种有机硅树脂，其特征在于，包括摩尔比为（6-9）：（2.5-8.5）的二官能度硅烷和三官能度硅烷；

2.根据权利要求1所述的有机硅树脂，其特征在于，所述二官能度硅烷包括摩尔比为4：（2-5）的甲基苯基二甲氧基硅烷和二甲基二甲氧基硅烷。

3.根据权利要求1所述的有机硅树脂，其特征在于，所述三官能度硅烷包括摩尔比为2.5：（1-3）：（1-3）的甲基三甲氧基硅烷、三氟丙基三甲氧基硅烷和γ-氨丙基三乙氧基硅烷。

4.一种如权利要求1-3任一项所述的有机硅树脂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，有机硅树脂的原料总质量与溶剂的质量之比为1：（0.9-1.2）；

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述溶剂包括质量比为1：（0.8-1.1）的正丁醇和无水乙醇。

7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述水解反应具有如下特征中的至少一种：

8.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述缩聚反应包括：在水解反应后的体系中加入质量比为1：（0.9-1.2）的γ-氨丙基三乙氧基硅烷与溶剂，此时体系的温度为50℃-60℃，反应时间≥45min，甲基苯基二甲氧基硅烷与γ-氨丙基三乙氧基硅烷的摩尔比为4：（1-3）；然后进行缩聚反应，所述缩聚反应的温度为60℃-80℃，时间为2h-3h；

9.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述减压脱水处理后还包括将体系降温至25℃-35℃后调整体系的运动粘度为180mpa·s-380mpa·s，制得有机硅树脂。

10.一种重防腐涂料，其特征在于，包括如权利要求1-3任一项所述的有机硅树脂或如权利要求4-9任一项所述的制备方法制得的有机硅树脂。