CN111040187A - 一种有机硅树脂乳液及制备方法 - Google Patents
一种有机硅树脂乳液及制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111040187A CN111040187A CN201911195537.7A CN201911195537A CN111040187A CN 111040187 A CN111040187 A CN 111040187A CN 201911195537 A CN201911195537 A CN 201911195537A CN 111040187 A CN111040187 A CN 111040187A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- silicone resin
- water
- resin emulsion
- organic silicon
- minutes
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 title claims abstract description 46
- 229920005989 resin Polymers 0.000 title claims abstract description 36
- 239000011347 resin Substances 0.000 title claims abstract description 36
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 34
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 34
- 239000010703 silicon Substances 0.000 title claims abstract description 34
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 10
- 238000004945 emulsification Methods 0.000 title description 3
- 230000001804 emulsifying effect Effects 0.000 claims abstract description 40
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 39
- 239000011342 resin composition Substances 0.000 claims abstract description 30
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 claims abstract description 11
- 229920002050 silicone resin Polymers 0.000 claims description 40
- -1 polyoxyethylene Polymers 0.000 claims description 24
- 238000010008 shearing Methods 0.000 claims description 24
- 125000003944 tolyl group Chemical group 0.000 claims description 10
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 9
- BFXIKLCIZHOAAZ-UHFFFAOYSA-N methyltrimethoxysilane Chemical compound CO[Si](C)(OC)OC BFXIKLCIZHOAAZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 claims description 7
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 claims description 7
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 claims description 6
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 claims description 6
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims description 6
- 229920001451 polypropylene glycol Polymers 0.000 claims description 6
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 claims description 6
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 6
- 239000000230 xanthan gum Substances 0.000 claims description 6
- 229920001285 xanthan gum Polymers 0.000 claims description 6
- 235000010493 xanthan gum Nutrition 0.000 claims description 6
- 229940082509 xanthan gum Drugs 0.000 claims description 6
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 claims description 5
- KBXJHRABGYYAFC-UHFFFAOYSA-N octaphenylsilsesquioxane Chemical compound O1[Si](O2)(C=3C=CC=CC=3)O[Si](O3)(C=4C=CC=CC=4)O[Si](O4)(C=5C=CC=CC=5)O[Si]1(C=1C=CC=CC=1)O[Si](O1)(C=5C=CC=CC=5)O[Si]2(C=2C=CC=CC=2)O[Si]3(C=2C=CC=CC=2)O[Si]41C1=CC=CC=C1 KBXJHRABGYYAFC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- XFRVVPUIAFSTFO-UHFFFAOYSA-N 1-Tridecanol Chemical compound CCCCCCCCCCCCCO XFRVVPUIAFSTFO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N Acrylic acid Chemical compound OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229920002907 Guar gum Polymers 0.000 claims description 3
