一種環(huán)保的水性復(fù)合涂料及其制備方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種環(huán)保的水性復(fù)合涂料及其制備方法，水性復(fù)合涂料包括：水，30～60wt％；丙烯酸酯單體混合物，20～60wt％；改性聚二甲基硅氧烷，1～10wt％；乳化劑，1～8wt％；水溶性引發(fā)劑，0.1～1wt％；碳酸氫鈉，0.5～2wt％；正硅酸乙酯，2～10wt％；二月硅酸二丁基錫，0.01～0.05wt％。根據(jù)本發(fā)明制得的環(huán)保的水性復(fù)合涂料經(jīng)涂覆于底材表面，并在室溫下干燥，利用聚二甲基硅氧烷的改性作用，從而使制得的復(fù)合樹(shù)脂具有較好的疏水與耐高溫性能。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種環(huán)保的水性復(fù)合涂料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種水性復(fù)合涂料，特別涉及一種環(huán)保的水性復(fù)合涂料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]丙烯酸酯聚合物具有原料來(lái)源豐富，生產(chǎn)易于實(shí)施等優(yōu)點(diǎn)。隨著對(duì)環(huán)境保護(hù)的日益關(guān)注，水性丙烯酸乳膠的有效合成及其應(yīng)用成為目前研究的主要方向。但是通過(guò)乳液聚合制備的水性丙烯酸酯，其固化涂層的耐水性和穩(wěn)定性較差。另外，丙烯酸酯聚合物受其本身的熱塑性所限，線形分子上又缺少交聯(lián)點(diǎn)，難以形成三維網(wǎng)狀交聯(lián)涂膜，因此，其耐高溫性差，易高溫回黏，低溫時(shí)又缺乏彈性，涂膜發(fā)脆。
[0003]作為具有特種性能的有機(jī)硅類(lèi)高分子。有機(jī)硅樹(shù)脂中的S1-O鍵能(451kJ/mol)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于C-C鍵能(356kJ/mo I)和C-O鍵能(336kJ/mo I)結(jié)合得十分牢固穩(wěn)定，這使得它的耐熱性、耐候性、抗氧化能力增強(qiáng)。另外，聚硅氧烷分子呈螺旋結(jié)構(gòu)，甲基向外排列并繞S1-O鏈旋轉(zhuǎn)，分子體積大，內(nèi)聚能密度低，從而使有機(jī)硅氧烷有很強(qiáng)的憎水性和防塵性。因此，用有機(jī)硅改性丙烯酸酯乳液，可以綜合二者的優(yōu)點(diǎn)，改善丙烯酸酯乳液“熱黏冷脆”、耐候、耐水、耐熱等性能，將其應(yīng)用范圍擴(kuò)大至膠粘劑、外墻涂料、皮革涂飾劑、織物整理劑和印花等領(lǐng)域。
[0004]目前對(duì)于有機(jī)硅改性丙烯酸樹(shù)脂的研究比較多，但是大部分都是通過(guò)含有硅氧烷的有機(jī)小分子與丙烯酸酯類(lèi)單體進(jìn)行共聚改性。長(zhǎng)鏈有機(jī)硅樹(shù)脂如端羥基聚二甲基硅氧烷等，由于極性差異以及功能基團(tuán)的不同，出現(xiàn)較大的相間制備的有機(jī)硅-聚丙烯酸酯復(fù)合樹(shù)脂的力學(xué)性能較差。制備的涂層不能應(yīng)用于實(shí)際使用中。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本發(fā)明的目的是提供一種環(huán)保的水性復(fù)合涂料及其制備方法，通過(guò)硅烷偶聯(lián)劑的化學(xué)接枝改性，使端羥基聚二甲基硅氧烷具有可進(jìn)行自由基聚合反應(yīng)的基團(tuán)，將其與丙烯酸酯類(lèi)單體混合，利用乳化劑形成的膠束，有機(jī)單體混合物被包裹于膠束其內(nèi)，分散于水相中；利用乳液聚合方式聚合單體，最后在聚合得到的乳膠中加入正硅酸乙酯與有機(jī)錫類(lèi)催化劑，得到最終的環(huán)保的水性復(fù)合涂料;利用改性的聚二甲基硅氧烷的復(fù)合作用，使得復(fù)合乳膠在固化成膜后，具有較好的疏水及耐熱性能。
