CN112175131A - 一种有机硅改性的丙烯酸乳液及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种有机硅改性的丙烯酸乳液及其制备方法，属于涂料领域。该丙烯酸乳液包括的原料有：乳化剂、引发剂、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯酸甲酯、N‑羟甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸、硅烷偶联剂、Na‑S3添加剂和CS‑Na1添加剂。本发明的丙烯酸乳液具有优良的耐候性、附着力、丰满度，性能优异；具有施工干燥快，成本低廉且环保无污染的特点；可广泛用于工程、机械制造、家具家电、工业设备等涂料制造，尤其适用于各类金属涂料和木器涂料。

Description

一种有机硅改性的丙烯酸乳液及其制备方法

技术领域

本发明属于涂料领域，特别涉及一种有机硅改性的丙烯酸乳液及其制备方法。

背景技术

传统的溶剂型树脂制备的涂料具有优异的性能，但是使用过程中释放的有机挥发性物质(VOC)对人员危害大，对环境会造成污染。新型的丙烯酸乳液涂料防水性好，绿色环保，但多数由于成本高昂且各项性能不如溶剂型产品而被人们很少认可。因此，研制一种具有优异性能且成本低廉的丙烯酸乳液不仅能满足广大客户高标准要求，且能对使用人员的危害降至最低，对环境也不会造成污染。

发明内容

本发明针对上述现有技术中存在的不足或缺陷，目的之一是提供一种耐候性好、附着力强的有机硅改性的丙烯酸乳液，另一目的是提供所述的有机硅改性的丙烯酸乳液的制备方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是一种有机硅改性的丙烯酸乳液，包括以下按重量份数计的原料：乳化剂1.5-2份、引发剂0.5-1.5份、甲基丙烯酸甲酯10-20份、丙烯酸丁酯35-45份、甲基丙烯酸羟丙酯5-10份、丙烯酸甲酯50-70份、N-羟甲基丙烯酰胺2-8份、甲基丙烯酸2-6份、硅烷偶联剂4-10份、Na-S3添加剂0.2-0.6份、CS-Na1添加剂0.2-0.6份。

在本发明的一些实施方案中，所述的乳化剂为十二烷基硫酸钠盐、羧酸盐、N-十二烷基二甲胺中一种或多种的混合物。

在本发明的一些实施方案中，所述的引发剂为有苯甲酰、过氧化二叔丁基中一种或两种的混合物。

在本发明的一些实施方案中，所述的硅烷偶联剂为N-β-氨乙基-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷、γ―巯丙基三乙氧基硅烷中的一种或多种的混合物。

本发明的另一目的是提供上述的有机硅改性的丙烯酸乳液的制备方法，包括以下步骤：

(1)按量分别加入乳化剂、引发剂、甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯酸甲酯、N-羟甲基丙烯酰胺和适量蒸馏水，开动搅拌机搅拌30min，转速为600-800r/min；

(2)在搅拌状态下加入配方量20％的甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸、硅烷偶联剂，升温至85℃后继续搅拌30min；

(3)将剩余的甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸、硅烷偶联剂混合均匀后缓缓滴加，滴加时间控制到2.5-3h；

(4)再将Na-S3添加剂、CS-Na1添加剂和适量蒸馏水混合后在搅拌状态下加入，并升温至95℃保持1.5-2h后降温至40℃内，调节PH为7-8即可。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：本发明的丙烯酸乳液具有优良的耐候性、附着力、丰满度，性能优异；具有施工干燥快，成本低廉且环保无污染的特点；可广泛用于工程、机械制造、家具家电、工业设备等涂料制造，尤其适用于各类金属涂料和木器涂料。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下通过优选的实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

本实施例提供的一种有机硅改性的丙烯酸乳液，由以下按重量份数计的原料组成：乳化剂1.5份、引发剂0.5份、甲基丙烯酸甲酯10份、丙烯酸丁酯35份、甲基丙烯酸羟丙酯5份、丙烯酸甲酯70份、N-羟甲基丙烯酰胺2份、甲基丙烯酸2份、硅烷偶联剂4份、Na-S3添加剂0.2份、CS-Na1添加剂0.2份；所述的乳化剂为十二烷基硫酸钠盐，所述的引发剂为有苯甲酰，所述的硅烷偶联剂为N-β-氨乙基-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷；该有机硅改性的丙烯酸乳液的制备步骤是：按量分别加入乳化剂、引发剂、甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯酸甲酯、N-羟甲基丙烯酰胺和适量蒸馏水，开动搅拌机搅拌30min，转速为600-800r/min；在搅拌状态下加入配方量20％的甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸、硅烷偶联剂，升温至85℃后继续搅拌30min；将剩余的甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸、硅烷偶联剂混合均匀后缓缓滴加，滴加时间控制到2.5-3h；再将Na-S3添加剂、CS-Na1添加剂和适量蒸馏水混合后在搅拌状态下加入，并升温至95℃保持1.5-2h后降温至40℃内，调节PH为7-8即可。

