CN100351314C

CN100351314C - 水基型有机硅树脂防水剂及其制造方法

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Publication number: CN100351314C
Application number: CNB2005100343820A
Authority: CN
Inventors: 陈俊光; 林博
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-04-28
Filing date: 2005-04-28
Publication date: 2007-11-28
Anticipated expiration: 2025-04-28
Also published as: CN1693369A

Abstract

本发明涉及一种水基型有机硅树脂防水剂的制造方法，包括：(1)二官能有机硅氧烷与三官能团有机硅氧烷按质量比10-15∶1-2混合，加入碱性催化剂，在80℃-115℃反应2-4小时，然后去掉碱催化剂，冷却到40℃；(2)加入用量为总反应物质量的0.05-15%的酸性催化剂，冷却到常温，再加入步骤(1)所述的三官能有机硅氧烷，得到透明溶液水基型有机硅树脂防水剂，其含固量为50-60%，其树脂单元链节为：[RSiO_1.5]_m[RR₁SiO]_n，R为饱和链烷基或芳烃基，R₁为含至少一个N原子的饱和链烷基。便于施工、储存，无毒、无副作用，易固化成膜，能赋予基料防水、防潮、保色、补强等多种动能。

Description

水基型有机硅树脂防水剂及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种水基型有机硅树脂防水剂及其制造方法。

背景技术

有机硅树脂主要用于绝缘材料、防腐涂料、金属保护涂料、建筑工程防水防潮涂料等行业，现有的有机硅树脂是以三官能有机硅烷或二官能、三官能有机硅烷共同水解制作的，树脂反应结束后的产物形态是粘状半流动物或固体物质，只能用有机溶剂稀释后使用，而有机溶剂是易燃易爆危险品，既给运输带来困难，又由于有些溶剂对环保和施工工人的身体健康影响很大；虽然有机硅树脂是一种优良的防水防潮、耐候、耐温材料，但通常不能被水溶解，更不可能单独以水为介质在基材上起反应。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术存在的缺点，提供一种以水为溶剂的水基型有机硅树脂防水剂的制造方法。

本发明还涉及所述方法制备的水基型有机硅树脂防水剂。

本发明是将易得的原料合理配比，经过反应、聚合分解、平衡制造得水溶性透明的硅树脂聚合液，再和水以任意比例乳化混溶而得。

本发明的水基型有机硅树脂防水剂的制造方法包括以下步骤：

(1)二官能有机硅氧烷与三官能团有机硅氧烷按质量比10-15∶1-2混合，加入碱性催化剂，在80℃-115℃反应2-4小时，然后去掉碱催化剂，冷却到40℃；

所述二官能有机硅氧烷是指(R¹ _aR² _bSiO)_n，R¹＝C_1-10不含脂肪族不饱和键的链烃基；R²＝含至少一个N原子的饱和链烷基；a+b＝2，a≥1，n＝3-6，

所述三官能有机硅氧烷是指R⁴Si(OR⁵)₃，R⁴＝C_1-10不含脂肪族不饱和键的链烃基；R⁵＝C_1-10不含脂肪族不饱和键的链烃基，

所述碱催化剂是指四甲基氢氧化铵、有机硅四甲基氢氧化铵碱胶或氢氧化钾等碱类，其用量没有特别限制。

(2)加入酸性催化剂，冷却到常温，再加入步骤(1)所述的三官能有机硅氧烷，其用量为总反应物质量的0.1-10％，粘度控制在7-15mm²/s，成为透明溶液。所述酸性催化剂是指乙酸、丙酸或盐酸等酸类，用量为总反应物质量的0.05-15％；

步骤(1)中二官能有机硅氧烷与三官能团有机硅氧烷的质量比最佳为15∶1。得到的水基型有机硅树脂防水剂含固量为50-60％，其树脂单元链节为：[RSiO_1.5]_m[RR₁SiO]_n m，n＝1-100，R：饱和链烷基或芳烃基等，R₁：含至少一个N原子的饱和链烷基。得到的水基型有机硅树脂防水剂可用于涂料等领域。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

(1)施工后在基材上形成三维网状交联的树脂被覆，具有优良防水性和良好透气性。

(2)溶剂为水，为健康环保型产品，对于生产和使用人员无需特殊防护。

(3)实施方法简单，生产使用过程中无三废排出。

具体实施方式

实施例1

(1)二官能有机硅氧烷与三官能团有机硅氧烷按质量比10∶1混合，加入碱性催化剂四甲基氢氧化铵，在100℃反应4小时，然后加热到150℃三小时分解催化剂，冷却到40℃：

所述二官能有机硅氧烷是指(R¹ _aR² _bSiO)_n R¹＝甲基；R²＝氨乙基；a+b＝2，a＝1，n＝4；

所述三官能有机硅氧烷是指R⁴Si(OR⁵)₃，R⁴＝甲基；R⁵＝甲基；

(2)加入酸性催化剂乙酸，用量为总反应物质量的15％；冷却到常温，再加入步骤(1)所述的三官能有机硅氧烷，其用量为总反应物质量的0.1％，粘度控制在7mm²/s，成为透明溶液。