- 229920002125 Sokalan® Polymers 0.000 claims description 3
- BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N Tetraethyl orthosilicate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)OCC BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229960001631 carbomer Drugs 0.000 claims description 3
- 229920003086 cellulose ether Polymers 0.000 claims description 3
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 3
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims description 3
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 3
- 239000000665 guar gum Substances 0.000 claims description 3
- 235000010417 guar gum Nutrition 0.000 claims description 3
- 229960002154 guar gum Drugs 0.000 claims description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 3
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 claims description 3
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 claims description 3
- 229940070721 polyacrylate Drugs 0.000 claims description 3
- 229940068984 polyvinyl alcohol Drugs 0.000 claims description 3
- 235000019422 polyvinyl alcohol Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000008213 purified water Substances 0.000 claims description 3
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 3
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 claims description 3
- LFQCEHFDDXELDD-UHFFFAOYSA-N tetramethyl orthosilicate Chemical compound CO[Si](OC)(OC)OC LFQCEHFDDXELDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 claims description 3
- CPUDPFPXCZDNGI-UHFFFAOYSA-N triethoxy(methyl)silane Chemical compound CCO[Si](C)(OCC)OCC CPUDPFPXCZDNGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000003995 emulsifying agent Substances 0.000 abstract description 7
- 239000003973 paint Substances 0.000 abstract description 7
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 abstract description 4
- 238000000576 coating method Methods 0.000 abstract description 4
- 238000004383 yellowing Methods 0.000 abstract description 3
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 abstract description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 abstract description 2
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 abstract description 2
- 239000008267 milk Substances 0.000 abstract 1
- 210000004080 milk Anatomy 0.000 abstract 1
- 235000013336 milk Nutrition 0.000 abstract 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 abstract 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 6
- 230000032798 delamination Effects 0.000 description 4
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 4
