CN103740106A - 水性硅树脂乳液及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种水性硅树脂乳液，其包含硅树脂和醇酯，其中所述硅树脂的熔点高于30°C且其结构单元通式是Ra(R1O)bSiO(4-(a+b))/2，其中R为C1-C14烃基，R1为C1-C4烷基或氢，a为0-3，优选0.75-1.5，更优选0.9-1.1；b为0-3，优选0.01-1.1，更优选0.01-0.07；所述醇酯的结构如说明书所定义；优选醇酯的沸点高于250℃。本发明还涉及所述水性硅树脂乳液在建筑涂料中的用途以及包含所述水性硅树脂乳液的水性涂料。

Description

水性硅树脂乳液及其应用
技术领域
本发明涉及一种水性硅树脂乳液及其在建筑涂料领域中的应用。
背景技术
质感建筑涂料广泛应用于建筑外墙和外墙的外保温系统。质感涂料的表面通常非常粗糙，在大气环境中，很容易在表面积聚灰尘，从而影响美观效果。水性丙烯酸清漆是常用的质感涂料罩面涂料，但因其是热塑性聚合物，在夏天高温下易变软而沾染灰尘，所以其耐沾污性能并不太好。人们期望在建筑涂料领域有具有一定耐沾污性的其它水性涂料。
为了实现这个目的，一些文献(如“遮盖聚合物的制备及其在水性涂料中的应用”，林晓丹，《涂料工业》，2004年第8期)披露了包含中空聚合物的水性涂料，其具有较好的耐沾污性。但是，中空聚合物本身有遮盖率，添加中空聚合物以后不能得到透明涂膜。
已知一些有机硅树脂在成膜之后能够交联形成热固性高分子化合物。将有机硅树脂添加在水性丙烯酸清漆中，能大大改善产品的耐沾污性、耐水性和耐老化性。硅树脂通常以硅树脂乳液施用，而配制硅树脂乳液最常用的溶剂是低沸点的芳烃溶剂，如甲苯、二甲苯、三甲苯等，这些溶剂通常带有刺激性气味，而且属于有机挥发物，不能满足现在人们对于低VOC，特别是零VOC产品的要求。
US5039724公开了一种水性硅树脂乳液，其中使用低分子量的聚硅氧烷。由于低分子量的聚硅氧烷与硅树脂交联反应缓慢，这种乳液干燥成膜需要较长的固化时间(20天以上)，膜硬度比较低，仍然不能满足实际应用的要求。
发明内容
鉴于上述现有技术状况，本发明的目的是提供一种具有优越耐沾污性且环保安全的水性硅树脂乳液。本发明的发明人在水性硅树脂乳液领域进行了广泛深入的研究，结果发现包含熔点大于30℃的硅树脂和特定醇酯的水性硅树脂乳液可以实现前述目的。本发明的水性硅树脂乳液具有优越耐沾污性且环保安全。本发明人正是基于上述发现完成了本发明。
实现本发明目的的技术方案可以概括如下：
1.一种水性硅树脂乳液，其包含硅树脂和醇酯，其中所述硅树脂的熔点高于30°C且其结构单元通式是Ra(R1O)bSiO(4-(a+b))/2，其中R为C1-C14烃基，R1为C1-C4烷基或氢，a为0-3，优选0.75-1.5，更优选0.9-1.1；b为0-3，优选0.01-1.1，更优选0.01-0.07；
所述醇酯的化学通式是：
Figure BDA00002262265300021
其中R4，R6相互独立地为C1-C6烷基，优选C3-C6烷基，R5为C1-C6亚烷基，优选C3-C6亚烷基；优选醇酯的沸点高于250℃。
2.如第1项所述的水性硅树脂乳液，其中R选自C1-C6烷基和C2-C6烯基，更优选选自甲基、乙基、丙基和乙烯基，最优选选自甲基、乙基和丙基；R1选自甲基、乙基和丙基，更优选乙基。
3.如第1或2项所述的水性硅树脂乳液，其中硅树脂的重均分子量为5000-15000g/mol且多分散系数为3-5，优选重均分子量为8000-12000g/mol且多分散系数为3.5-4.5。