[0006]為了達(dá)到上述技術(shù)效果，本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0007]—種環(huán)保的水性復(fù)合涂料，包括:
[0008]水，30?60wt%;
[0009]丙稀酸酯單體混合物，20?60wt% ;
[0010]改性聚二甲基硅氧烷，I?10wt%;
[0011]乳化劑，I?8wt%;
[0012]水溶性引發(fā)劑，0.1?lwt%;
[0013]碳酸氫鈉，0.5?2wt%;
[0014]正硅酸乙酯，2?10wt%;
[0015]二月硅酸二丁基錫，0.01?0.05wt%。
[0016]優(yōu)選的是，所述的丙烯酸酯單體混合物包括有以下材料:
[0017]甲基丙稀酸甲酯，30?50wt% ;
[0018]苯乙烯，20?40wt%;
[0019]丙烯酸丁酯，10?30wt%;
[0020]丙烯酸異辛酯，10?35wt%;
[0021]甲基丙稀酸，0.5?5wt% ;
[0022]丙稀酸輕乙酯，0.5?5wt%。
[0023]優(yōu)選的是，制備所述改性聚二甲基硅氧烷的原料包括:端羥基聚二甲基硅氧烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、及催化劑二月硅酸二丁基錫，其中，所述端羥基聚二甲基硅氧烷與所述γ -甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷的質(zhì)量比為9:1?5:1，所述催化劑二月硅酸二丁基錫的添加量范圍為相對(duì)于端羥基聚二甲基硅氧烷與γ -甲基丙烯酰氧基丙基二甲氧基娃燒混合物總量的0.1?0.5wt%。優(yōu)選的是，所述乳化劑包括有以下材料:
[0024]陰離子乳化劑十二烷基苯磺酸鈉或十二烷基磺酸鈉；以及
[0025]非離子乳化劑烷基酚聚氧乙烯醚0P-10，
[0026]其中，所述陰離子乳化劑十二烷基苯磺酸鈉或十二烷基磺酸鈉與所述非離子乳化劑烷基酚聚氧乙烯醚OP-1O的質(zhì)量比為3:1?1: 3。
[0027]優(yōu)選的是，所述水溶性引發(fā)劑為過(guò)硫酸銨或過(guò)硫酸鉀。
[0028]優(yōu)選的是，所述端羥基聚二甲基硅氧烷的黏度范圍為100mP.s?10000mP.S。
[0029]進(jìn)一步的，本案還提供一種制備上述環(huán)保的水性復(fù)合涂料的方法，其通過(guò)以下步驟制得:
[0030]第一步:改性聚二甲基硅氧烷、丙烯酸酯單體混合物與乳化劑以500轉(zhuǎn)/分?1000轉(zhuǎn)/分的速度，分散于40?60wt %的水中，攪拌10分鐘?30分鐘后，得到預(yù)乳化物；
[0031]第二步:將30?5(^1:%水倒入反應(yīng)爸中，加入第一步制得的預(yù)乳化物10?30wt%，與10?30wt%的水溶性引發(fā)劑與全部的碳酸氫鈉，升溫至60?75°C，以50轉(zhuǎn)/分?100轉(zhuǎn)/分的速度攪拌，反應(yīng)10?60分鐘；
[0032]第三步:在50轉(zhuǎn)/分?100轉(zhuǎn)/分的速度攪拌下，反應(yīng)溫度控制在70?85°C，將剩余水溶性引發(fā)劑溶解于剩余的水中，其與剩余預(yù)乳化物，通過(guò)兩個(gè)滴加漏斗，同時(shí)滴加于體系內(nèi)部，滴加時(shí)間控制在I?5小時(shí)；
[0033]第四步:以50轉(zhuǎn)/分?100轉(zhuǎn)/分的速度，在80?90°C下，反應(yīng)I?12小時(shí)；
[0034]第五步:體系中加入正硅酸乙酯與二月硅酸二丁基錫催化劑，以50轉(zhuǎn)/分?100轉(zhuǎn)/分的速度，在室溫下，攪拌I?5小時(shí)，反應(yīng)終止，得到產(chǎn)物。
[0035]更進(jìn)一步的，本案還提供一種制備上述改性聚二甲基硅氧烷的方法，其通過(guò)以下步驟制得:
[0036]第一步:將端羥基聚二甲基硅氧烷與γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷混合，在500?1500轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速下攪拌均勻；
[0037]第二步:升溫至50?80°C，加入催化劑二月硅酸二丁基錫，反應(yīng)3-8小時(shí)；