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 4
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 4
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 3
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 description 3
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 2
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 238000010556 emulsion polymerization method Methods 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 239000012855 volatile organic compound Substances 0.000 description 2
- 239000011850 water-based material Substances 0.000 description 2
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002808 Si–O–Si Inorganic materials 0.000 description 1
- DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M Sodium laurylsulphate Chemical compound [Na+].CCCCCCCCCCCCOS([O-])(=O)=O DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 125000003342 alkenyl group Chemical group 0.000 description 1
- 238000007098 aminolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 229920013822 aminosilicone Polymers 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- DTPCFIHYWYONMD-UHFFFAOYSA-N decaethylene glycol Polymers OCCOCCOCCOCCOCCOCCOCCOCCOCCOCCO DTPCFIHYWYONMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 125000003700 epoxy group Chemical group 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 1
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 238000006459 hydrosilylation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000004530 micro-emulsion Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 231100000956 nontoxicity Toxicity 0.000 description 1
- 125000000962 organic group Chemical group 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 238000007142 ring opening reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 239000004711 α-olefin Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
- C08J3/02—Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques
- C08J3/03—Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques in aqueous media
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D183/00—Coating compositions based on macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon, with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Coating compositions based on derivatives of such polymers
- C09D183/04—Polysiloxanes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
- C09D5/18—Fireproof paints including high temperature resistant paints
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
- C09D7/40—Additives
- C09D7/65—Additives macromolecular
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2383/00—Characterised by the use of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Derivatives of such polymers
- C08J2383/04—Polysiloxanes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2483/00—Characterised by the use of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Derivatives of such polymers