实施例2

与实施例1不同的是，本实施例提供的一种有机硅改性的丙烯酸乳液，由以下按重量份数计的原料组成：乳化剂2份、引发剂1.5份、甲基丙烯酸甲酯20份、丙烯酸丁酯45份、甲基丙烯酸羟丙酯10份、丙烯酸甲酯50份、N-羟甲基丙烯酰胺8份、甲基丙烯酸6份、硅烷偶联剂10份、Na-S3添加剂0.6份、CS-Na1添加剂0.6份；所述的乳化剂为十二烷基硫酸钠盐、羧酸盐按1:1的重量比配成的混合物，所述的引发剂为过氧化二叔丁基，所述的硅烷偶联剂为N-β-氨乙基-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷按1:1的重量比配成的混合物。

实施例3

本实施例提供的一种有机硅改性的丙烯酸乳液，由以下按重量份数计的原料组成：乳化剂1.8份、引发剂1份、甲基丙烯酸甲酯15份、丙烯酸丁酯40份、甲基丙烯酸羟丙酯7.5份、丙烯酸甲酯60份、N-羟甲基丙烯酰胺5份、甲基丙烯酸4份、硅烷偶联剂7份、Na-S3添加剂0.4份、CS-Na1添加剂0.4份；所述的乳化剂为十二烷基硫酸钠盐、羧酸盐、N-十二烷基二甲胺按1:1:1的重量比配成的混合物，所述的引发剂为有苯甲酰、过氧化二叔丁基按1:1重量比配成的混合物，所述的硅烷偶联剂为N-β-氨乙基-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷、γ―巯丙基三乙氧基硅烷按1:1:1的重量比配成的混合物。

性能指标检测

对实施例1、实施例2、实施例3的各项性能进行检测，固体含量：分别为54.2、57.3、61.1；粘度：分别为915cps、1070cps、1324cps；成膜状态：均涂膜均匀完整透明，无开裂，无缩孔；机械稳定性：至少2.5h不破乳，无明显沉淀和絮凝；冻融稳定性(3次)：均无明显分层，3次不破乳，无明显增稠。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，以上所述仅为本发明的较佳实施例，用以解释本发明的技术方案，本领域技术人员还可以在本发明的精神和原则之内作常规修改、等同替换和改进等。

Claims (5)

1.一种有机硅改性的丙烯酸乳液，其特征在于，包括以下按重量份数计的原料：乳化剂1.5-2份、引发剂0.5-1.5份、甲基丙烯酸甲酯10-20份、丙烯酸丁酯35-45份、甲基丙烯酸羟丙酯5-10份、丙烯酸甲酯50-70份、N-羟甲基丙烯酰胺2-8份、甲基丙烯酸2-6份、硅烷偶联剂4-10份、Na-S3添加剂0.2-0.6份、CS-Na1添加剂0.2-0.6份。

2.根据权利要求1所述有机硅改性的丙烯酸乳液，其特征在于：所述的乳化剂为十二烷基硫酸钠盐、羧酸盐、N-十二烷基二甲胺中一种或多种的混合物。

3.根据权利要求1所述有机硅改性的丙烯酸乳液，其特征在于：所述的引发剂为有苯甲酰、过氧化二叔丁基中一种或两种的混合物。

4.根据权利要求1所述有机硅改性的丙烯酸乳液，其特征在于：所述的硅烷偶联剂为N-β-氨乙基-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷、γ―巯丙基三乙氧基硅烷中的一种或多种的混合物。

5.一种如权利要求1所述的有机硅改性的丙烯酸乳液的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)按量分别加入乳化剂、引发剂、甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯酸甲酯、N-羟甲基丙烯酰胺和适量蒸馏水，开动搅拌机搅拌30min，转速为600-800r/min；

(2)在搅拌状态下加入配方量20％的甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸、硅烷偶联剂，升温至85℃后继续搅拌30min；

(3)将剩余的甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸、硅烷偶联剂混合均匀后缓缓滴加，滴加时间控制到2.5-3h；

(4)再将Na-S3添加剂、CS-Na1添加剂和适量蒸馏水混合后在搅拌状态下加入，并升温至95℃保持1.5-2h后降温至40℃内，调节PH为7-8即可。