CN107177310A - 一种丙烯酸聚硅氧烷涂料 - Google Patents

一种丙烯酸聚硅氧烷涂料 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种丙烯酸聚硅氧烷涂料，本发明制备的丙烯酸聚硅氧烷树脂，工艺简单，反应条件温和，温度低，节能环保且安全易操作。本发明采用的缩合反应工艺合成丙烯酸聚硅氧烷树脂，反应条件温和，节约能源，且易操作，也不会产生高温加热造成溶剂挥发导致配比不准，产品性能不稳定等问题。而且本发明制备的丙烯酸聚硅氧烷涂料解决了聚硅氧烷涂料漆膜硬度低柔韧性差的缺点，提高了漆膜的硬度、冲击性能和柔韧性且使之达到一个平衡，同时漆膜的干燥时间也得到了改善，提高了施工效率。因此本发明提供的丙烯酸聚硅氧烷涂料制备方法具有工艺简单、操作方便、成本低、漆膜性能优良等优点。

Description

一种丙烯酸聚硅氧烷涂料
技术领域
本发明涉及涂料领域，尤其涉及一种丙烯酸聚硅氧烷涂料。
背景技术
聚硅氧烷是一种重要的硅树脂，兼具有无机材料和有机材料的特点，具有耐高温、表面张力低等优异性能。利用聚硅氧烷作为涂料成膜树脂时，能够长期有效保持颜色和光泽，表现出良好的耐候性，且安全健康环保；但同时也存在漆膜硬度偏低、柔韧性和耐冲击性差，以及附着力不理想等问题。
发明内容
为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种工艺简单、安全环保、性能优良的丙烯酸聚硅氧烷涂料及其制备方法。
一种丙烯酸聚硅氧烷涂料，由以下质量份数的原料组成：
丙烯酸聚硅氧烷树脂 45～60
钛白粉 30～40
有机膨润土 1～3
二甲苯 4～12
乙酸丁酯 3～10
环氧丙基三甲氧基硅烷 3～12
所述的丙烯酸聚硅氧烷树脂由以下质量份数的原料组成：
正硅酸乙酯水解物 5～30
丙烯酸树脂 20～75
其中所述的丙烯酸树脂是以二甲苯为溶剂的含羟基丙烯酸树脂溶液，羟值为30～40mgKOH/g，固含为50～60%。
所述的正硅酸乙酯水解物由以下质量份数的原料组成：
正硅酸乙酯 55～70
异丙醇 10～15
乙醇 10～15
酸水 5～10。
所述的酸水由以下质量份数的原料组成：
去离子水 35～45
盐酸 0.3～0.6
氯化锌 2～3。
所述的丙烯酸聚硅氧烷涂料的制备方法，具体步骤如下：
（1）制备丙烯酸聚硅氧烷树脂
将正硅酸乙酯、异丙醇、乙醇混合，加热搅拌升温至50～65℃，再加入酸水，在60～85℃保温直至反应混合物的凝胶时间为110～150s后得到正硅酸乙酯水解物；再升温至80～98℃使正硅酸乙酯水解物中的含羟基溶剂挥发后，加入丙烯酸树脂，开启回流冷凝和搅拌装置，在100～110℃保温2～3h即得丙烯酸聚硅氧烷树脂；
（2）制备丙烯酸聚硅氧烷涂料
将丙烯酸聚硅氧烷树脂、二甲苯和乙酸丁酯加入研磨罐中，充分分散均匀后，依次加入钛白粉、有机膨润土，搅拌均匀后经研磨机研磨至细度≤20μm，过滤即可得到甲组份，再与环氧丙基三甲氧基硅烷混合搅拌均匀，即得丙烯酸聚硅氧烷涂料。
所述酸水的制备方法是将去离子水、盐酸、氯化锌搅拌混合均匀。
本发明的优点是：本发明制备的丙烯酸聚硅氧烷树脂，工艺简单，反应条件温和，温度低，节能环保且安全易操作。本发明采用的缩合反应工艺合成丙烯酸聚硅氧烷树脂，反应条件温和，节约能源，且易操作，也不会产生高温加热造成溶剂挥发导致配比不准，产品性能不稳定等问题。而且本发明制备的丙烯酸聚硅氧烷涂料解决了聚硅氧烷涂料漆膜硬度低柔韧性差的缺点，提高了漆膜的硬度、冲击性能和柔韧性且使之达到一个平衡，同时漆膜的干燥时间也得到了改善，提高了施工效率。因此本发明提供的丙烯酸聚硅氧烷涂料制备方法具有工艺简单、操作方便、成本低、漆膜性能优良等优点。
具体实施方式
一种丙烯酸聚硅氧烷涂料，由以下质量份数（公斤）的原料组成：
丙烯酸聚硅氧烷树脂 50
钛白粉 35
有机膨润土 2
二甲苯 9
乙酸丁酯 8
环氧丙基三甲氧基硅烷 10
所述的丙烯酸聚硅氧烷树脂由以下质量份数（公斤）的原料组成：
正硅酸乙酯水解物 20
丙烯酸树脂 40
其中所述的丙烯酸树脂是以二甲苯为溶剂的含羟基丙烯酸树脂溶液，羟值为35mgKOH/g，固含为55%。
所述的正硅酸乙酯水解物由以下质量份数（公斤）的原料组成：
正硅酸乙酯 60
异丙醇 13
乙醇 13
酸水 8。
所述的酸水由以下质量份数（公斤）的原料组成：
去离子水 40
盐酸 0.5
氯化锌 2。
所述的丙烯酸聚硅氧烷涂料的制备方法，具体步骤如下：
（1）制备丙烯酸聚硅氧烷树脂
将正硅酸乙酯、异丙醇、乙醇混合，加热搅拌升温至60℃，再加入酸水，在70℃保温直至反应混合物的凝胶时间为130s后得到正硅酸乙酯水解物；再升温至88℃使正硅酸乙酯水解物中的含羟基溶剂挥发后，加入丙烯酸树脂，开启回流冷凝和搅拌装置，在105℃保温2h即得丙烯酸聚硅氧烷树脂；
（2）制备丙烯酸聚硅氧烷涂料
将丙烯酸聚硅氧烷树脂、二甲苯和乙酸丁酯加入研磨罐中，充分分散均匀后，依次加入钛白粉、有机膨润土，搅拌均匀后经研磨机研磨至细度≤20μm，过滤即可得到甲组份，再与环氧丙基三甲氧基硅烷混合搅拌均匀，即得丙烯酸聚硅氧烷涂料。
所述酸水的制备方法是将去离子水、盐酸、氯化锌搅拌混合均匀。
实验数据：
将上述方法制得的丙烯酸聚硅氧烷涂料喷涂在马口铁板上，室温放置7d，即可得到光泽性好、丰满度高的漆膜，漆膜的主要性能如下：
表干 30min
实干 12h
附着力（划圈法） 1级
硬度（铅笔法） 3H
耐冲击性 50cm
弯曲试验 2mm 。

