專(zhuān)利名稱(chēng)：溶劑型有機(jī)硅改性丙烯酸酯涂料及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種溶劑型有機(jī)硅改性丙烯酸酯涂料及其生產(chǎn)方法。
丙烯酸樹(shù)脂約有30％用于配制涂料，盡管其涂膜具有透明性好，機(jī)械性能好，耐凍，耐候和在紫外線照射下不易發(fā)黃，但是涂膜的硬度偏低，耐熱性差，受熱后易發(fā)粘(高溫回粘)，不僅易沾上塵埃和水分等，而且還會(huì)降低它的其它性能。為此，在文獻(xiàn)中有不少報(bào)導(dǎo)提到用有機(jī)硅改性丙烯酸涂料的方法。例如JP89-60618用八甲基環(huán)四硅氧烷和甲基乙烯基環(huán)硅氧烷制成硅中間體，再與丙烯酸酯單體共聚的方法來(lái)制取有機(jī)硅改性丙烯酸酯樹(shù)脂。JP95-196975用3-甲基丙烯酸基三甲氧基硅烷在溶劑中與丙烯酸酯單體共聚制成有機(jī)硅改性丙烯酸酯樹(shù)脂。上述的有機(jī)硅改性的丙烯酸酯樹(shù)脂，共同的特點(diǎn)在于其大分子的主鏈和側(cè)鏈上引入了有機(jī)硅官能團(tuán)，利用Si-O共價(jià)鍵的鍵能比C-C鍵能高25Kcal/mol，大大改善丙烯酸樹(shù)脂對(duì)熱、對(duì)光的穩(wěn)定性。由其配制的涂料，涂膜具有附著力高，耐沾污性，耐水，耐熱和耐老化等特點(diǎn)。但是，硅中間體生產(chǎn)工藝要求嚴(yán)，而直接使用含不飽和雙鍵的硅單體合成出的有機(jī)硅改性丙烯酸酯樹(shù)脂貯存穩(wěn)定性不穩(wěn)定，易發(fā)生凝膠現(xiàn)象。
本發(fā)明針對(duì)上述兩種類(lèi)型制取有機(jī)硅改性丙烯酸酯樹(shù)脂存在的不足之處，采用有機(jī)硅齊聚物與含不飽和雙鍵的硅單體結(jié)合的方法制取有機(jī)硅改性丙烯酸酯樹(shù)脂。目的是提供一種具有高附著力，硬的涂膜，耐水性，耐沾污性，耐洗刷性，耐熱性和耐老化性能好的溶劑型涂料及其生產(chǎn)方法。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的涂料由有機(jī)硅改性丙烯酸酯樹(shù)脂與顏填料等組成，其特征在于其組成物的成分的范圍為有機(jī)硅改性丙烯酸酯樹(shù)脂40～50％(重量)；顏填料20～25％(重量)；分散劑0.5～1％(重量)；流平劑0.5～1％(重量)；消泡劑0.5～1％(重量)；紫外線吸收劑0.5～1％(重量)；溶劑15～30％(重量)，各組分的總和為100％(重量)。
上述組分中的顏填料，分散劑，流平劑，消泡劑，紫外線吸收劑和溶劑均為市售品。
本發(fā)明涂料的生產(chǎn)方法，其特征是包括以下步驟(a)將正硅酸酯溶解在醇中，再與稀酸在溫度為50～100℃條件下，水解1～3小時(shí)；在溫度為120～170℃，真空條件下縮聚2～4小時(shí)，制得有機(jī)硅齊聚物；(b)將有機(jī)硅齊聚物，丙烯酸酯單體與含不飽和雙鍵的有機(jī)硅單體和引發(fā)劑溶解后，加到溫度為120～150℃的溶劑中聚合3～6小時(shí)，制得有機(jī)硅改性丙烯酸酯樹(shù)脂；(c)將有機(jī)硅改性丙烯酸酯樹(shù)脂，顏填料，分散劑，流平劑，消泡劑，紫外線吸收劑和溶劑配成涂料。
上述的生產(chǎn)方法，其使用的正硅酸酯可為正硅酸甲酯，正硅酸乙酯或正硅酸丙酯；所用的醇可為甲醇，乙醇或正丙醇；所用的稀酸為稀鹽酸；所用的丙烯酸酯單體可為甲基丙烯酸甲酯，丙烯酸甲酯，丙烯酸乙酯，丙烯酸丙酯或丙烯酸丁酯；所用的含不飽和雙鍵的有機(jī)硅單體可為乙烯基三甲氧基硅烷，乙烯基三乙氧基硅烷或3-甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷；所用的引發(fā)劑可為過(guò)氧化苯甲?；蚺嫉惗‰?。
本發(fā)明的涂料是由有機(jī)硅齊聚物，丙烯酸酯單體和含不飽和雙鍵的硅單體共聚而成的有機(jī)硅改性丙烯酸酯樹(shù)脂與顏填料等配制而成。因此該涂料具有高的附著力，出色的耐沾污性，耐洗刷性，耐水性，耐熱性和耐老化性。
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明(1)制備有機(jī)硅齊聚物在帶有回流冷凝器，溫度計(jì)和攪拌的三口燒瓶中，加入正硅酸乙酯104克和乙醇35克混合后，再加入0.05％鹽酸7.5克，升溫到50～100℃進(jìn)行水解反應(yīng)1-3小時(shí)。隨后將溫度升到120-170℃，于真空下抽走乙醇，縮合反應(yīng)2～4小時(shí)，得到有機(jī)硅齊聚物。