4.如第1-3项中任一项所述的水性硅树脂乳液，其中醇酯是如下一种或几种的混合物：2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯、2,2,4-三乙基-1,3-戊二醇单异丁酸酯、2,2,4-三甲基-1,3-己二醇单异丁酸酯、2,2,4-三乙基-1,3-己二醇单异丁酸酯和2,4-二甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯。
5.如第1-4项中任一项所述的水性硅树脂乳液，其中醇酯的量基于水性硅树脂乳液的总重量为5-20重量%，优选8-15重量%。
6.如第1-5项中任一项所述的水性硅树脂乳液，其包含基于水性硅树脂乳液总重量为0.1-50重量%，优选1-10重量%的乳化剂。
7.如第6项所述的水性硅树脂乳液，其中所述乳化剂为氧化乙烯单元数为3-150的C1-C20烷基聚氧乙烯醚和/或氧化乙烯单元数为150-250的蓖麻油聚氧乙烯醚；优选氧化乙烯单元数为3-150的异构十三醇聚氧乙烯醚和氧化乙烯单元数为150-250的蓖麻油聚氧乙烯醚的混合物；更优选氧化乙烯单元数为3-6的异构十三醇聚氧乙烯醚、氧化乙烯单元数为8-16的异构十三醇聚氧乙烯醚和氧化乙烯单元数为150-250的蓖麻油聚氧乙烯醚的混合物；
并且所述水性硅树脂乳液的粒径范围在100-1000nm之间，D50为100-500nm。
8.如第6或7项所述的水性硅树脂乳液，其由硅树脂溶液在乳化剂存在下，在水中乳化而形成，其中硅树脂溶液包含硅树脂和醇酯。
9.如第8项所述的水性硅树脂乳液，其中硅树脂溶液还包含如下通式的烷基烷氧基硅烷：R2 mSi(OR3)4-m，其中R2为C1-C16烷基，R3为C1-C4烷基或氢；m为0-3，优选1-3的整数；并且烷基烷氧基硅烷占硅树脂溶液总重量的1-20重量%，优选2-15重量%，更优选5-10重量%。
10.如第9项所述的水性硅树脂乳液，其中烷基烷氧基硅烷是以下一种或多种的混合物：正丁基三乙氧基硅烷、异丁基三乙氧基硅烷、正辛基三乙氧基硅烷、异辛基三乙氧基硅烷、十二烷基三乙氧基硅烷和十六烷基三乙氧基硅烷；优选为异辛基三乙氧基硅烷。
11.如第8-10项中任一项所述的水性硅树脂乳液，其中硅树脂溶液还包含基于溶液总重量为1-40重量%，优选5-10重量%的芳烃溶剂和/或脂肪烃溶剂，所述芳烃或脂肪烃的化学通式是CpHq，p为9-15且q为12-32。
12.如第1-11项中任一项所述的水性硅树脂乳液，其中醇酯与硅树脂的重量比值为0.2-0.55，优选0.25-0.45。
13.如第1-12项中任一项所述水性硅树脂乳液在建筑涂料中的用途。
14.一种水性涂料，其包含5-25重量%如第1-12项中任一项所述的水性硅树脂乳液和5-25重量%水性丙烯酸乳液。
具体实施方式
本发明的一个方面涉及一种水性硅树脂乳液，其包含硅树脂和醇酯，其中所述硅树脂的熔点高于30°C且其结构单元通式是Ra(R1O)bSiO(4-(a+b))/2，其中R为C1-C14烃基，R1为C1-C4烷基或氢，a为0-3，优选0.75-1.5，更优选0.9-1.1；b为0-3，优选0.01-1.1，更优选0.01-0.07；
所述醇酯的化学通式是：
Figure BDA00002262265300041
其中R4，R6相互独立地为C1-C6烷基，优选C3-C6烷基，R5为C1-C6亚烷基，优选C3-C6亚烷基；优选醇酯的沸点高于250℃。
对于本发明的硅树脂，R优选选自C1-C6烷基和C2-C6烯基，更优选选自甲基、乙基、丙基和乙烯基，最优选选自甲基、乙基和丙基。根据本发明的一个实施方案，R1优选选自甲基、乙基和丙基，更优选乙基。
适合的硅树脂优选重均分子量是5000-15000g/mol且多分散系数PD为3-5，优选重均分子量为8000-12000g/mol且多分散系数PD为3.5-4.5。优选硅树脂的结构单元通式例如为CH3SiO1.97(OC2H5)0.06和CH3SiO1.48(OC2H5)0.04。
