專利名稱：一種硅丙涂料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種以反應(yīng)性乳化劑合成的硅丙乳液配制的硅丙涂料，尤其是用作高檔的外墻涂料。
背景技術(shù)：
丙烯酸類樹脂是一種粘結(jié)性強、成膜性高的高分子材料，目前在國內(nèi)涂料領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。作為外墻涂料，必須具有良好的耐候性，而丙烯酸樹脂的耐熱性、耐寒性、抗溶劑性等不夠理想；同時，涂層帶有回粘性，漆膜耐污性差等缺陷，這些都影響了它在外墻涂料領(lǐng)域中的進一步應(yīng)用。有機硅樹脂中具有高度的柔順性、耐高溫性、耐化學(xué)品性及耐紫外光和紅外輻射、耐氧化降解等性質(zhì)；而且有機硅表面能低，涂層不易積塵，具有抗沾污性等優(yōu)點，但是其粘結(jié)性和成膜性都較差。有機硅改性丙烯酸酯乳液涂料(簡稱硅丙涂料)兼有丙烯酸酯類樹脂粘結(jié)性強、成膜性好的特點及有機硅樹脂耐候性強等優(yōu)異性能，且成本大大降低，在戶外及苛刻條件下的工業(yè)和軍事設(shè)施中已得到廣泛使用。目前，國內(nèi)硅丙涂料使用的硅丙乳液一般是以低分子量乳化劑合成，聚合結(jié)束后，仍然殘留在乳液中，在涂料的成膜過程中，乳化劑是以小分子殘留于聚合物固體之中，容易遷移到涂膜的表面，由于這些乳化劑分子易于吸濕，使涂層耐水性很差。此外，這些低分子量乳化劑在紫外光線作用下，容易分解變色，使乳液涂層粉化變質(zhì)，這在一定程度上導(dǎo)致涂膜的耐候性變差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種以反應(yīng)性乳化劑合成的硅丙乳液配制的硅丙涂料，該涂料不僅提高了涂膜的耐候性和耐水性，而且具有許多優(yōu)異的性能。
本發(fā)明硅丙涂料主要由乳液、水、顏料填料、助劑四種組分組成，其中使用的乳液是以反應(yīng)性乳化劑合成的硅丙乳液，用量為34-40％(以重量計，下同)，優(yōu)選36％；所用的顏料填料是金紅石型鈦白粉，體質(zhì)顏料是滑石粉和硫酸鋇，顏料與硅丙乳液的重量比為2.3∶1.0至3.0∶1.0，優(yōu)選2.7∶1.0，用量為41-46％，優(yōu)選45％；水的用量為9-12％，優(yōu)選10％；助劑為分散劑、消泡劑、防霉劑、成膜助劑、流變助劑、流平劑、增稠劑，分散劑的用量為1.0-1.2％，優(yōu)選1.1％；消泡劑的用量為0.25-0.30％，優(yōu)選0.27％；防霉劑的用量為0.03％；成膜助劑的用量為2.5-2.7％，優(yōu)選2.6％；流變助劑是氣相二氧化硅，用量為1.3％；流平劑是丙二醇，用量為2.9％；增稠劑是聚丙烯酸鹽，用量為0.37-0.39％，優(yōu)選0.39％。
采用色漿法配制硅丙涂料，先將水、分散劑、滑石粉、氣相二氧化硅、鈦白粉、硫酸鋇、消泡劑1、防腐、防霉劑和丙二醇用攪拌機或捏合機進行預(yù)混合之后，再用砂磨機或用膠體磨將顏料二次粒子解聚、分散，控制砂磨速度，使粒度達到30μm以下；將硅丙乳液用氨水中和至pH＝8-9，加入研磨好的顏料漿及消泡劑2、增稠劑、成膜助劑，用攪拌機在低速下攪拌均勻，加水調(diào)節(jié)粘度，過濾即可得到硅丙涂料。
硅丙乳液的合成將一定量的反應(yīng)性乳化劑烷基乙烯基磺酸鈉溶于130份蒸餾水中，然后加入裝有攪拌器、回流冷凝管、溫度計及分液漏斗的四頸圓底燒瓶中，加入30份丙烯酸酯單體和30％的乙烯基三乙氧基硅烷，攪拌乳化30分鐘，在常壓下將水浴加熱至一定溫度后，加入25％的引發(fā)劑過硫酸鉀，待反應(yīng)液出現(xiàn)藍光后，從滴液漏斗中滴加70份丙烯酸酯單體、70％的乙烯基三乙氧基硅烷和75％的過硫酸鉀的混合溶液，3小時內(nèi)滴完，反應(yīng)溫度為70℃至80℃，持續(xù)反應(yīng)1小時。反應(yīng)結(jié)束后，降溫至40℃以下，用氨水調(diào)節(jié)pH值至8～9，即可得到帶藍光透明的固含量為45％的硅丙乳液。其中，烷基乙烯基磺酸鈉與丙烯酸酯單體的比率在2.0∶100至3.0∶100的范圍內(nèi)；引發(fā)劑過硫酸鉀與丙烯酸酯單體的比率在0.2∶100至0.8∶100的范圍內(nèi)；乙烯基三乙氧基硅烷與丙烯酸酯單體的比率在5.0∶100至15.0∶100的范圍內(nèi)。在本發(fā)明的方法中，丙烯酸酯單體中甲基丙烯酸甲酯∶丙烯酸丁酯∶丙烯酸的比率(重量比，除非另外說明，否則所有比率和份數(shù)均以重量計)為51∶48∶1。
本發(fā)明的有益效果是，由于采用硅丙乳液作為涂料的主要成分，而硅丙乳液在聚合過程中采用反應(yīng)性乳化劑，與高分子鏈以共價鍵結(jié)合而不是靠物理吸附結(jié)合，反應(yīng)結(jié)束后，成為共聚物的一部分，乳液成膜后，能有效防止乳化劑的遷移，配制后所得到的硅丙涂料的涂膜的耐水性和耐洗刷性比一般的硅丙涂料的好，涂膜的綜合性能優(yōu)異，達到外墻涂料一等品要求，是一種性能優(yōu)良的外墻涂料。
具體實施例方式
實施例1-4 硅丙涂料的配制采用色漿法配制硅丙涂料，配方如表1中所示，先將水、分散劑、滑石粉、氣相二氧化硅、鈦白粉、硫酸鋇、消泡劑1、防腐、防霉劑和丙二醇用攪拌機或捏合機進行預(yù)混合之后，再用砂磨機或用膠體磨將顏料二次粒子解聚、分散，控制砂磨速度，使粒度達到30μm以下；將硅丙乳液用氨水中和至pH＝8-9，加入研磨好的顏料漿及消泡劑2、增稠劑、成膜助劑，用攪拌機在低速下攪拌均勻，加水調(diào)節(jié)粘度，過濾即可得到實施例1-4對應(yīng)的硅丙涂料。
表1硅丙涂料的配方