- C08J2483/04—Polysiloxanes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2201/00—Properties
- C08L2201/08—Stabilised against heat, light or radiation or oxydation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
- C08L2205/02—Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group
- C08L2205/025—Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group containing two or more polymers of the same hierarchy C08L, and differing only in parameters such as density, comonomer content, molecular weight, structure
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
- C08L2205/03—Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend
- C08L2205/035—Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend containing four or more polymers in a blend
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
Abstract
本发明公开了一种有机硅树脂乳液的制备方法，包括有机硅树脂组合物、乳化分散剂、增稠剂和水，其重量配比为：有机硅树脂组合物40～45％，乳化剂5～10％，增稠剂0.1～1％，水40～60％。解决了现有硅树脂乳液中乳化剂含量过高、易黄变，并且对PH敏感，稳定性差，在酸碱环境下易破乳的问题。本发明的有机硅树脂乳液，相比现有技术，不含挥发性有机溶剂，可常温自干，安全环保，耐黄变，可用作水性有机硅耐高温涂料、特别是浅色漆的基础粘接剂。
Description
技术领域
本发明涉及复合材料技术领域，具体为一种有机硅树脂乳液及制备方法。
背景技术
水性材料是指以水为稀释剂，将介质溶于水或分散于水的材料。水性材料尤其是水性涂料，由于具有VOC(挥发性有机化合物)低、无毒环保、不燃不爆等优点，随着人们环保意识越来越高，越来越受到市场的欢迎。国家也越来越重视环保问题，对溶剂型材料的管控越来越严。因此材料的水性化以及在水性产品中的应用是越来越需要重视的问题，也越来越成为材料领域的一个发展方向。
有机硅是以Si-O-Si为主链，侧链为有机基团的聚合物性材料，具有表面张力低、耐高低温、耐候性、疏水性等特点，是现代工业中非常重要的一种材料。有机硅树脂具有耐高温、疏水性好、耐候性好、附着好、绝缘性高、硬度高等特点，在现代工业中具有很多的应用。比如在一些户外油漆中添加一些有机硅树脂，可以极大的提高耐候性，提高油漆的寿命。
但是在水性材料中，由于有机硅树脂的疏水性，不能直接加入到水性材料中。现有硅树脂水性化技术主要是通过在硅树脂结构中引进大量亲水基团或者乳液聚合方法来实现的。
如中国授权发明专利公开号CN103937001B公开了一种水可分散型烷基/聚醚氨基硅树脂的制备方法。该方法将含氢硅树脂和小分子烯基环氧化合物、α-烯烃进行硅氢加成反应得到的中间体与聚醚胺进行氨解开环环氧基团反应，制得烷基/聚醚胺基硅树脂。该硅树脂用溶剂稀释后可溶解或分散于水中呈稳定硅乳或微乳，得到水性有机硅树脂。但是该方法存在以下的不足：(1)需要使用昂贵的贵金属催化剂；(2)聚醚氨基对环氧的反应活性很高，反应很复杂，有可能聚醚氨基可以直接开环交联中间体，得到不溶不熔的产物，无法分散在水中，影响产品的应用；(2)烷基/聚醚胺基硅树脂需要用溶剂稀释后才能在水中呈稳定乳液，产品中加入溶剂增加了VOC，在环保上具有限制；(3)硅树脂结构是通过引入大量的亲水有机基团，虽然亲水性得以改善，但耐高温性能却下降严重、且易黄变。
江南大学的杨凯等人以甲基三甲氧基硅烷(MTMS)为原料，采用乳液聚合法制得硅树脂乳液.研究了聚合条件对MTMS转化率及乳液稳定性的影响。结果表明，当复合乳化剂为MTMS质量的30％、复合乳化剂十二烷基硫酸钠与聚氧乙烯(10)辛基苯酚醚质量比为2：1、催化剂质量为MTMS质量的6％、反应温度为80℃、反应时间9h时，制得的有机硅树脂乳液稳定性好。该方法存在着明显的不足：(1)以三官能度的小分子量硅烷为主体，制得的硅树脂乳液光泽低、发脆，难以满足高性能涂膜的要求；(2)乳化剂用量大，制得的涂膜耐温不够，易黄变。(3)对PH敏感，稳定性差，在酸碱环境下易破乳。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种有机硅树脂乳液及制备方法。采用特殊的乳化技术，乳化剂用量少，本发明的有机硅树脂乳液，相比现有技术，耐黄变、耐高温性好，并且不含挥发性有机溶剂，可常温自干，安全环保，可用作水性有机硅耐高温涂料、特别是浅色漆的基础粘接剂。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种有机硅树脂乳液，包括以下原料组成：有机硅树脂组合物、乳化分散剂、增稠剂和水。
优选的，所述的有机硅树脂组合物是由烷氧基硅烷、倍半硅氧烷树脂与重均分子量在2000－5000和100000－200000的甲基苯基聚硅氧烷树脂按1～5：1～10：10～30：55～68的比例组成。
优选的，所述的乳化分散剂是指长链异构碳醇与聚氧乙烯、聚氧丙烯的共聚物，通式为：
RO(CH2CH2O)m(CH2CH(CH3)O)nOH (Ⅰ)
式中R指C8～C15的长链异构烷烃；式中m和n为3～20的整数，其中乳化分散剂用量为总配方量的5～10％。
优选的，所述增稠剂选自聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、黄原胶、瓜尔胶、卡波姆、汉生胶、聚丙烯酸酯、纤维素醚的一种或几种的组合；用量为总配方量的0.1～1％；水是乳液的连续相，为去离子水或纯净水，用量为总配方量的40～60％。
优选的，所述烷氧基硅烷包括甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷或其低聚物中的一种或几种的组合。
优选的，所述倍半硅氧烷包括甲基倍半硅氧烷、苯基倍半硅氧烷或甲基苯基倍半硅氧烷中的一种或几种的组合。