在本发明中适合的醇酯是如下一种或几种的混合物：2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯、2,2,4-三乙基-1,3-戊二醇单异丁酸酯、2,2,4-三甲基-1,3-己二醇单异丁酸酯、2,2,4-三乙基-1,3-己二醇单异丁酸酯和2,4-二甲基-1,3-己二醇单异丁酸酯。
在本发明的水性硅树脂乳液中，醇酯的量基于水性硅树脂乳液的总重量优选为5-20重量%，更优选8-15重量%。
在本发明的一个实施方案中，所述水性硅树脂乳液还包含基于水性硅树脂乳液总重量为0.1-50重量%，优选1-10重量%的乳化剂。
根据本发明的一个实施方案，乳化剂为氧化乙烯单元数为3-150的C1-C20烷基聚氧乙烯醚和/或氧化乙烯单元数为150-250的蓖麻油聚氧乙烯醚；优选氧化乙烯单元数为3-150的异构十三醇聚氧乙烯醚和氧化乙烯单元数为150-250的蓖麻油聚氧乙烯醚的混合物；更优选氧化乙烯单元数为3-6的异构十三醇聚氧乙烯醚、氧化乙烯单元数为8-16的异构十三醇聚氧乙烯醚和氧化乙烯单元数为150-250的蓖麻油聚氧乙烯醚的混合物；
并且所述水性硅树脂乳液的粒径范围在100-1000nm之间，D50为100-500nm。
根据本发明的一个实施方案，所述水性硅树脂乳液由硅树脂溶液在乳化剂存在下，在水中乳化而形成，其中硅树脂溶液包含硅树脂和醇酯。
在一个优选实施方案中，醇酯占硅树脂溶液重量的15-35重量%，优选15-25重量%。
根据本发明的一个实施方案，所述硅树脂溶液还可包含如下通式的烷基烷氧基硅烷：R2 mSi(OR3)4-m，其中R2为C1-C16烷基，R3为C1-C4烷基或氢；m为0-3，优选1-3的整数。R2优选为C4-C16烷基，更优选选自丁基、己基、辛基、十二烷基和十六烷基。R3优选选自甲基、乙基和丙基，更优选乙基。所述烷基烷氧基硅烷占硅树脂溶液总重量的1-20重量%，优选2-15重量%，最优选5-10重量%。
根据本发明的一个优选实施方案，所述烷基烷氧基硅烷是以下一种或几种的混合物：正丁基三乙氧基硅烷、异丁基三乙氧基硅烷、正辛基三乙氧基硅烷、异辛基三乙氧基硅烷、十二烷基三乙氧基硅烷和十六烷基三乙氧基硅烷；优选异辛基三乙氧基硅烷。
根据本发明的一个实施方案，所述硅树脂溶液还可包含基于溶液总重量为1-40重量%，优选5-10重量%的芳烃溶剂和/或脂肪烃溶剂，所述芳烃或脂肪烃的化学通式是CpHq，p为9-15且q为12-32。芳烃可以是C9-C14芳烃混合物，脂肪烃可以是C12-C15脂肪烃混合物。烃类溶剂的市售商品例如包括以重芳烃石脑油为主要成分的Solvesso150ND、Solvesso200和Solvesso200ND，或者以蒸馏石油加氢轻组分为主要成分的Exxsol D60和Exxsol D80。
在本发明的一个优选实施方案中，醇酯与硅树脂的重量比值为0.2-0.55，优选0.25-0.45。
本发明的水性硅树脂乳液可如下制备：将硅树脂溶解在上述醇酯和任选烷基烷氧基硅烷以及任选烃类溶剂的混合液中，得到无色澄清的硅树脂溶液，然后在乳化剂的帮助下，将该溶液在水中乳化。在这个过程中，根据乳化剂的不同特性，乳化剂可以添加在水相或油相中。当然，在上述制备硅树脂溶液的过程中，也可将硅树脂首先溶解在醇酯中，然后再加入任选的烷基烷氧基硅烷以及任选烃类溶剂，得到无色澄清的硅树脂溶液。
硅树脂的溶解和乳液的制备可以用标准的搅拌器，如高速分散机或均质机进行。乳化完成后，该乳液可用水稀释。
本发明的水性硅树脂乳液的固含量为1-80重量%，优选30-60重量%，更优选35-55重量%。
在本发明的水性硅树脂乳液中还可包含少量，如占乳液总重量约1-5重量%的常规助剂，如防腐剂(异噻唑啉酮类防腐剂)和pH调节剂(如甲基硅醇钾溶液)。
本发明的另一方面涉及本发明的水性硅树脂乳液在建筑涂料中的用途。
本发明的又一方面涉及一种水性涂料，其包含大约5-25重量%的本发明水性硅树脂乳液和大约5-25重量%的水性丙烯酸乳液。所述水性涂料还可包含1-5重量%的涂料用助剂。
