[發明專利]一種水乳液型有機硅防污涂料及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 201010142998.0
• 申請日: 2010-04-09
• 公開（公告）號: CN101818024A
• 公開（公告）日: 2010-09-01
• 發明（設計）人: 劉偉區;黃月文;羅廣建
• 申請（專利權）人: 中科院廣州化學有限公司
• 主分類號: C09D183/06
• 分類號: C09D183/06;C09D7/12;C09D5/16
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 裘暉

技術領域

本發明涉及一種涂料，特別涉及一種水乳液型有機硅防污涂料及其制備方 法與應用。

背景技術

有機硅聚合物具有低的表面張力及良好的耐候性、電絕緣性能和生物相容 性，將有機硅聚合物制備成水性形式，可大大降低有機揮發物（VOC）的排放， 不僅可作水性涂料兼具有機硅材料的優點，而且可作助劑有效消除其它水性涂 料漆膜的很多弊病。硅樹脂具有類似石英的網狀化學結構，具有很好的成膜性、 透氣性和優異的耐候性，通過賦予多孔基材憎水性和交聯固化增強基材來達到 保護目的。

在我國，水性有機硅涂料的發展與國外相比有較大的差距，僅在建筑、紡 織領域得到了有效的應用，目前國內生產和銷售的水性有機硅涂料為水溶性的 甲基硅醇鹽、水溶性的聚醚改性聚硅氧烷以及硅油水乳液。這些水性有機硅涂 料具有如下缺點：水溶性甲基硅醇鹽包括甲基硅醇鈉和甲基硅醇鉀水溶液，其 通過在干燥過程中緩慢吸收大氣中的二氧化碳而固化，因此固化速度慢、固化 程度不高、易被雨水沖洗失效，并且本身的強堿性對底材產生嚴重影響；水溶 性的聚醚改性聚硅氧烷不能干燥固化，涂飾基材表面無憎水性；硅油水乳液涂 料有甲基硅油水乳液和氨基硅油水乳液，前者沒有較強的極性基團，對基材附 著力差，局限用于脫模劑和簡單的陶瓷防污處理，后者由于含有氨基而極易黃 變，局限用于紡織行業。

發明內容

本發明的首要目的在于克服現有技術的缺點與不足，提供一種用途廣泛的 水乳液型有機硅防污涂料。

本發明的另一目的在于提供所述水乳液型有機硅防污涂料的制備方法。

本發明的再一目的在于提供所述水乳液型有機硅防污涂料的應用。

本發明的目的通過下述技術方案實現：一種水乳液型有機硅防污涂料，主 要的成分為含有硅羥基的有機硅樹脂和含有硅烷氧基的有機硅樹脂，還含有催 化劑和乳化劑；其中，硅羥基上的羥基占所用的有機硅樹脂總重量的0.1～5%， 硅烷氧基上的烷氧基占所用的有機硅樹脂總重量的3～30%，催化劑為所用的有 機硅樹脂總重量的0.1～10%，乳化劑為所用的有機硅樹脂總重量的1～20%；

所述的硅羥基的結構如下所示：-Si-OH；

所述的硅烷氧基的結構如下所示：-Si-OR，R為烷基；

所述的烷氧基優選為碳鏈長度為C1～C4的烷氧基，更優選為甲氧基、乙氧 基、異丙氧基或丁氧基中的至少一種；

所述的硅羥基上的羥基更優選為占所用的有機硅樹脂總重量的0.2～4%；

所述的水乳液型有機硅防污涂料還可以含有穩定劑和/或防腐劑等輔助成 分；

所述的有機硅樹脂為甲基硅樹脂、苯基硅樹脂、甲基苯基硅樹脂、含氫硅 樹脂、甲基乙烯基硅樹脂或直鏈碳鏈長度為C2～C8的烷基硅樹脂中的至少一種；

所述的硅羥基和硅烷氧基可以是位于側鏈上，也可以位于主鏈上；

所述的催化劑為有機金屬羧酸化合物，如二月桂酸二丁基錫、辛酸亞錫、 醋酸亞錫、辛酸鋅或異辛酸鉛中的至少一種，也可以為含氮有機堿，如氨基硅 油、四甲基氫氧化銨、四丁基氫氧化銨、氨、六甲基二硅氮烷或硅氮烷低聚物 中的至少一種；

所述的乳化劑為非離子型乳化劑、陽離子型乳化劑或陰離子型乳化劑中的 至少一種；

所述的非離子型乳化劑優選為脂肪醇聚氧乙烯醚、司班、吐溫、長鏈（碳 鏈長度為C8～C18）烷基酚聚氧乙烯醚、烷基醇酰胺、聚醚型聚硅氧烷乳化劑或 有機氟非離子表面活性劑中的至少一種；

所述的陰離子型乳化劑優選為十二烷基硫酸鈉、十二烷基磺酸鈉或十二烷 基苯磺酸鈉中的至少一種；

所述的陽離子型乳化劑優選為十二烷基三甲基溴化銨、十六烷基三甲基溴 化銨或含季銨基團的有機功能聚硅氧烷中的至少一種；

上述水乳液型有機硅防污涂料的制備方法，包含以下步驟：

（1）分別用將含有硅羥基的有機硅樹脂和含有硅烷氧基的有機硅樹脂制備 成水乳液；