[0038]第三步:反應(yīng)終止，冷卻后即得到改性聚二甲基硅氧烷。
[0039]本發(fā)明的有益效果是:
[0040]1、利用束縛作用，使極性相差較大的改性聚二甲基硅氧烷與丙烯酸酯單體混合物有效混合于水相體系的膠束中；混合物通過(guò)自由基共聚方式，將改性的端羥基聚二甲基硅氧烷與丙烯酸酯類(lèi)單體共聚，克服了兩相聚合物由于相間相容性差而導(dǎo)致的復(fù)合涂層力學(xué)性能差的缺陷。
[0041]2、本體系采用乳液聚合方式制備，反應(yīng)過(guò)程可控。
[0042]3、由于復(fù)合的改性聚二甲基硅氧烷的修飾作用，極大的提高了復(fù)合涂層的疏水及耐高溫的性質(zhì)。
【附圖說(shuō)明】
[0043]圖1為實(shí)施例4制備的水性復(fù)合樹(shù)脂固化漆膜后，掃描電鏡觀察的表面形貌；
[0044]圖2為實(shí)施例4制備的水性復(fù)合樹(shù)脂固化漆膜后，其熱失重測(cè)試結(jié)果；
[0045]圖3為實(shí)施例4制備的水性復(fù)合樹(shù)脂固化漆膜后，其接觸角測(cè)試結(jié)果。
【具體實(shí)施方式】
[0046]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，以令本領(lǐng)域技術(shù)人員參照說(shuō)明書(shū)文字能夠據(jù)以實(shí)施。
[0047]實(shí)施例1
[0048]一、改性聚二甲基硅氧烷
[0049]制備所述改性聚二甲基硅氧烷的原料包括:端羥基聚二甲基硅氧烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、及催化劑二月硅酸二丁基錫，
[0050]其中，所述端羥基聚二甲基硅氧烷與所述γ -甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷的質(zhì)量比為9:1，所述催化劑二月硅酸二丁基錫的添加量范圍為相對(duì)于端羥基聚二甲基硅氧烷與γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷混合物總量的0.1%wt，所述端羥基聚二甲基硅氧烷的黏度值為100mP.S0
[0051]所述改性聚二甲基硅氧烷制備方法如下:將端羥基聚二甲基硅氧烷與γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷混合，在500轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速下攪拌，升溫至50°C，加入催化劑二月硅酸二丁基錫，反應(yīng)8小時(shí)，冷卻，得到改性聚二甲基硅氧烷。
[0052]二、制備水性復(fù)合涂料
[0053]合成該涂料的原料組成包括:水、丙烯酸酯單體混合物，改性聚二甲基硅氧烷，乳化劑，水溶性引發(fā)劑，碳酸氫鈉，正硅酸乙酯與有機(jī)錫催化劑等，組成的質(zhì)量百分比為:
[0054]水，30wt%;
[0055]丙稀酸酯單體混合物，60wt% ;
[0056]改性聚二甲基硅氧烷，lwt%;
[0057]乳化劑，6wt%;
[0058]水溶性引發(fā)劑，0.49wt%;
[0059]碳酸氫鈉，0.5wt%;
[0060]正硅酸乙酯，2wt%;
[0061]二月硅酸二丁基錫，0.01wt%。
[0062]該環(huán)保的水性復(fù)合涂料的制備方法如下:
[0063]第一步:改性聚二甲基硅氧烷、丙烯酸酯混合物與全部乳化劑以500轉(zhuǎn)/分?的速度，分散于相對(duì)于水總量40wt%的水中，攪拌30分鐘后，得到預(yù)乳化物；
[0064]第二步:將相對(duì)于水的總量的3(^丨％的倒入反應(yīng)釜中，加入第一步制得的預(yù)乳化物的1wt %，與水溶性引發(fā)劑總量的30wt %與全部的碳酸氫鈉，升溫至60°C，以100轉(zhuǎn)/分的速度攪拌，反應(yīng)60分鐘；
[0065]第三步:在100轉(zhuǎn)/分的速度攪拌下，反應(yīng)溫度控制在70°C，將剩余水溶性引發(fā)劑溶解于剩余的水中，其與剩余預(yù)乳化物，通過(guò)兩個(gè)滴加漏斗，同時(shí)滴加于體系內(nèi)部，滴加時(shí)間控制在5小時(shí)；
