后降溫至50°C，加入6g乙二胺，迅速攪拌，反應4h，冷卻出料，得到有機硅 鈦高分子聚合物底涂劑，其為有機硅鈦涂層材料。
[0041 ] 實施例3
[0042] -種新型有機硅鈦涂層材料的制備方法，包括以下步驟：
[0043] (1)將鈦酸酯45.6g溶解在12g有機溶劑異丙醇中，取蒸餾水9g，40°C恒溫2h，得到 鈦酸酯類水解預聚物；
[0044] (2)取硅烷偶聯劑KH 560 23.6g，蒸餾水9g，加入到反應釜中，加入1.06g質量分數 為2%的堿作為催化劑，邊反應邊加熱，溫度升至40°C，恒溫保持2h，得到硅烷偶聯劑硅醇水 解產物；
[0045] (3)將上述水解的鈦酸酯水解物和硅烷偶聯劑硅醇水解產物按照摩爾比例3 :1加 入到三口燒瓶中，快速攪拌，不斷升高溫度，將溫度最終控制在95°C，恒溫保持4h，得到聚硅 氧烷結構產物；最后降溫至50°C，加入7.2g乙二胺，迅速攪拌，反應5h，冷卻出料，得到有機 硅鈦高分子聚合物底涂劑，其為有機硅鈦涂層材料。
[0046] 實施例4
[0047] -種新型有機硅鈦涂層材料的制備方法，包括以下步驟：
[0048] (1)將鈦酸酯68 · 4g溶解在12g有機溶劑乙醇中，取蒸餾水9g，50 °C恒溫3h，得到鈦 酸酯類水解預聚物；
[0049] (2)取硅烷偶聯劑KH 560 23.6g，蒸餾水18g，加入到反應釜中，加入1.38g質量分 數為2 %的堿作為催化劑，邊反應邊加熱，40°C恒溫2h，得到硅烷偶聯劑硅醇水解產物； [0050] (3)將上述水解的鈦酸酯水解物和硅烷偶聯劑硅醇水解產物按照摩爾比例1:1加 入到三口燒瓶中，快速攪拌，不斷升高溫度，將溫度最終控制在l〇〇°C，恒溫保持4h，得到聚 硅氧烷結構產物;最后降溫至50°C，加入7.2g乙二胺，迅速攪拌，反應6h，冷卻出料，得到有 機硅鈦高分子聚合物底涂劑，其為有機硅鈦涂層材料。
[0051 ] 實施例5
[0052] 一種新型有機硅鈦涂層材料的制備方法，包括以下步驟：
[0053] (1)將正硅酸乙酯22.8g溶解在12g有機溶劑乙醇中，取蒸餾水9g，30°C恒溫3h，得 到鈦酸酯類水解預聚物；
[0054] (2)取硅烷偶聯劑KH 570 23.6g，蒸餾水9g，加入到反應釜中，加入0.82g質量分數 為2 %的堿作為催化劑，邊反應邊加熱，30°C恒溫lh，得到硅烷偶劑硅醇水解產物；
[0055] (3)將上述水解的鈦酸酯水解物和硅烷偶聯劑硅醇水解產物按照摩爾比例1:1加 入到三口燒瓶中，快速攪拌，不斷升高溫度，將溫度最終控制在85°C，恒溫保持4h，得到聚硅 氧烷結構產物；最后降溫至40°C，加入6g乙二胺，迅速攪拌，反應8h，冷卻出料，得到有機硅 鈦高分子聚合物底涂劑，其為有機硅鈦涂層材料。
[0056] 實施例6
[0057] 一種新型有機硅鈦涂層材料的制備方法，包括以下步驟：
[0058] (1)將正硅酸乙酯44.6g溶解在12g有機溶劑異丙醇中，取蒸餾水9g，40°C恒溫3h， 得到鈦酸酯類水解預聚物；
[0059] (2)取硅烷偶聯劑23.6g，蒸餾水9g，加入到反應釜中，加入1.04g質量分數為2%的 堿作為催化劑，邊反應邊加熱，40°C恒溫lh，得到硅烷偶聯劑硅醇水解產物；
[0060] (3)將上述水解的鈦酸酯水解物和硅烷偶聯劑硅醇水解產物按照摩爾比例1:1加 入到三口燒瓶中，快速攪拌，不斷升高溫度，將溫度最終控制在90°C，恒溫保持4h，得到聚硅 氧烷結構產物;最后降溫至50°C，加入6g乙二胺，迅速攪拌，反應10h，冷卻出料，得到有機硅 鈦高分子聚合物底涂劑，其為有機硅鈦涂層材料。
[0061 ] 實施例7
[0062] -種新型有機硅鈦涂層材料的制備方法，包括以下步驟：
[0063] (1)將鈦酸酯67.4g溶解在24g有機溶劑異丙醇中，取蒸餾水18g，50°C恒溫3h，得到 鈦酸酯類水解預聚物；
[0064] (2)取硅烷偶聯劑23.6g，蒸餾水18g，加入到反應釜中，加入1.58g質量分數為2% 的堿作為催化劑，邊反應邊加熱，50°C恒溫2h，得到硅烷偶聯劑硅醇水解產物；
[0065] (3)將上述水解的鈦酸酯水解物和硅烷偶聯劑硅醇水解產物按照摩爾比例1:1加 入到三口燒瓶中，快速攪拌，不斷升高溫度，將溫度最終控制在95°C，恒溫保持4h，得到聚硅 氧烷結構產物;最后降溫至50°C，加入7.2g乙二胺，迅速攪拌，反應12h，冷卻出料，得到有機 硅鈦高分子聚合物底涂劑，其為有機硅鈦涂層材料。
[0066] 實施例8