在本发明中，水性丙烯酸乳液可以是本领域常用的那些，例如市场上销售的用于外墙建筑涂料的乳液。丙烯酸类乳液例如是《丙烯酸酯涂料》(ISBN：9787502566319，汪长春等，化学工业出版社；2005年04月)中所述的那些。其中所用丙烯酸酯例如包括(甲基)丙烯酸与醇的酯，所述醇优选是C1-C12，优选C1-C8，特别优选C1-C4的链烷醇，例如丙烯酸的甲酯、乙酯、正丁酯、异丁酯和2-乙基己酯，以及甲基丙烯酸的甲酯、乙酯、正丁酯、异丁酯和2-乙基己酯。
在本发明的水性涂料中，最适合的载体是水，所述水性涂料大约包含50-75重量%的水。
在该水性涂料中，可以使用占涂料总重量约1-5重量%的涂料用助剂。所用的涂料用助剂包括增稠剂(如纤维素类增稠剂)、消泡剂(如有机硅类消泡剂)、防腐剂(如异噻唑啉酮类防腐剂)、pH调节剂(如三乙醇胺)和防冻剂(如1,3-丙二醇)等。
对于所述水性涂料的配制，只需要将上述各种组分简单的搅拌混合即可。
实施例
在下面的实施例中，如果没有特别说明，所述份为重量份。
硅树脂溶液1
将大约72份经验式为MeSiO1.48(OEt)0.04的硅树脂(商品名MK粉末，瓦克化学公司提供，重均分子量约为10000g/mol，多分散系数PD为4.3，熔点为35-55℃)溶解在21份2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯(商品名Texanol，由Eastman公司提供，沸点为255-261.5°C(102.4kPa))和7份重芳烃溶剂(商品名Solvesso150ND，由ExxonMobil公司提供)的混合液中。搅拌均匀后得到无色透明的溶液，其粘度在23℃大约是10000cps。
硅树脂溶液2
将大约72份经验式为MeSiO1.48(OEt)0.04的硅树脂(商品名
Figure BDA00002262265300072
MK粉末，瓦克化学公司提供，重均分子量约为10000g/mol，多分散系数PD为4.3，熔点为35-55℃)溶解在21份2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯(商品名Texanol)和7份异辛基三乙氧基硅烷(商品名
Figure BDA00002262265300073
BS1701，由瓦克化学公司提供)的混合液中。搅拌均匀后得到无色透明的溶液，其粘度在23℃大约是15600cps。
硅树脂溶液3
将大约70份经验式为MeSiO1.48(OEt)0.04的硅树脂(商品名
Figure BDA00002262265300074
MK粉末，瓦克化学公司提供，重均分子量约为10000g/mol，多分散系数PD为4.3，熔点为35-55℃)溶解在30份2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯(商品名Texanol)中，搅拌均匀后得到无色透明的溶液，其粘度在23℃大约是18000cps。
硅树脂的溶解性结果总结在下表1中。
表1
硅树脂溶液1 硅树脂溶液2 硅树脂溶液3
溶解性 无色透明 无色透明 无色透明
硅树脂溶液的外观无色透明，说明硅树脂的溶解性好；溶液的外观出现混浊或有沉淀，说明硅树脂溶解性不好。由表1可看出硅树脂的溶解性非常好，得到的溶液非常稳定。
硅树脂乳液1
将大约1.89份非离子乳化剂异构十三醇聚氧乙烯醚(5个EO，MULTISO13/50，由沙索化学公司提供)和2.70份C12烷基聚氧乙烯醚(含28个EO，商品名
Figure BDA00002262265300081