[0066]第四步:以100轉(zhuǎn)/分的速度，在800C下，反應(yīng)12小時(shí)；
[0067]第五步:體系中加入正硅酸乙酯與二月硅酸二丁基錫催化劑，以100轉(zhuǎn)/分的速度，在室溫下，攪拌5小時(shí)，反應(yīng)終止，得到產(chǎn)物。
[0068]丙烯酸酯單體混合物包括有以下材料:
[0069]甲基丙烯酸甲酯，45wt%;
[0070]苯乙烯，10wt%;
[0071]丙稀酸丁酯，25wt%;
[0072]丙稀酸異辛酯，19wt% ;
[0073]甲基丙稀酸，0.5wt% ;
[0074]丙烯酸羥乙酯，0.5wt%，
[0075]其中，所述乳化劑為陰離子乳化劑十二烷基苯磺酸鈉與非離子乳化劑烷基酚聚氧乙烯醚0P-10，其中陰離子乳化劑與非離子乳化劑之間的質(zhì)量比例為3:1，其中的水溶性引發(fā)劑為過(guò)硫酸銨。
[0076]實(shí)施例2
[0077]一、改性聚二甲基硅氧烷
[0078]制備所述改性聚二甲基硅氧烷的原料包括:端羥基聚二甲基硅氧烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、及催化劑二月硅酸二丁基錫，
[0079]其中，所述端羥基聚二甲基硅氧烷與所述γ -甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷的質(zhì)量比為8:1，所述催化劑二月硅酸二丁基錫的添加量范圍為相對(duì)于端羥基聚二甲基硅氧烷與γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷混合物總量的0.2%wt，所述端羥基聚二甲基硅氧烷的黏度值為5000mP.So
[0080]其制備方法如下:將端羥基聚二甲基硅氧烷與γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷混合，在800轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速下攪拌，升溫至600C，加入催化劑二月硅酸二丁基錫，反應(yīng)7小時(shí)，冷卻，得到改性聚二甲基硅氧烷。
[0081 ] 二、制備水性復(fù)合涂料
[0082]合成該涂料的原料組成包括:水、丙烯酸酯單體混合物，改性聚二甲基硅氧烷，乳化劑，水溶性引發(fā)劑，碳酸氫鈉，正硅酸乙酯與有機(jī)錫催化劑等，組成的質(zhì)量百分比為:
[0083]水，35wt%;
[0084]丙烯酸酯單體混合物，45wt%;
[0085]改性聚二甲基硅氧烷，5wt%;
[0086]乳化劑，8wt%;
[0087]水溶性引發(fā)劑，0.77wt%;
[0088]碳酸氫鈉，2wt%;
[0089]正硅酸乙酯，4.2wt%;
[0090]二月硅酸二丁基錫，0.03wt%。
[0091 ]該環(huán)保的水性復(fù)合涂料的制備方法如下:
[0092]第一步:改性聚二甲基硅氧烷、丙烯酸酯混合物與全部乳化劑以700轉(zhuǎn)/分的速度，分散于相對(duì)于水總量38wt%的水中，攪拌25分鐘后，得到預(yù)乳化物；
[0093]第二步:將相對(duì)于水的總量的35^%的倒入反應(yīng)釜中，加入第一步制得的預(yù)乳化物的15wt %，與水溶性弓I發(fā)劑總量的25wt %與全部的碳酸氫鈉，升溫至65 0C，以80轉(zhuǎn)/分的速度攪拌，反應(yīng)45分鐘；
[0094]第三步:在80轉(zhuǎn)/分的速度攪拌下，反應(yīng)溫度控制在75°C，將剩余水溶性引發(fā)劑溶解于剩余的水中，其與剩余預(yù)乳化物，通過(guò)兩個(gè)滴加漏斗，同時(shí)滴加于體系內(nèi)部，滴加時(shí)間控制在4小時(shí)；
[0095]第四步:以80轉(zhuǎn)/分的速度，在82°C下，反應(yīng)9小時(shí)；
[0096]第五步:體系中加入正硅酸乙酯與二月硅酸二丁基錫催化劑，以80轉(zhuǎn)/分的速度，在室溫下，攪拌4小時(shí)，反應(yīng)終止，得到產(chǎn)物。
[0097]丙烯酸酯單體混合物包括有以下材料:
[0098]甲基丙烯酸甲酯，30wt%;
[0099]苯乙烯，40wt%;