优选的，所述有机硅树脂组合物的通式：
(Me2SiO)a(Ph2SiO)b(PhSiO1.5)c(MeSiO1.5)d(SiO2)e (Ⅱ)
式(Ⅱ)中，Me为甲基,Ph为苯基；a，b，c，d和e分别是上式五个链节的聚合度，其取值决定了聚有机硅氧烷的分子量，重均分子量取值为2000～5000和100000～200000。
优选的，所述的乳化分散剂包括十三碳醇，m、n为3～10的整数。
在本发明中，还提供了一种有机硅树脂乳液的制备方法，包括以下步骤：
步骤(1)：将配方量的乳化分散剂及总配方量四分之一的有机硅树脂组合物加入到高剪切乳化釜中，在转速1000－1500转下剪切分散10－30分钟；
步骤(2)：乳化釜中升温到50－60度，加总配方量四分之一的有机硅树脂组合物,高速剪切分散10－30分钟；
步骤(3)：维持乳化釜温度50－60度，高速剪切下，缓慢加入总量10％的水，分散10－30分钟；
步骤(4)：维持乳化釜温度50－60度，加总配方量四分之一的有机硅树脂组合物,高速剪切分散10－30分钟；
步骤(5)：维持乳化釜温度50－60度，加余下四分之一的有机硅树脂组合物,高速剪切分散10－30分钟；
步骤(6)：维持乳化釜温度50－60度，高速剪切下，缓慢加入总量40－60％的水，分散10－30分钟；
步骤(7)：维持乳化釜温度50－60度，低速剪切下，缓慢加入余下总量的水，分散10－30分钟；
步骤(8)：维持乳化釜温度50－60度，低速剪切下，缓慢加入增稠剂，分散10－30分钟；
步骤(9)：降温到40度以下，过滤，得到有机硅树脂乳液。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
1、本发明可以通过少量的乳化剂，用其制得的涂膜不易黄变，可用于生产如白色、灰色等浅色的水性耐高温涂料。
2、本发明有机硅树脂乳液能常温自干，不用高温烘烤，节约能源。
3、本发明采用长碳链异构烷烃作乳化剂，这种长链结构具有卓越的乳化稳定性和空间稳定性，不含苯环，不含APEO，易生物降解，安全环保；采用50-60度的中温乳化，产品稳定性更好。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1、一种有机硅树脂乳液，包括：有机硅树脂组合物、乳化分散剂、增稠剂、水；所述的有机硅树脂组合物是由烷氧基硅烷、倍半硅氧烷树脂与重均分子量在2000－5000和100000－200000的甲基苯基聚硅氧烷树脂按1～5：1～10：10～30：55～68的比例组成；所述的乳化分散剂是指长链异构碳醇与聚氧乙烯、聚氧丙烯的共聚物，通式为：
RO(CH2CH2O)m(CH2CH(CH3)O)nOH (Ⅰ)
式中R指C8～C15的长链异构烷烃。这种长链结构具有卓越的乳化稳定性和空间稳定性，不含苯环，易生物降解。式中m和n为3～20的整数。乳化分散剂用量为总量的5～10％。
增稠剂选自聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、黄原胶、瓜尔胶、卡波姆、汉生胶、聚丙烯酸酯、纤维素醚等的一种或几种的组合；用量为乳液总质量的0.1～1％；
水：所述的水是乳液的连续相，为去离子水或纯净水。用量为乳液总质量的40～60％。
其中，烷氧基硅烷是指甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷或其低聚物中的一种或几种的组合；倍半硅氧烷指的是甲基倍半硅氧烷、苯基倍半硅氧烷或甲基苯基倍半硅氧烷中的一种或几种的组合；
其中，有机硅树脂的通式：
(Me2SiO)a(Ph2SiO)b(PhSiO1.5)c(MeSiO1.5)d(SiO2)e (Ⅱ)
式(Ⅱ)中，Me为甲基,Ph为苯基；a，b，c，d和e分别是上式五个链节的聚合度，其取值决定了聚有机硅氧烷的分子量，重均分子量取值为2000～5000和100000～200000；
其中，乳化分散剂，优选十三碳醇，m、n优选3～10的整数。
具体的制备方法为：
步骤(1)：将配方量的乳化分散剂及总配方量四分之一的有机硅树脂组合物加入到高剪切乳化釜中，在转速1000－1500转下剪切分散10－30分钟；
步骤(2)：乳化釜中升温到50－60度，加总配方量四分之一的有机硅树脂组合物,高速剪切分散10－30分钟；
步骤(3)：维持乳化釜温度50－60度，高速剪切下，缓慢加入总量10％的水，分散10－30分钟；
步骤(4)：维持乳化釜温度50－60度，加总配方量四分之一的有机硅树脂组合物,高速剪切分散10－30分钟；
步骤(5)：维持乳化釜温度50－60度，加余下四分之一的有机硅树脂组合物,高速剪切分散10－30分钟；
步骤(6)：维持乳化釜温度50－60度，高速剪切下，缓慢加入总量40－60％的水，分散10－30分钟；
步骤(7)：维持乳化釜温度50－60度，低速剪切下，缓慢加入余下总量的水，分散10－30分钟；
步骤(8)：维持乳化釜温度50－60度，低速剪切下，缓慢加入增稠剂，分散10－30分钟；
步骤(9)：降温到40度以下，过滤，得到有机硅树脂乳液。
实施例2、一种有机硅树脂乳液，包括以下百分比的原料组成：
有机硅树脂组合物45％，其中有机硅树脂组合物由烷氧基硅烷、倍半硅氧烷树脂按1：1的比例组成，长链异构碳醇与聚氧乙烯、聚氧丙烯的共聚物6％，聚乙烯醇1％，水48％。
实施例3、一种有机硅树脂乳液，包括以下百分比的原料组成：
有机硅树脂组合物45％，其中有机硅树脂组合物由烷氧基硅烷、倍半硅氧烷树脂与重均分子量在2000－5000和100000－200000的甲基苯基聚硅氧烷树脂按2：2：15：56的比例组成，长链异构碳醇与聚氧乙烯、聚氧丙烯的共聚物6％，聚乙烯醇1％，水48％。
实施例4、一种有机硅树脂乳液，包括以下百分比的原料组成：有机硅树脂组合物45％，其中有机硅树脂组合物由烷氧基硅烷、倍半硅氧烷树脂与重均分子量在2000－5000和100000－200000的甲基苯基聚硅氧烷树脂按2：2：15：56的比例组成，以及倍半硅氧烷树脂由甲基倍半硅氧烷树脂、苯基倍半硅氧烷树脂按照1：1组成，长链异构碳醇与聚氧乙烯、聚氧丙烯的共聚物6％，聚乙烯醇1％，水48％。
将实施例2-实施例4分别通过本发明的制备方法制备得到有机硅树脂乳液，然后将实施例2-实施例4得到的有机硅树脂乳液分别在10度、30度、60度的环境中进行密封放置15天，然后取出在室温中存放6个小时；通过转速为5000rpm的离心机离心10分钟、20分钟、30分钟评价有机硅树脂乳液的稳定性；通过测试实施例4的有机硅树脂乳液通过60度的环境中密封放置15天，然后经过30分钟的离心，30分钟停放之后没有出现分层，而且也没有漂油的情况；实施例2经过60度的环境中密封放置15天，然后经过10分钟5000rpm的离心机离心，30分钟出现分层，而且有漂油的情况；实施例3经过60度的环境中密封放置15天，然后经过20分钟5000rpm的离心机离心，30分钟出现分层，没有出现漂油的情况。在上述的储存实验中，环境温度为10度和30度的存放，然后经过离心，所有样品均没有分层和漂油的情况。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