表2和表3為硅丙乳液涂料的性能，本發(fā)明所涉及的硅丙乳液涂料具有良好的耐水性、耐溫變性、耐沾污性和耐洗刷性，是一種性能優(yōu)良的外墻涂料表2 硅丙乳液涂料的綜合性能

表3硅丙乳液涂料的耐沾污性

權(quán)利要求
1.一種硅丙涂料，其特征是該涂料主要由乳液、水、顏料填料、助劑四種組分組成，各組分的重量比為使用的乳液是以反應(yīng)性乳化劑合成的硅丙乳液，用量為34-40％；所用的顏料填料是金紅石型鈦白粉，體質(zhì)顏料是滑石粉和硫酸鋇，顏料與硅丙乳液的重量比為2.3∶1.0至3.0∶1.0，用量為41-46％；水的用量為9-12％；助劑為分散劑、消泡劑、防霉劑、成膜助劑、流變助劑、流平劑、增稠劑，分散劑的用量為1.0-1.2％；消泡劑的用量為0.25-0.30％；防霉劑的用量為0.03％；成膜助劑的用量為2.5-2.7％；流變助劑是氣相二氧化硅，用量為1.3％；流平劑是丙二醇，用量為2.9％；增稠劑是聚丙烯酸鹽，用量為0.37-0.39％。
2.如權(quán)利要求1所說的硅丙涂料，其特征是各組分的重量比為硅丙乳液，用量為36％；所用的顏料與硅丙乳液的重量比為2.7∶1.0，用量為45％；水的用量為10％；助劑為1.1％；消泡劑的用量為0.27％；成膜助劑的用量為2.6％；增稠劑用量為0.39％。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種以反應(yīng)性乳化劑合成的硅丙乳液配制的硅丙涂料，尤其是用作高檔的外墻涂料。本發(fā)明以反應(yīng)性乳化劑合成的硅丙乳液配制的硅丙涂料，所用的顏料為金紅石型鈦白粉、滑石粉和硫酸鋇，流變助劑是氣相二氧化硅，流平劑是丙二醇，增稠劑是聚丙烯酸鹽，采用色漿法配制。硅丙涂料的涂層的耐水性、耐沾污性、耐候性比以低分子量乳化劑合成的硅丙乳液的好，涂料的綜合性能優(yōu)異，可用作高檔外墻涂料。
文檔編號C09D143/00GK1594469SQ20041002797
公開日2005年3月16日 申請日期2004年7月9日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月9日
發(fā)明者李瑋, 張黎明, 陳麗瓊, 劉杰 申請人:中山大學(xué)