Claims (6)

1.一种丙烯酸聚硅氧烷涂料，其特征在于，由以下质量份数的原料组成：
丙烯酸聚硅氧烷树脂 45～60
钛白粉 30～40
有机膨润土 1～3
二甲苯 4～12
乙酸丁酯 3～10
环氧丙基三甲氧基硅烷 3～12。
2.根据权利要求1所述的丙烯酸聚硅氧烷涂料，其特征在于，所述的丙烯酸聚硅氧烷树脂由以下质量份数的原料组成：
正硅酸乙酯水解物 5～30
丙烯酸树脂 20～75
其中所述的丙烯酸树脂是以二甲苯为溶剂的含羟基丙烯酸树脂溶液，羟值为30～40mgKOH/g，固含为50～60%。
3.根据权利要求2所述的丙烯酸聚硅氧烷涂料，其特征在于，所述的正硅酸乙酯水解物由以下质量份数的原料组成：
正硅酸乙酯 55～70
异丙醇 10～15
乙醇 10～15
酸水 5～10。
4.根据权利要求3所述的丙烯酸聚硅氧烷涂料，其特征在于，所述的酸水由以下质量份数的原料组成：
去离子水 35～45
盐酸 0.3～0.6
氯化锌 2～3。
5.根据权利要求1所述的丙烯酸聚硅氧烷涂料的制备方法，其特征在于具体步骤如下：
（1）制备丙烯酸聚硅氧烷树脂
将正硅酸乙酯、异丙醇、乙醇混合，加热搅拌升温至50～65℃，再加入酸水，在60～85℃保温直至反应混合物的凝胶时间为110～150s后得到正硅酸乙酯水解物；再升温至80～98℃使正硅酸乙酯水解物中的含羟基溶剂挥发后，加入丙烯酸树脂，开启回流冷凝和搅拌装置，在100～110℃保温2～3h即得丙烯酸聚硅氧烷树脂；
（2）制备丙烯酸聚硅氧烷涂料
将丙烯酸聚硅氧烷树脂、二甲苯和乙酸丁酯加入研磨罐中，充分分散均匀后，依次加入钛白粉、有机膨润土，搅拌均匀后经研磨机研磨至细度≤20μm，过滤即可得到甲组份，再与环氧丙基三甲氧基硅烷混合搅拌均匀，即得丙烯酸聚硅氧烷涂料。
6.根据权利要求5所述的丙烯酸聚硅氧烷涂料的制备方法，其特征在于，所述酸水的制备方法是将去离子水、盐酸、氯化锌搅拌混合均匀。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110437740A (zh) * 2019-08-08 2019-11-12 陕西宝塔山油漆股份有限公司 一种高装饰型丙烯酸聚硅氧烷涂料及其制备方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101348611A (zh) * 2008-09-05 2009-01-21 中国海洋石油总公司 丙烯酸改性聚硅氧烷树脂及其涂料

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