Claims (9)
1.一种有机硅树脂乳液，其特征在于，包括以下原料组成：有机硅树脂组合物、乳化分散剂、增稠剂和水。
2.根据权利要求1所述的一种有机硅树脂乳液，其特征在于，所述的有机硅树脂组合物是由烷氧基硅烷、倍半硅氧烷树脂与重均分子量在2000－5000和100000－200000的甲基苯基聚硅氧烷树脂按1～5：1～10：10～30：55～68的比例组成。
3.根据权利要求2所述的一种有机硅树脂乳液，其特征在于，所述的乳化分散剂是指长链异构碳醇与聚氧乙烯、聚氧丙烯的共聚物，通式为：
RO(CH2CH2O)m(CH2CH(CH3)O)nOH(Ⅰ)
式中R指C8～C15的长链异构烷烃；式中m和n为3～20的整数，其中乳化分散剂用量为总配方量的5～10％。
4.根据权利要求2所述的一种有机硅树脂乳液，其特征在于，所述增稠剂选自聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、黄原胶、瓜尔胶、卡波姆、汉生胶、聚丙烯酸酯、纤维素醚的一种或几种的组合；用量为总配方量的0.1～1％；水是乳液的连续相，为去离子水或纯净水，用量为总配方量的40～60％。
5.根据权利要求4所述的一种有机硅树脂乳液，其特征在于，所述烷氧基硅烷包括甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷或其低聚物中的一种或几种的组合。
6.根据权利要求4所述的一种有机硅树脂乳液，其特征在于，所述倍半硅氧烷包括甲基倍半硅氧烷、苯基倍半硅氧烷或甲基苯基倍半硅氧烷中的一种或几种的组合。
7.根据权利要求4所述的一种有机硅树脂乳液，其特征在于，所述有机硅树脂组合物的通式：
(Me2SiO)a(Ph2SiO)b(PhSiO1.5)c(MeSiO1.5)d(SiO2)e(Ⅱ)
式(Ⅱ)中，Me为甲基,Ph为苯基；a，b，c，d和e分别是上式五个链节的聚合度，其取值决定了聚有机硅氧烷的分子量，重均分子量取值为2000～5000和100000～200000。
8.根据权利要求3所述的一种有机硅树脂乳液，其特征在于，所述的乳化分散剂包括十三碳醇，m、n为3～10的整数。
9.一种有机硅树脂乳液的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤(1)：将配方量的乳化分散剂及总配方量四分之一的有机硅树脂组合物加入到高剪切乳化釜中，在转速1000－1500转下剪切分散10－30分钟；
步骤(2)：乳化釜中升温到50－60度，加总配方量四分之一的有机硅树脂组合物,高速剪切分散10－30分钟；
步骤(3)：维持乳化釜温度50－60度，高速剪切下，缓慢加入总量10％的水，分散10－30分钟；
步骤(4)：维持乳化釜温度50－60度，加总配方量四分之一的有机硅树脂组合物,高速剪切分散10－30分钟；
步骤(5)：维持乳化釜温度50－60度，加余下四分之一的有机硅树脂组合物,高速剪切分散10－30分钟；
步骤(6)：维持乳化釜温度50－60度，高速剪切下，缓慢加入总量40－60％的水，分散10－30分钟；
步骤(7)：维持乳化釜温度50－60度，低速剪切下，缓慢加入余下总量的水，分散10－30分钟；
步骤(8)：维持乳化釜温度50－60度，低速剪切下，缓慢加入增稠剂，分散10－30分钟；
步骤(9)：降温到40度以下，过滤，得到有机硅树脂乳液。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201911195537.7A CN111040187B (zh) | 2019-11-28 | 2019-11-28 | 一种有机硅树脂乳液及制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201911195537.7A CN111040187B (zh) | 2019-11-28 | 2019-11-28 | 一种有机硅树脂乳液及制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111040187A true CN111040187A (zh) | 2020-04-21 |
| CN111040187B CN111040187B (zh) | 2022-08-26 |
Family
ID=70234012
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201911195537.7A Active CN111040187B (zh) | 2019-11-28 | 2019-11-28 | 一种有机硅树脂乳液及制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111040187B (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111500193A (zh) * | 2020-04-28 | 2020-08-07 | 四川景文材料科技有限公司 | 一种高性能自洁有机硅涂层组合物及其制备方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0902044A2 (en) * | 1997-09-15 | 1999-03-17 | Dow Corning Corporation | Method of making alcohol stable emulsions and microemulsions |
| CN101298027A (zh) * | 2008-01-18 | 2008-11-05 | 滁州四新科技有限责任公司 | 一种分散高粘度有机硅混合物的方法 |
| CN102060999A (zh) * | 2010-12-13 | 2011-05-18 | 南京四新科技应用研究所有限公司 | 一种机械分散高粘度有机硅组合物的方法 |
| CN106215467A (zh) * | 2016-08-27 | 2016-12-14 | 合肥普庆新材料科技有限公司 | 一种有机硅消泡剂 |
| CN106687508A (zh) * | 2014-07-23 | 2017-05-17 | 道康宁公司 | 有机硅乳液 |
-
2019