[0067] -種新型有機硅鈦涂層材料的制備方法，包括以下步驟：
[0068] (1)將鈦酸酯22.8g溶解在24g有機溶劑異丙醇中，取蒸餾水18g，30°C恒溫3h，得到 鈦酸酯類水解預聚物；
[0069] (2)取硅烷偶聯劑23.6g，蒸餾水18g，加入到反應釜中，加入1.13g質量分數為2% 的堿作為催化劑，邊反應邊加熱，30°C恒溫l_2h，得到硅烷偶聯劑硅醇水解產物；
[0070] (3)將上述水解的鈦酸酯水解物和硅烷偶聯劑硅醇水解產物按照摩爾比例1:1加 入到三口燒瓶中，快速攪拌，不斷升高溫度，將溫度最終控制在l〇〇°C，恒溫保持4h，得到聚 硅氧烷結構產物;最后降溫至50°C，加入7.2g乙二胺，迅速攪拌，反應24h，冷卻出料，得到有 機硅鈦高分子聚合物底涂劑，其為有機硅鈦涂層材料。
[0071] 上述實施例制備的有機硅鈦涂層材料，用于表面處理、化學底涂、海洋混凝土防水 浸泡、堤壩防滲透等建筑工程領域的工程防水材料(底涂劑），其性能明顯優于其它底涂劑， 具體比較結果見表1和表2。
[0072] 表1不同底涂劑界面粘結強度的對比
[0073]
[0074] 注:涂覆的方法是先在混泥土表面涂覆一層底涂劑，表干后再涂覆聚氨酯涂料或 環氧涂料。
[0075]表2與國內外相關產品對比結果
[0076]
【主權項】
1. 一種有機硅鈦涂層材料的制備方法，其特征在于該方法以鈦酸酯為基體，硅烷偶聯 劑為改性劑，在胺類鏈增長擴鏈劑作用下，來制備有機硅鈦涂層材料，具體是： (1) 通過水解法制備鈦酸醇類水解產物： 取作為鈦酸酯類的有機溶劑30-50重量份，取蒸餾水80-100重量份，保持溫度在30-50 °C，恒溫保持2-3h，得到鈦酸醇類水解產物，其為鈦酸酯聚鈦氧烷結構； (2) 通過水解法制備硅烷偶聯劑硅醇水解產物： 按摩爾比硅烷偶聯劑:水=1: (1.0-5.0)將硅烷偶聯劑和水加入到三口燒瓶反應釜中， 快速攪拌l〇_15min，再加入總質量1%的堿作為催化劑，邊加熱邊反應，溫度升至40-60°C， 恒溫保持1-2h，得到硅烷偶聯劑硅醇水解產物； (3) 通過脫水縮聚反應制備聚硅氧烷產物： 將上述的鈦酸醇類水解產物和硅烷偶聯劑水解產物按照摩爾比例（1.0-4.0): 1加入到 三口燒瓶中，快速攪拌，不斷升高溫度，將溫度最終控制在85-95°C，恒溫保持3-5h，得到偶 聯劑聚硅氧烷結構產物； (4) 擴鏈增長制備氨基聚硅氧烷： 將上述反應生成的聚硅氧烷:胺類鏈增長擴鏈劑= 1:(1.0-1.2)的摩爾比例加入到三 口燒瓶當中，迅速攪拌，并升高溫度到40-50°C，恒溫保持10_16h，最終得到擴鏈增長生成的 胺類聚硅氧烷有機硅鈦高分子聚合物。2. 根據權利要求1所述的有機硅鈦涂層材料的制備方法，其特征在于所述的鈦酸酯類 的有機溶劑是乙醇、異丙醇、丙酮中的一種或多種。3. 根據權利要求1所述的有機硅鈦涂層材料的制備方法，其特征在于所述的堿采用堿 金屬氫氧化物、氨水、胺類化合物中的一種或多種。4. 根據權利要求1所述的有機硅鈦涂層材料的制備方法，其特征在于所用的硅烷偶聯 劑為KH 550、KH 560、KH 570中的一種或多種。5. 根據權利要求1所述的有機硅鈦涂層材料的制備方法，其特征在于所述的胺類鏈增 長擴鏈劑為乙二胺、二乙烯三胺、聚氨酯類化合物中的一種或多種。6. 根據權利要求1所述的有機硅鈦涂層材料的制備方法，其特征在于所述的胺類聚硅 氧烷有機硅鈦高分子聚合物為偶聯劑水解縮聚產物、胺類鈦酸酯水解縮聚產物或兩者之間 共胺類聚硅氧烷中的多種或者一種。
【專利摘要】本發明是一種有機硅鈦涂層材料的制備方法，其以鈦酸酯為基體，硅烷偶聯劑為改性劑，在胺類鏈增長擴鏈劑作用下，來制備有機硅鈦涂層材料，具體是：首先將鈦酸酯加入到醇類有機溶劑中溶解，滴入一定量的蒸餾水水解生成鈦酸醇類水解產物；同時，使用同樣的實驗操作方法將偶聯劑進行水解，制得有機硅醇；然后將偶聯劑水解產物改性鈦酸酯類水解產物；在胺類擴鏈劑作用下進行鏈擴增，最終得到一種新型有機硅鈦涂層材料。本發明制備的有機硅鈦涂層材料制備工藝相對簡單，穩定性高，抗酸堿能力、防腐蝕能力好，粘接能力強，遇水不易脫落，可廣泛應用于建筑外墻防水、堤壩防洪、地鐵工程防滲透等重大工程領域。
【IPC分類】C09D185/00, C09D183/04, C09D5/08
【公開號】CN105647380
【申請號】
【發明人】張超燦, 阮家林, 胡勝鷹
【申請人】武漢理工大學
【公開日】2016年6月8日
【申請日】2016年3月30日