LCN287，由Clariant公司提供)溶解在5.0份去离子水中。当乳化剂完全均匀分散在水中后，将54份硅树脂溶液1缓慢地加入其中，边搅拌边添加，搅拌速度大约是1500转/分钟，加料时间大约是35分钟。然后将36.4份去离子水在搅拌下加入其中，直至形成均匀的白色乳液。然后加入0.06份防腐剂Rocima R550(甲基异噻唑啉酮类防腐剂，来自Dow Chemicals)和0.12份防腐剂Rocima R640(苯基异噻唑啉酮类防腐剂，来自Dow Chemicals)，最后加入0.1份甲基硅醇钾溶液(
Figure BDA00002262265300082
BS168，来自瓦克化学)将pH值调节到7-8。经马尔文粒径分布测试仪测试得到粒径范围在100-500nm之间，D50为152nm。
硅树脂乳液2
将大约1.0份非离子乳化剂异构十三醇聚氧乙烯醚(5个EO，MULTISO13/50，由沙索化学公司提供)、1.0份非离子乳化剂异构十三醇聚氧乙烯醚(10个EO，MULTISO13/100，由沙索化学公司提供)和2.0份C13烷基聚氧乙烯醚(含100个EO，商品名Genapol X1005，由Clariant公司提供)溶解在3.75份去离子水中。当乳化剂完全均匀分散在水中后，将54份硅树脂溶液2缓慢地加入其中，边搅拌边添加，搅拌速度大约是1500转/分钟，加料时间大约是35分钟。然后将38.0份去离子水在搅拌下加入其中，直至形成均匀的白色乳液。然后加入0.06份防腐剂Rocima R550和0.12份防腐剂Rocima R640，最后加入0.1份甲基硅醇钾溶液
Figure BDA00002262265300083
BS168将pH值调节到7-8。经马尔文粒径分布测试仪测试得到粒径范围在100-500nm之间，D50为313nm。
硅树脂乳液3
将大约1.17份非离子乳化剂异构十三醇聚氧乙烯醚(5个EO，MULTISO13/50，由沙索化学公司提供)、0.94份非离子乳化剂异构十三醇聚氧乙烯醚(10个EO，MULTISO13/100，由沙索化学公司提供)和1.4份非离子乳化剂蓖麻油聚氧乙烯醚(200个EO，EtocasTM200，由禾大公司提供)，溶解在3.9份去离子水中。当乳化剂完全均匀分散在水中后，将54份硅树脂溶液2缓慢地加入其中，边搅拌边添加，搅拌速度大约是1500转/分钟，加料时间大约是35分钟。然后将38.31份去离子水在搅拌下加入其中，直至形成均匀的白色乳液。然后加入0.06份防腐剂Rocima R550和0.12份防腐剂Rocima R640，最后加入0.1份甲基硅醇钾溶液
Figure BDA00002262265300091
BS168将pH值调节到7-8。经马尔文粒径分布测试仪测试得到粒径范围在100-900nm之间，D50为400nm。
清漆例1
将15份硅树脂乳液2，15份丙烯酸乳液(商品名Primal261P，来自Dow Chemicals，100%丙烯酸酯聚合物，固含量50重量%，密度1.06g/ml，粘度小于300cps(布氏粘度计2号转子60rpm))和70份去离子水混合均匀，在其中加入少量助剂：0.1份防腐剂Kathon LXE(异噻唑啉酮类防腐剂，来自Dow Chemicals)、0.5份增稠剂Acrysol RM-2020NPR(聚氨酯类增稠剂，来自Dow Chemicals)、0.2份消泡剂
Figure BDA00002262265300092
SD860(有机硅类消泡剂，瓦克公司市售商品)、0.1份pH调节剂三乙醇胺和1.0份防冻剂1,3-丙二醇，混合均匀后得到涂料。
清漆例2
将15份硅树脂乳液3，15份丙烯酸乳液(商品名Primal261P)和70份去离子水混合均匀，在其中加入与清漆例1相同的少量助剂：防腐剂、增稠剂、消泡剂、pH调节剂和防冻剂，混合均匀后得到涂料。
清漆例3
将15份硅树脂乳液3，15份丙烯酸共聚乳液(商品名NaPoly2800，汉高公司市售产品，丙烯酸共聚乳液，无皂聚合，固含量约为47重量%，粘度1000-4000cps(布氏粘度计4号转子60rpm))和70份去离子水混合均匀，在其中加入与清漆例1相同的少量助剂：防腐剂、增稠剂、消泡剂、pH调节剂和防冻剂，混合均匀后得到涂料。