- 2019-11-28 CN CN201911195537.7A patent/CN111040187B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0902044A2 (en) * | 1997-09-15 | 1999-03-17 | Dow Corning Corporation | Method of making alcohol stable emulsions and microemulsions |
| CN101298027A (zh) * | 2008-01-18 | 2008-11-05 | 滁州四新科技有限责任公司 | 一种分散高粘度有机硅混合物的方法 |
| CN102060999A (zh) * | 2010-12-13 | 2011-05-18 | 南京四新科技应用研究所有限公司 | 一种机械分散高粘度有机硅组合物的方法 |
| CN106687508A (zh) * | 2014-07-23 | 2017-05-17 | 道康宁公司 | 有机硅乳液 |
| CN106215467A (zh) * | 2016-08-27 | 2016-12-14 | 合肥普庆新材料科技有限公司 | 一种有机硅消泡剂 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111500193A (zh) * | 2020-04-28 | 2020-08-07 | 四川景文材料科技有限公司 | 一种高性能自洁有机硅涂层组合物及其制备方法 |
| CN111500193B (zh) * | 2020-04-28 | 2021-08-27 | 四川景文材料科技有限公司 | 一种高性能自洁有机硅涂层组合物及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN111040187B (zh) | 2022-08-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101003686B (zh) | 可固化硅橡胶组合物及其固化产品 | |
| CN101525466B (zh) | 一种环氧/有机硅/无机纳米杂化材料及其制备方法和应用 | |
| RU2009117593A (ru) | Силиконовый агент, регулирующий пенообразование | |
| KR880000519A (ko) | 유연재료 피복용 중첨가 유기폴리실록산 조성물의 보관시 안정한 수화 에멀션 | |
| CA2411416A1 (en) | Treatment of mineral substrates | |
| CN105820753B (zh) | 一种亚光耐候性emas专用有机硅涂料及其制备方法 | |
| WO2013097167A1 (zh) | 一种有机硅表面活性剂及其制备方法和应用 | |
| CN103044683A (zh) | 改性mq硅树脂及其制备方法 | |
| CN113136140B (zh) | 一种有机硅防火隔热涂层及其制备方法 | |
| CN101525467A (zh) | 一种环氧/有机硅杂化材料及其制备方法和应用 | |
| CN111040187B (zh) | 一种有机硅树脂乳液及制备方法 | |
| US8993707B2 (en) | Aqueous epoxy and organo-substituted branched organopolysiloxane emulsions | |
| EP2812400A1 (en) | Silicone resin emulsions | |
| CN107602863A (zh) | 一种氟代烷基含氢硅油及其制备方法 | |
| CN115322598B (zh) | 一种耐高温长效不粘陶瓷涂料及其制备方法 | |
| CN103937001B (zh) | 水可分散型烷基/聚醚氨基硅树脂的制备方法 | |
| CN102432887A (zh) | 一种聚酯改性硅胶的制备方法 | |
| CN107686691B (zh) | 一种水性丙烯酸离型硅油及其制备方法和应用 | |
| CN116425994A (zh) | 一种烃类污水用破乳剂及其制备方法 | |
| CN109826051B (zh) | 一种单组份水性有机硅纸张离型剂及其制备方法 | |
| CN112694796B (zh) | 一种复合防水涂料及其制备方法 | |
| CA2097015A1 (en) | Low modulus room-temperature-curable organosiloxane composition | |
| AU1640601A (en) | Emulsions containing silicone polymers | |
| CN116769166A (zh) | 一种耐高低温防水防霉用的液体有机硅树脂及制备方法和应用 | |
| JP3778847B2 (ja) | 水性シリコーン組成物 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20230113 Address after: 441000 south of Taoyuan road and west of the fourth West Ring Road, Zaoyang City, Xiangyang City, Hubei Province (Zaoyang Chemical Industrial Park) Patentee after: Hubei Longsheng Sihai New Material Co.,Ltd. Address before: 441000 building 3, group 5, neighborhood committee, Nancheng Wangjiawan community, Zaoyang City, Xiangyang City, Hubei Province Patentee before: HUBEI NEW SIHAI CHEMICAL INDUSTRY CO.,LTD. |
|
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: A silicone resin lotion and its preparation method Granted publication date: 20220826 Pledgee: Bank of China Limited Xiangyang Branch Pledgor: Hubei Longsheng Sihai New Material Co.,Ltd. Registration number: Y2024980006288 |