[發(fā)明專(zhuān)利]一種水溶性有機(jī)硅改性丙烯酸酯樹(shù)脂的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710408356.2
• 申請(qǐng)日: 2017-06-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107082842B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-03-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃冠平;黃劍彬;黃鴻宏;黃楚龍;詹光輝;陳錦珍;張永濤;黃爍鑫;袁奕濤
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 廣東深展實(shí)業(yè)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C08F220/18
• 分類(lèi)號(hào): C08F220/18;C08F220/14;C08F220/46;C08F220/36;C08F220/28;C08F220/06;C08F218/00;C08F218/10;C08F8/44;C08F8/42;C09D133/08;C09D133/12;C09D131
• 代理公司: 廣州粵高專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 鄭永泉;邱奕才

本發(fā)明公開(kāi)一種水溶性有機(jī)硅改性丙烯酸酯樹(shù)脂的制備方法，所述制備方法為將含有亞乙基脲結(jié)構(gòu)的不飽和單體與多種烯類(lèi)單體在醇或醇醚類(lèi)溶劑中進(jìn)行自由基聚合，合成帶有亞乙基脲活性側(cè)基的丙烯酸酯樹(shù)脂，再加入環(huán)氧基硅氧烷，利用亞乙基脲結(jié)構(gòu)上的仲胺與環(huán)氧基進(jìn)行開(kāi)環(huán)反應(yīng)，然后加入有機(jī)胺中和成鹽制得。本發(fā)明所述水溶性有機(jī)硅改性丙烯酸酯樹(shù)脂的制備方法簡(jiǎn)單，以此改性樹(shù)脂配以水性氨基樹(shù)脂、相關(guān)助劑配制成的水溶性熱固性涂料，其存儲(chǔ)穩(wěn)定性好，固化漆膜的硬度、耐水性、耐水煮性、耐酒精性能優(yōu)異，可廣泛用作玻璃、金屬的保護(hù)涂層。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于水性涂料領(lǐng)域，具體的，本發(fā)明涉及一種水溶性有機(jī)硅改性丙烯酸酯樹(shù)脂的制備方法。

背景技術(shù)

與傳統(tǒng)的溶劑型丙烯酸酯涂料相比，水溶性丙烯酸酯樹(shù)脂涂料具有使用安全、低VOC、綠色環(huán)保的特點(diǎn)，但其涂膜普遍存在耐水性差、熱粘冷脆、易沾污等缺點(diǎn)，不滿足一些高檔產(chǎn)品，比如玻璃、金屬基材的涂裝要求，特別是在硬度、耐水煮、耐酒精方面。由于Si-C鍵比C-C鍵鍵能大，降低了聚合物的表面能，能夠有效改善了涂膜的耐水性、耐污性、耐候性，用有機(jī)硅對(duì)丙烯酸酯樹(shù)脂進(jìn)行改性是近年來(lái)的研究熱點(diǎn)，考慮到丙烯酸酯樹(shù)脂和有機(jī)硅樹(shù)脂的相容性差，多選用化學(xué)法進(jìn)行改性。

目前羥基丙烯酸的制備主要是通過(guò)乳液聚合和溶液聚合制備的，與一級(jí)分散體丙烯酸乳液相比，溶液聚合制備的羥基丙烯酸二級(jí)水分散體不含外加乳化劑、粒徑較小，和氨基樹(shù)脂或異氰酸酯固化劑的相容性較好，交聯(lián)固化后的漆膜光澤度高、綜合性能較優(yōu)。有機(jī)硅改性羥基丙烯酸二級(jí)分散體一般采用乙烯基硅氧烷和丙烯酸酯單體共聚制備的。然而，由于乙烯基硅氧烷與丙烯酸酯單體的竟聚率相差較大，共聚的機(jī)會(huì)較小；共聚的有機(jī)硅短鏈也存在被聚合物分子長(zhǎng)鏈包埋的可能，降低了有機(jī)硅的應(yīng)有效果；有機(jī)硅氧烷易水解，這些問(wèn)題使得一般的水性有機(jī)硅改性丙烯酸涂料仍存在穩(wěn)定性差、不耐水煮等不足。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，本發(fā)明旨在克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種新型的水溶性有機(jī)硅改性丙烯酸酯樹(shù)脂的制備方法，所制得的水溶性有機(jī)硅改性丙烯酸酯樹(shù)脂穩(wěn)定性好、耐水煮、耐酒精性優(yōu)異。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種水溶性有機(jī)硅改性丙烯酸酯熱固性涂料。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種水溶性有機(jī)硅改性丙烯酸酯樹(shù)脂的制備方法，包括如下步驟：

在反應(yīng)器中加入溶劑，通氮?dú)鈹嚢瑁訜嶂?0~100℃，滴加5～20份含亞乙基脲結(jié)構(gòu)不飽和單體、140～180份多種烯類(lèi)單體、1～3份鏈轉(zhuǎn)移劑、2～5份引發(fā)劑的混合液，3~4小時(shí)滴完，在此溫度反應(yīng)1~2小時(shí)后，補(bǔ)加0.5～1份引發(fā)劑，再保溫2~3小時(shí)，得到含亞乙基脲活性側(cè)基的丙烯酸酯樹(shù)脂，最后加入5～25份環(huán)氧基硅氧烷，升溫至100~120℃，反應(yīng)2~3小時(shí)后，降溫后加入有機(jī)胺中和；

其中，所述烯類(lèi)單體包括：

組分I：70～80份非功能性烯類(lèi)單體，且至少兩種非功能性烯類(lèi)單體；

組分Ⅱ：15～25份含羥基官能團(tuán)烯類(lèi)單體，且（甲基）丙烯酸羥丁酯占Ⅱ組分50~100%；

組分Ⅲ：10～15份含羧基官能團(tuán)烯類(lèi)單體；

組分Ⅳ：20～25份含脂肪環(huán)或芳香環(huán)酯基烯類(lèi)單體；

組分Ⅴ：15～30份丙烯腈。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述含亞乙基脲結(jié)構(gòu)不飽和單體為（甲基）丙烯酸亞乙基脲乙氧基酯。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述組分I為（甲基）丙烯酸甲酯、（甲基）丙烯酸丙酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸異丁酯、（甲基）丙烯酸-2-乙基己酯、叔碳酸乙烯酯、苯乙烯中的至少兩種。