对比例
将30份丙烯酸乳液(商品名Primal261P)和70份去离子水混合均匀，在其中加入与清漆例1相同的少量助剂：防腐剂、增稠剂、消泡剂、pH调节剂和防冻剂，混合均匀后得到涂料。
涂料的热贮存稳定性
将所配制的清漆例1-3的涂料和对比例的涂料装入密封的塑料瓶中，放入50℃的恒温烘箱中，一个月后检查是否有分层和沉淀出现，结果示于表2。合格的涂料应不分层或可轻微分层但不影响使用。
表2
Figure BDA00002262265300101
涂料的耐水性
用线棒涂布器将清漆例1-3和对比例的涂料涂在玻璃板上，湿膜厚度是100μm。在23℃和50%的相对湿度下放置24小时，然后在去离子水中浸96小时，取出样板。观察浸后样板的外观以及干燥后的外观，结果示于表3。合格的样品应是浸后轻微发白，干燥后恢复透明。
表3
Figure BDA00002262265300102
涂料的耐沾污性
质感涂料如下制备：
将10份水、15份丙烯酸乳液POLYSOL AP4765(来自昭和化工公司，固含量约为46重量%，23°C下的粘度为3500mPa.s)、1.0份2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯、0.1份防腐剂Kathon LXE(Dow Chemicals)、0.5份增稠剂Acrysol TT-935(Dow Chemicals)、0.1份消泡剂
Figure BDA00002262265300111
SD860(瓦克化学公司商品)、0.1份pH调节剂三乙醇胺混合均匀，然后加入75份20-100目的白色石英砂，混合均匀后得到质感涂料。
将上述质感涂料用刮刀抹涂在7×15厘米的水泥纤维板上，要求涂抹均匀，厚度一致，厚度控制在2-3毫米之间，在23℃和50%的相对湿度下干燥7天待用。
将清漆例2的涂料和对比例的涂料涂刷在上述质感涂料表面，涂布量约100克/平方米，在23℃和50%的相对湿度下7天后完全干燥。然后测量所得涂层的白度。测试采用德国BYK公司Color-guide色差计，测出各个涂料表面的L，a，b值，用L表示白度，每块样板，测三个值，取平均值。
涂料污染性测试用的配制灰(由上海建筑科学研究院提供)符合《GB/T9780-2005建筑涂料涂层耐沾污性试验方法》的要求，其以石墨粉为主要成分，参数如下：细度：0.045mm方孔筛筛余量(5.0+2.0)%，烧失量：(12+2)%，密度：(2.7+0.2)g/cm3，比表面积：(440+20)m2/kg，反射系数：(37+3)%。将上述配制灰与等量的水混合，用羊毛刷分别涂刷在由清漆例2的涂料得到的涂层表面和由对比例的涂料得到的涂层表面上，涂布量是50-80g/m2，干燥2小时后，用水冲洗一分钟，24小时后测量其白度。然后再重复污染试验，共进行5次，结果示于表4。
表4
L0 Dc1 Dc2 Dc3 Dc4 Dc5
清漆例2 86.60 96.66 94.34 94.72 92.93 93.19
对比例 86.62 96.06 94.78 93.75 90.85 91.35
沾污指数:Dc1=L1/L0*100%；Dc2=L2/L0*100%；Dc3=L3/L0*100%；Dc4=L4/L0*100%；Dc5=L5/L0*100%；
L0–污染前的白度;L1–第一次污染后的白度;L2–第二次污染后的白度；L3–第三次污染后的白度；L4–第四次污染后的白度；L5–第五次污染后的白度；
沾污指数的值越大，说明该涂料耐沾污性越好。根据表4中的结果可知，由清漆例2得到的涂层在5次重复污染之后，仍然保持较高的抗污能力。

Claims (14)