得到的水基型有机硅树脂防水剂含固量为50％，其树脂单元链节为：[RSiO_1.5]_m[RR₁SiO]_n，R-甲基，R₁-氨乙基，m＝2，n＝20。

实施例2

(1)二官能有机硅氧烷与三官能团有机硅氧烷按质量比15∶2混合，加入碱性催化剂有机硅四甲基氢氧化铵碱胶，在115℃反应2小时，然后加热到150℃三小时去掉碱催化剂，冷却到40℃；

所述二官能有机硅氧烷是指(R¹ _aR² _bSiO)_n，R¹＝乙基；R²＝氨丙基；a+b＝2，a＝1，n＝5；

所述三官能有机硅氧烷是指R⁴Si(OR⁵)₃，R⁴＝己基；R⁵＝异丙基；

(2)加入酸性催化剂盐酸，用量为总反应物质量的0.05％，冷却到常温，再加入步骤(1)所述的三官能有机硅氧烷，其用量为总反应物质量的0.1％，粘度控制在15mm²/s，成为透明溶液的水基型有机硅树脂防水剂，含固量为60％，其树脂单元链节为：[RSiO_1.5]_m[R¹R²SiO]_n，R＝己基，R¹＝乙基，R²＝氨丙基，m＝4，n＝60。

实施例3

(1)二官能有机硅氧烷与三官能团有机硅氧烷按质量比15∶1混合，加入碱性催化剂氢氧化钾，在150℃反应3小时，然后用磷酸中和催化剂，冷却到40℃；

所述二官能有机硅氧烷是指(R¹ _nR² _bSiO)_n R¹＝甲基；R²＝γ-氨乙基-β-氨丙基；a+b＝2，a＝1，n＝4，

所述三官能有机硅氧烷是指R⁴Si(OR⁵)₃，R⁴＝辛基；R⁵＝甲乙酮肟基，

(2)加入酸性催化剂丙酸，用量为总反应物质量的0.15％；冷却到常温，再加入步骤(1)所述的三官能有机硅氧烷，其用量为总反应物质量的1％，粘度控制在10mm²/s，成为透明溶液水基型有机硅树脂防水剂，含固量为55％，其树脂单元链节为：[RSiO_1.5]_m[R¹R²SiO]_n，R＝辛基，R¹＝甲基，R²＝γ-氨乙基-β-氨丙基，m＝3，n＝45取该防水剂1公斤加入水9公斤，搅拌成乳液用于砖墙外饰面，其防水防污性能如表1，结果显示本发明防水剂具有较好的防水防污性能。

表1

处理方法	防污染性	防水性
处理方法	防污染性	防水性	未经防水剂处理的砖墙外饰面	墙面吸尘严重雨后有污水挂流线	墙面浸水有湿班，饰面褪色，返潮
经本例防水剂喷刷二次的砖墙外饰面	墙面很少吸尘，雨水淋后即能冲刷干净，在一年后效果继续	雨淋后墙面很快可以干燥没有吸湿返潮现象一年后效果继续	未经防水剂处理的砖墙外饰面	墙面吸尘严重雨后有污水挂流线	墙面浸水有湿班，饰面褪色，返潮

表2是实施例1、2、3得到的防水剂用于处理砖石吸水性能比较情况。

表2

防水剂	饱合吸水率％
	饱合吸水率％		刚处理完的吸水率	在室外1年后吸水率
	无	1.00	刚处理完的吸水率	在室外1年后吸水率	100
实施例1的防水剂	无	1.00	1.5	9	100
实施例1的防水剂	实施例2的防水剂	4.5	1.5	9	5
实施例3的防水剂	实施例2的防水剂	4.5	1.5	3	5

以上结果显示，本发明防水剂具有优异的吸水效果。

Claims

1、一种水基型有机硅树脂防水剂的制造方法，其特征在于包括以下步骤：

(2)加入用量为总反应物质量的0.05-15％的酸性催化剂，冷却到常温，再加入步骤(1)所述的三官能有机硅氧烷，其用量为总反应物质量的0.1-10％，粘度控制在7-15mm²/s，成为透明溶液；

所述二官能有机硅氧烷是指(R¹ _aR² _bSiO)_n，R¹＝C_1-10不含脂肪族不饱和键的链烃基；R²＝氨乙基、氨丙基或γ-氨乙基-β-氨丙基，a+b＝2，a≥1，n＝3-6；三官能有机硅氧烷是指R⁴Si(OR⁵)₃，R⁴＝C_1-10不含脂肪族不饱和键的链烃基；R⁵＝C_1-10不含脂肪族不饱和键的链烃基；

所述酸性催化剂是指乙酸、丙酸或盐酸；

所述碱催化剂是四甲基氢氧化铵、有机硅四甲基氢氧化铵碱胶或氢氧化钾。

2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(1)中二官能有机硅氧烷与三官能团有机硅氧烷的质量比为15∶1。

3、权利要求1或2所述方法制造得到的水基型有机硅树脂防水剂。