[發明專利]一種可聚合改性劑的制備方法

在審

• 申請號: 201510320867.X
• 申請日: 2015-06-11
• 公開（公告）號: CN104877141A
• 公開（公告）日: 2015-09-02
• 發明（設計）人: 唐建振;雷生山;祝琳
• 申請（專利權）人: 深圳市安品有機硅材料有限公司
• 主分類號: C08G77/30
• 分類號: C08G77/30;C08G77/20;C08F283/12;C08F212/08;C08F220/18;C08F220/06;C09D151/08
• 代理公司: 深圳市明日今典知識產權代理事務所(普通合伙) 44343
• 代理人: 羅志強

技術領域

本發明涉及涂料技術領域，具體涉及一種可聚合改性劑的制備方法。

背景技術

水性涂料以水為分散介質、無毒、不易燃，利于環保，且成本低，是目前工業涂料包括防腐涂料發展的重要方向。水性防腐涂料包括水性丙烯酸、水性環氧樹脂、水性聚氨酯等，其中水性丙烯酸涂料具有良好的耐候性、耐腐蝕性、耐沾污性等，但與溶劑型涂料相比附著力、耐磨、防銹性能不足，一般需要對其進行改性。磷酸酯是一種重要的功能單體，磷酸酯基團能與金屬基材之間形成致密磷酸鹽保護膜，具有良好的防銹效果，同時，磷羥基與金屬基材表面有螯合作用，與多價金屬作用形成絡合物，可提高涂層的附著力。此外，可通過引入乙烯基、羥基等反應性官能團，得到反應性磷酸酯功能單體，進一步提高水性丙烯酸涂料的綜合性能。

目前，反應性磷酸酯功能單體主要的生產廠家為法國羅地亞公司，其產品已得到廣泛應用，但價格昂貴，限制了其在水性防腐涂料中的應用與推廣，而且由于磷酸酯的親水性，過大的添加量對涂層的耐水、耐鹽霧性能存在負面影響，迫切需要開發新的高性能反應性磷酸酯功能單體，以適應水性防腐涂料的快速發展要求。

發明內容

為了解決上述現有技術存在的問題，本發明提供一種可聚合改性劑的制備方法，該方法制備的改性劑含有有機硅磷酸酯單體，可顯著提高丙烯酸合成聚合物乳液的附著力、防腐蝕、耐水及防銹性能。

本發明采用的技術方案是：

一種可聚合改性劑的制備方法，所述制備方法采用的原料包括(甲基)丙烯酸羥基烷基酯、阻聚劑、五氧化二磷、環硅氧烷和水，所述五氧化二磷與烷基環硅氧烷的摩爾比為(0.2-5)：1；

所述制備方法包括以下步驟：

(1)將(甲基)丙烯酸羥基烷基酯與阻聚劑混合，攪拌升溫至60～65℃，分次加入五氧化二磷，控制溫度在65-85℃，得到混合液；

(2)將混合液升溫至90～120℃反應1-2h，滴加烷基環硅氧烷，或滴加烷基環硅氧烷和(甲基)丙烯酸羥基烷基酯，滴加完成后加入水，在90～120℃反應1-3h，冷卻，得到可聚合改性劑。

優選地，所述烷基環硅氧烷的結構式為：其中，m＝4-6，R為相同或不同的選自C₁-C₃的烷基。

本發明由含羥基的丙烯酸酯單體、烷基環硅氧烷及五氧化二磷制備得到含有機硅磷酸酯功能單體的改性劑，用于制備涂料可以提高涂層的耐水性、附著力以及防銹性能。

所述(甲基)丙烯酸羥基烷基酯為丙烯酸羥基烷基酯和/或甲基丙烯酸羥基烷基酯，所述烷基為C1-C3的烷基，優選地，所述烷基為甲基。

優選地，所述步驟(1)中，(甲基)丙烯酸羥基烷基酯與五氧化二磷的摩爾比為(1-4)：1。

優選地，步驟(1)中，所述五氧化二磷在使用前將其分為數等份，置于25-50℃的干燥器中。所述分次是分次每次加入一份，以降低五氧化二磷的吸水率，同時利于控制反應溫度。

優選地，步驟(1)中，所述加入五氧化二磷在1～2h加完。

優選地，步驟(1)中，所述阻聚劑選自對甲氧基苯酚、叔丁基鄰苯二酚、對苯二酚中一種或兩種。

優選地，以五氧化二磷、(甲基)丙烯酸羥基烷基酯、烷基環硅氧烷、水及阻聚劑的總質量為100份計，所述阻聚劑的用量為0.1～0.3份。

優選地，步驟(2)中，所述滴加的時間為1.5～3h。

優選地，步驟(2)中，滴加烷基環硅氧烷和(甲基)丙烯酸羥基烷基酯，且該步驟中滴加的(甲基)丙烯酸羥基烷基酯的質量為烷基環硅氧烷質量的3％以上，更優選為5％～10％。

步驟(2)中，所述滴加烷基環硅氧烷和(甲基)丙烯酸羥基烷基酯的滴加方式采用同時滴加烷基環硅氧烷和(甲基)丙烯酸羥基烷基酯的方式，或者采用先同時滴加烷基環硅氧烷和步驟(2)中(甲基)丙烯酸羥基烷基酯的60-80％，再滴加步驟(2)中剩余的(甲基)丙烯酸羥基烷基酯的方式，或者采用先滴加烷基環硅氧烷，再滴加(甲基)丙烯酸羥基烷基酯的方式，滴加方式優選采用后兩種方式之一。

優選地，步驟(2)中，所述水為去離子水或蒸餾水。

優選地，所述步驟(2)中加入水的質量為步驟(1)中(甲基)丙烯酸羥基烷基酯與五氧化二磷質量之和的2～5％。

所述冷卻是冷卻至室溫。