[0100]丙稀酸丁酯，10wt%;
[0101]丙烯酸異辛酯，10wt%;
[0102]甲基丙烯酸，5wt%;
[0103]丙烯酸羥乙酯，5wt%。
[0104]其中的乳化劑為陰離子乳化劑十二烷基磺酸鈉與非離子乳化劑烷基酚聚氧乙烯醚0P-10，其中陰離子乳化劑與非離子乳化劑之間的質(zhì)量比例范圍為2:1。
[0105]其中的水溶性引發(fā)劑為過(guò)硫酸鉀。
[0106]實(shí)施例3
[0107]一、改性的聚二甲基硅氧烷
[0108]制備所述改性聚二甲基硅氧烷的原料包括:端羥基聚二甲基硅氧烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、及催化劑二月硅酸二丁基錫，
[0109]其中，所述端羥基聚二甲基硅氧烷與所述γ -甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷的質(zhì)量比為6:1，所述催化劑二月硅酸二丁基錫的添加量范圍為相對(duì)于端羥基聚二甲基硅氧烷與γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷混合物總量的0.4%wt，所述端羥基聚二甲基硅氧烷的黏度值為50000mP.S0
[0110]其制備方法如下:將端羥基聚二甲基硅氧烷與γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷混合，在1200轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速下攪拌，升溫至700C，加入催化劑二月硅酸二丁基錫，反應(yīng)5小時(shí)，冷卻，得到改性聚二甲基硅氧烷。
[0111]二、制備水性復(fù)合涂料
[0112]合成該涂料的原料組成包括:水、丙烯酸酯單體混合物，改性聚二甲基硅氧烷，乳化劑，水溶性引發(fā)劑，碳酸氫鈉，正硅酸乙酯與有機(jī)錫催化劑等，組成的質(zhì)量百分比為:
[0113]水，40wt%;
[0114]丙烯酸酯單體混合物，36wt%;
[0115]改性聚二甲基硅氧烷，10wt%;
[0116]乳化劑，4wt%;
[0117]水溶性引發(fā)劑，Iwt
[0118]碳酸氫鈉，0.98wt%;
[0119]正硅酸乙酯，8wt%;
[0120]二月硅酸二丁基錫，0.02wt%。
[0121 ]該環(huán)保的水性復(fù)合涂料的制備方法如下:
[0122]第一步:改性聚二甲基硅氧烷、丙烯酸酯混合物與全部乳化劑以900轉(zhuǎn)/分的速度，分散于相對(duì)于水總量32wt%的水中，攪拌15分鐘后，得到預(yù)乳化物；
[0123]第二步:將相對(duì)于水的總量的45^%的倒入反應(yīng)釜中，加入第一步制得的預(yù)乳化物的25wt %，與水溶性引發(fā)劑總量的15wt %與全部的碳酸氫鈉，升溫至70 0C，以60轉(zhuǎn)/分的速度攪拌，反應(yīng)25分鐘；
[0124]第三步:在60轉(zhuǎn)/分的速度攪拌下，反應(yīng)溫度控制在80°C，將剩余水溶性引發(fā)劑溶解于剩余的水中，其與剩余預(yù)乳化物，通過(guò)兩個(gè)滴加漏斗，同時(shí)滴加于體系內(nèi)部，滴加時(shí)間控制在2小時(shí)；
[0125]第四步:以60轉(zhuǎn)/分的速度，在85°C下，反應(yīng)3小時(shí)；
[0126]第五步:體系中加入正硅酸乙酯與二月硅酸二丁基錫催化劑，以60轉(zhuǎn)/分的速度，在室溫下，攪拌2小時(shí)，反應(yīng)終止，得到產(chǎn)物。
[0127]丙烯酸酯單體混合物包括有以下材料:
[0128]甲基丙烯酸甲酯，35wt%;
[0129]苯乙稀，15wt%;
[0130]丙稀酸丁酯，llwt%;
[0131]丙烯酸異辛酯，35wt%;
[0132]甲基丙烯酸，2wt%;
[0133]丙烯酸羥乙酯，2wt%，
[0134]其中的乳化劑為陰離子乳化劑十二烷基苯磺酸鈉與非離子乳化劑烷基酚聚氧乙烯醚0P-10，其中陰離子乳化劑十二烷基苯磺酸鈉與非離子乳化劑烷基酚聚氧乙烯醚0P-10之間的質(zhì)量比例為1:1。
[0135]其中的水溶性引發(fā)劑為過(guò)硫酸銨。
[0136]實(shí)施例4
[0137]一、改性的聚二甲基硅氧烷
