CN102766394A

CN102766394A - 一种高耐候重防腐丙烯酸改性聚硅氧烷涂料

Info

Publication number: CN102766394A
Application number: CN2011101133045A
Authority: CN
Inventors: 李秀玲; 杨帅; 刘俊杰; 李萌; 杨旭; 魏浩
Original assignee: CENTRAL RESEARCH INSTITUTE OF CHINA CHEMICAL SCIENCE AND TECHNOLOGY
Current assignee: CENTRAL RESEARCH INSTITUTE OF CHINA CHEMICAL SCIENCE AND TECHNOLOGY
Priority date: 2011-05-04
Filing date: 2011-05-04
Publication date: 2012-11-07

Abstract

本发明涉及钢铁表面重防腐涂料领域，制备具有互穿网络结构的高耐候型的丙烯酸改性聚硅氧烷配合交联固化剂的高性能重防腐涂料。在丙烯酸酯类单体引发聚合成聚丙烯酸树脂，与硅氧烷中间体分子在催化剂作用下进行接枝反应，形成聚硅氧烷/聚丙烯酸树脂的空间互穿网络结构，采用的固化剂为带反应基团的偶联剂类和含异氰酸酯基团的化合物。所述组合物百分含量为：丙烯酸β-羟丙酯15-28％，甲基丙烯酸羟乙酯9-13％，甲基丙烯酸丁酯16-23％，甲基丙烯酸甲酯14-18％，丙烯酸2.7-5％，丙烯酸乙酯7-14％，链引发剂2-5％，链转移剂2-3％，甲苯17-20％。含羟基硅氧烷中间体15-30％。交联剂20-25％本发明树脂和涂料具有高耐候性，兼顾了两种树脂的优点-高耐候性、重防腐性和低VOC含量。

Description

一种高耐候重防腐丙烯酸改性聚硅氧烷涂料

技术领域：

本发明涉及钢铁表面重防腐涂料领域，具体涉及以丙烯酸改性聚硅氧烷树脂为主要成分，配合交联固化剂的高性能重防腐涂料。

背景技术：

随着建筑、交通、石化、电力等行业的发展，防腐涂料的市场规模仅次于建筑涂料而位居需求量第二位。

目前常用的防腐涂料树脂由于分子主链都是由C-C所组成，在紫外光的照射下会发生化学键的断裂，所以耐候性、耐紫外光等不能满足重防腐涂料面漆长效性的要求。因此开发高性能的防腐涂料面漆已经成为防腐涂料发展的一个重要方向，而发展的关键是合成高性能树脂。

聚硅氧烷在其主链上面不断重复特殊的价键结构(Si-O-Si)使它具有优异的耐高低温性、耐候性、耐化学腐蚀性、憎水性及低表面能等特点，通过与丙烯酸、聚氨酯等树脂的共聚改性克服了聚硅氧烷涂料强度低，与基材粘接性差等缺点，制备各种功能性防腐涂料。使涂料产品不仅具有良好的耐紫外光、耐化学药品、耐酸碱、耐水、耐溶剂、耐热等优点，还具有显著的社会效益和经济效益。

发明内容：

本发明目的是解决目前防腐涂料面漆耐候性差，防腐时效不够长的问题，参照国外同类产品性能指标，利用化学改性的方法将聚丙烯酸酯接枝在聚硅氧烷树脂上，来制备具有互穿网络结构的高耐候型的丙烯酸改性聚硅氧烷重防腐涂料。

本发明采用下述技术方案：

1.合成聚丙烯酸树脂，将不同种类的丙烯酸单体按照一定比例加入到反应瓶中，在引发剂的作用下，丙烯酸酯类单体发生自由基聚合，形成聚丙烯酸树脂。聚丙烯酸树脂与硅氧烷中间体分子在催化剂作用下进行接枝、穿插反应，最终形成聚硅氧烷/聚丙烯酸树脂的空间互穿网络结构，聚硅氧烷含量在15-30％之间。

2.采用的催化剂为有机锡类和酞酸酯类。

3.采用的固化剂为带异氰酸酯基团的偶联剂类和含异氰酸酯基团的预聚物。

本发明具有以下优点和积极效果：

1.高耐候性；

2.漆膜性能可调：由于聚丙烯酸酯和聚硅氧烷比例可以在较大的范围内调节，所以漆膜的物理化学性能可以在一个较宽的范围内调节(硬度、柔韧性、抗冲击性等)；

3.普遍的适用性：由于体系中聚丙烯酸酯和聚硅氧烷的比例可调节，因此可以根据防腐底漆和中间层的性质调节该面漆在其表面的附着力，可以应用于多种防腐涂料体系；

4.利用化学键将聚丙烯酸酯与聚硅氧烷连接在一起，兼顾了两种树脂的优点；

5.低VOC含量：高固含量，降低了VOC的排放；

具体实施方式：

以下结合实例对本发明配方及工艺作进一步详细描述：

配方：

1.丙烯酸改性聚硅氧烷树脂合成

工艺：

1).分别称取一定量的丙烯酸β-羟丙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸、丙烯酸乙酯、1/3链引发剂，混合后制得单体混合液备用。

2).将甲苯加入到三口瓶中水浴加热到80℃。将丙烯酸单体混合液连续滴加保持在80-85℃，3-4小时滴完。

3)上述反应物在80-85℃反应1小时，再加入1/3链引发剂，反应1小时后，继续加入1/3链引发剂，80℃反应3小时，降温冷却，得到羟基含量3.2±0.2％的丙烯酸树脂。

4.)在四口瓶中，加入羟基丙烯酸树脂和含羟基硅氧烷中间体，加入甲苯，将混合溶液在回流温度下缩合、脱水反应1小时，检测胶化点在200℃/2分钟，降温出料。

2.丙烯酸改性聚硅氧烷涂料制备

组分一：将丙烯酸改性聚硅氧烷树脂50％、助剂3％、着色颜料11％、防锈颜填料36％(不锈钢鳞片、玻璃鳞片等)高速分散，制备合格涂料。

组分二：含异氰酸酯基团的预聚物或偶联剂。

组分一/组分二＝10/1

3.涂层性能

丙烯酸改性聚硅氧烷防护涂料的主要考核技术指标

(底面漆配套的复合涂层)

Claims

1.一种高耐候重防腐涂料，其特征是由丙烯酸改性聚硅氧烷作为A组分，交联固化剂作为B组分。各组分的百分含量为：

A组分：

B组分：

异氰酸酯交联剂20-25％

2.根据权利要求1所述的高耐候重防腐丙烯酸改性聚硅氧烷涂料，其特征是具有重腐蚀条件下的防腐性能和长久保光保色性。

3.根据权利要求1所述的高耐候重防腐丙烯酸改性聚硅氧烷涂料，其特征在于组分A结合了聚丙烯酸和聚硅氧烷的优异保色和防腐性能。

4.根据权利要求1所述的高耐候重防腐丙烯酸改性聚硅氧烷涂料，其特征在于采用交联固化剂作为组分B更增加交联密度和抗性。

5.根据权利要求1所述的高耐候重防腐丙烯酸改性聚硅氧烷涂料，其特征在于高固含量的环保性。