1.一种水性硅树脂乳液，其包含硅树脂和醇酯，其中所述硅树脂的熔点高于30°C且其结构单元通式是Ra(R1O)bSiO(4-(a+b))/2，其中R为C1-C14烃基，R1为C1-C4烷基或氢，a为0-3，优选0.75-1.5，更优选0.9-1.1；b为0-3，优选0.01-1.1，更优选0.01-0.07；
所述醇酯的化学通式是：
Figure FDA00002262265200011
其中R4，R6相互独立地为C1-C6烷基，优选C3-C6烷基，R5为C1-C6亚烷基，优选C3-C6亚烷基；优选醇酯的沸点高于250℃。
2.如权利要求1所述的水性硅树脂乳液，其中R选自C1-C6烷基和C2-C6烯基，更优选选自甲基、乙基、丙基和乙烯基，最优选选自甲基、乙基和丙基；R1选自甲基、乙基和丙基，更优选乙基。
3.如权利要求1或2所述的水性硅树脂乳液，其中硅树脂的重均分子量为5000-15000g/mol且多分散系数为3-5，优选重均分子量为8000-12000g/mol且多分散系数为3.5-4.5。
4.如权利要求1-3中任一项所述的水性硅树脂乳液，其中醇酯是如下一种或几种的混合物：2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯、2,2,4-三乙基-1,3-戊二醇单异丁酸酯、2,2,4-三甲基-1,3-己二醇单异丁酸酯、2,2,4-三乙基-1,3-己二醇单异丁酸酯和2,4-二甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯。
5.如权利要求1-4中任一项所述的水性硅树脂乳液，其中醇酯的量基于水性硅树脂乳液的总重量为5-20重量%，优选8-15重量%。
6.如权利要求1-5中任一项所述的水性硅树脂乳液，其包含基于水性硅树脂乳液总重量为0.1-50重量%，优选1-10重量%的乳化剂。
7.如权利要求6所述的水性硅树脂乳液，其中所述乳化剂为氧化乙烯单元数为3-150的C1-C20烷基聚氧乙烯醚和/或氧化乙烯单元数为150-250的蓖麻油聚氧乙烯醚；优选氧化乙烯单元数为3-150的异构十三醇聚氧乙烯醚和氧化乙烯单元数为150-250的蓖麻油聚氧乙烯醚的混合物；更优选氧化乙烯单元数为3-6的异构十三醇聚氧乙烯醚、氧化乙烯单元数为8-16的异构十三醇聚氧乙烯醚和氧化乙烯单元数为150-250的蓖麻油聚氧乙烯醚的混合物；
并且所述水性硅树脂乳液的粒径范围在100-1000nm之间，D50为100-500nm。
8.如权利要求6或7所述的水性硅树脂乳液，其由硅树脂溶液在乳化剂存在下，在水中乳化而形成，其中硅树脂溶液包含硅树脂和醇酯。
9.如权利要求8所述的水性硅树脂乳液，其中硅树脂溶液还包含如下通式的烷基烷氧基硅烷：R2 mSi(OR3)4-m，其中R2为C1-C16烷基，R3为C1-C4烷基或氢；m为0-3，优选1-3的整数；并且烷基烷氧基硅烷占硅树脂溶液总重量的1-20重量%，优选2-15重量%，更优选5-10重量%。
10.如权利要求9所述的水性硅树脂乳液，其中烷基烷氧基硅烷是以下一种或多种的混合物：正丁基三乙氧基硅烷、异丁基三乙氧基硅烷、正辛基三乙氧基硅烷、异辛基三乙氧基硅烷、十二烷基三乙氧基硅烷和十六烷基三乙氧基硅烷；优选为异辛基三乙氧基硅烷。
11.如权利要求8-10中任一项所述的水性硅树脂乳液，其中硅树脂溶液还包含基于溶液总重量为1-40重量%，优选5-10重量%的芳烃溶剂和/或脂肪烃溶剂，所述芳烃或脂肪烃的化学通式是CpHq，p为9-15且q为12-32。
12.如权利要求1-11中任一项所述的水性硅树脂乳液，其中醇酯与硅树脂的重量比值为0.2-0.55，优选0.25-0.45。
13.如权利要求1-12中任一项所述水性硅树脂乳液在建筑涂料中的用途。
14.一种水性涂料，其包含5-25重量%如权利要求1-12中任一项所述的水性硅树脂乳液和5-25重量%水性丙烯酸乳液。
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