加成型有机硅浸渍漆通常由基础树脂(聚甲基苯基乙烯基硅氧烷)、交联剂(聚甲基苯基氢硅氧烷)、活性黏度调节剂(其分子组成基本同基础树脂)、催化剂(过渡金属如铂、镍、铑等的配合物)、抑制剂组成。其固化机理是交联剂中的Si-H基和基础树脂中的Si-CHCH2基发生硅氢加成而固化成膜 。
基础树脂:聚甲基苯基乙烯基硅氧烷是加成型有机硅浸渍漆的基础树脂,它属一类低分子的预聚物,摩尔质量分布较窄,黏度较低,较适合于浸渍处理工艺。根据漆膜的性能要求,聚甲基苯基乙烯基硅氧烷中Si-CHCH2含量应控制在一定范围内。Si-CHCH2含量太低,交联密度小,漆膜固化性能差,强度不够;反之,则交联密度过大,漆膜变脆,伸长率变小、耐老化性能不好 。
交联剂:聚甲基苯基氢硅氧烷是加成型有机硅浸渍漆的交联剂,其分子中的Si-H在铂催化剂作用下能与基础树脂中的Si-CHCH2进行加成反应而使浸渍漆固化成膜。在配制加成型有机硅浸渍漆时,应注意交联剂中硅氢基与基础树脂中Si-CHCH2的量之比,只有使它们相匹配,才能得到性能最佳的浸渍漆。考虑到乙烯基的充分利用和硅氢键的损耗,一般Si-H基稍过量为宜 。
活性黏度调节剂:活性黏度调节剂又名活性稀释剂 , 是一类聚甲基苯基乙烯基硅氧烷 , 其作用是为了调节浸渍漆的黏度 。
催化剂:
元素周期表中第Ⅷ族过渡金属的配合物对Si-H基和Si-CHCH2基的加成反应几乎都有催化效果,但在加成型有机硅浸渍漆中通常都采用各种形式的铂及其化合物和配合物作催化剂 。
目前主要使用均相催化剂,这类催化剂是将氯铂酸溶于异丙醇等溶剂中。其中使用较普遍的是氯铂酸与链烯烃、环烷烃、醇、醛、醚等形成的配合物,因为这种催化剂比非均相催化剂具有更高的活性和选择性;但大部分活性较高,使浸渍漆凝胶化过快,安全操作时间太短。若以铂计,铂催化剂用量的最低限度应为基础树脂与交联剂总质量的1.0×10-7;但考虑到因体系不纯而使铂中毒的可能性,实际用量一般为(1~20)×10-6。铂催化剂用量过高,既不经济,又增加抑制剂的用量。除了可溶性铂外,在加成型有机硅浸渍漆催化剂中也有使用其它金属催化剂的报道,如钴、钉、铑等,这些催化剂尚处于研究阶段,不一定适用于工业化生产。例如,铑的价格比铂高10倍左右,尽管用量可能低,但仍不够经济。由于催化剂在反应中要经历数以万次的位置转移,而且体系黏度会迅速增大,因此,催化剂在有机硅浸渍漆中的溶解度很重要;其次,催化剂的催化速度也要适当 。
抑制剂:基础树脂、交联剂和催化剂混合之后可以在室温下发生加成反应。为了使浸渍漆能够在常温下稳定贮存并能重复使用。要求有机硅浸渍漆在一定温度以下几乎不反应,而达到一定温度后再迅速反应。抑制反应的方法通常是加入抑制剂。抑制剂能与铂催化剂形成如下平衡:催化剂+抑制剂催化剂·抑制剂当温度高时,平衡趋向左方,有利于催化加成反应。有效的抑制剂可以让浸渍漆放置相当长的时间,只有加热到一定温度才失效。抑制剂分两类,一类是作为添加剂加入胶料中,与铂作用阻滞其活性;另一类是事先制成具有抑制性配合物(复合催化剂),从而抑制铂的催化活性。使用较普遍的抑制剂是相容性好的炔醇类化合物、含氮化合物、有机过氧化物等,加入量一般为基础胶质量的1%~5% 。