(2)制備有機(jī)硅改性丙烯酸酯樹(shù)脂在帶有滴加裝置，攪拌，回流冷凝器和溫度計(jì)的四口燒瓶中，加入二甲苯和醋酸丁酯混合溶劑(3∶1配比)100克，升溫到120～150℃，滴加下混合液甲基丙烯酸甲酯75克，丙烯酸丁酯13克，3-甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷7克，有機(jī)硅齊聚物5克和過(guò)氧化苯甲酰0.7克。聚合反應(yīng)5小時(shí)之后，冷卻到50℃以下出料。
(3)制備有機(jī)硅改性丙烯酸酯樹(shù)脂涂料將有機(jī)硅改性丙烯酸酯樹(shù)脂(固體含量為50％)50克，鈦白粉20克，二甲苯21克，醋酸丁酯7克，分散劑0.5克，消泡劑0.5克，紫外線吸收劑1克，混合分散均勻后，在砂磨機(jī)研磨至細(xì)度為45≤μm，得到白色涂料。
權(quán)利要求
1.一種溶劑型有機(jī)硅改性丙烯酸酯涂料由有機(jī)硅改性丙烯酸酯樹(shù)脂和顏填料等組成，本發(fā)明的特征在于這些成分的范圍為有機(jī)硅改性丙烯酸酯樹(shù)脂40～50％(重量)；顏填料20～25％(重量)；分散劑0.5～1％(重量)；流平劑0.5～1％(重量)；消泡劑0.5～1％(重量)；紫外線吸收劑0.5～1％(重量)；溶劑15～30％(重量)，各組分的總和為100％(重量)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)硅改性丙烯酸酯涂料，其特征在于所用的溶劑是市售的溶劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)硅改性丙烯酸酯涂料，其特征在于所用的分散劑，流平劑，消泡劑和紫外線吸收劑是市售的分散劑，流平劑，消泡劑和紫外線吸收劑。
4.一種溶劑型有機(jī)硅改性丙烯酸酯涂料的生產(chǎn)方法，其特征在于生產(chǎn)方法包括以下步驟(a)將正硅酸酯溶解在醇中，再與稀酸在溫度為50-100℃條件下水解1-3小時(shí)；在溫度為120-170℃，真空條件下縮聚2-4小時(shí)，制得有機(jī)硅齊聚物。(b)將有機(jī)硅齊聚物，丙烯酸酯單體與含不飽和雙鍵的有機(jī)硅單體和引發(fā)劑溶解后，于溫度為120-150℃加到溶劑中，聚合3-6小時(shí)，制得有機(jī)硅改性丙烯酸酯樹(shù)脂。(c)將該樹(shù)脂，顏填料，分散劑，流平劑，消泡劑，紫外線吸收劑和溶劑配成涂料。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的生產(chǎn)方法，其特征在于所用的正硅酸酯為正硅酸甲酯，正硅酸乙酯或正硅酸丙酯。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的生產(chǎn)方法，其特征在于所用的醇為甲醇，乙醇或正丙醇。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的生產(chǎn)方法，其特征在于所用的稀酸為稀鹽酸。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的生產(chǎn)方法，其特征在于所用的丙烯酸酯單體為甲基丙烯酸甲酯，丙烯酸甲酯，丙烯酸乙酯，丙烯酸丙酯或丙烯酸丁酯。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的生產(chǎn)方法，其特征在于所用的含不飽和雙鍵的有機(jī)硅單體為乙烯基三甲氧基硅烷，乙烯基三乙氧基硅烷或3-甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的生產(chǎn)方法，其特征在于所用的引發(fā)劑為過(guò)氧化苯甲酰或偶氮異丁腈。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于高層、多層建筑墻面，橋梁，公路護(hù)欄，道路隔欄等的溶劑型有機(jī)硅改性丙烯酸酯涂料及其生產(chǎn)方法。該涂料是正硅酸酯在酸性介質(zhì)中，水解縮聚成有機(jī)硅齊聚物與丙烯酸酯單體和含不飽和雙鍵的有機(jī)硅單體，共聚成有機(jī)硅改性丙烯酸酯樹(shù)脂與顏填料等配制而成。該方法制得的丙烯酸樹(shù)脂涂料，附著力高，有很好的耐水性，耐沾污性，耐洗刷性，耐熱性和耐老化性。
文檔編號(hào)C09D183/00GK1400265SQ0112768
公開(kāi)日2003年3月5日 申請(qǐng)日期2001年8月1日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月1日
發(fā)明者黃克均, 蔡鳴 申請(qǐng)人:機(jī)械工業(yè)部廣州電器科學(xué)研究所