[0138]制備所述改性聚二甲基硅氧烷的原料包括:端羥基聚二甲基硅氧烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、及催化劑二月硅酸二丁基錫，
[0139]其中，所述端羥基聚二甲基硅氧烷與所述γ -甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷的質(zhì)量比為5:1，所述催化劑二月硅酸二丁基錫的添加量范圍為相對(duì)于端羥基聚二甲基硅氧烷與γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷混合物總量的0.5%wt，所述端羥基聚二甲基娃氧燒的黏度值為10000mP.S。
[0140]其制備方法如下:將端羥基聚二甲基硅氧烷與γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷混合，在1500轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速下攪拌，升溫至800C，加入催化劑二月硅酸二丁基錫，反應(yīng)3小時(shí)，冷卻，得到改性聚二甲基硅氧烷。
[0141]二、制備水性復(fù)合涂料
[0142]合成該涂料的原料組成包括:水、丙烯酸酯單體混合物，改性聚二甲基硅氧烷，乳化劑，水溶性引發(fā)劑，碳酸氫鈉，正硅酸乙酯與有機(jī)錫催化劑等，組成的質(zhì)量百分比為:
[0143]水，60wt%;
[0144]丙烯酸酯單體混合物，20wt%;
[0145]改性聚二甲基硅氧烷，7.35wt%;
[0146]乳化劑，Iwt
[0147]水溶性引發(fā)劑，0.1wt
[0148]碳酸氫鈉，1.5wt%;
[0149]正硅酸乙酯，10wt%;
[0150]二月硅酸二丁基錫，0.05wt%。
[0151 ]該環(huán)保的水性復(fù)合涂料的制備方法如下:
[0152]第一步:改性聚二甲基硅氧烷、丙烯酸酯混合物與全部乳化劑以1000轉(zhuǎn)/分的速度，分散于相對(duì)于水總量30wt%的水中，攪拌10分鐘后，得到預(yù)乳化物；
[0153]第二步:將相對(duì)于水的總量的50^%的倒入反應(yīng)釜中，加入第一步制得的預(yù)乳化物的30wt %，與水溶性引發(fā)劑總量的1wt %與全部的碳酸氫鈉，升溫至75 0C，以50轉(zhuǎn)/分的速度攪拌，反應(yīng)10分鐘；
[0154]第三步:在50轉(zhuǎn)/分的速度攪拌下，反應(yīng)溫度控制在85°C，將剩余水溶性引發(fā)劑溶解于剩余的水中，其與剩余預(yù)乳化物，通過(guò)兩個(gè)滴加漏斗，同時(shí)滴加于體系內(nèi)部，滴加時(shí)間控制在I小時(shí)；
[0155]第四步:以50轉(zhuǎn)/分的速度，在90°C下，反應(yīng)I小時(shí)；
[0156]第五步:體系中加入正硅酸乙酯與二月硅酸二丁基錫催化劑，以50轉(zhuǎn)/分的速度，在室溫下，攪拌I小時(shí)，反應(yīng)終止，得到產(chǎn)物。
[0157]丙烯酸酯單體混合物包括有以下材料:
[0158]甲基丙如酸甲酷，32wt % ;
[0159]苯乙烯，15wt%;
[Ο??Ο]丙稀酸丁酯，21wt%;
[0161]丙稀酸異辛酯，30wt% ;
[0162]甲基丙烯酸，lwt%;
[0163]丙烯酸羥乙酯，lwt%。
[0164]其中的乳化劑為陰離子乳化劑十二烷基苯磺酸鈉與非離子乳化劑烷基酚聚氧乙烯醚0P-10，其中陰離子乳化劑十二烷基苯磺酸鈉與非離子乳化劑烷基酚聚氧乙烯醚0P-10之間的質(zhì)量比例范圍為1:3。
[0165]其中的水溶性引發(fā)劑為過(guò)硫酸鉀。
[0166]圖1表明，通過(guò)本專(zhuān)利制備的方法，改性的聚二甲基硅氧烷有效的共聚復(fù)合于丙烯酸樹(shù)脂，實(shí)現(xiàn)了從分子層面上的有效復(fù)合，整個(gè)涂層均勻，有效抑制了由于兩相極性差異所導(dǎo)致的相間相分離而帶來(lái)的涂層力學(xué)性能較差問(wèn)題。
[0167]圖2為實(shí)施例4制備的水性復(fù)合樹(shù)脂固化漆膜后，其熱失重測(cè)試結(jié)果。表明隨著改性聚二甲基硅氧烷的有效共聚改性，制備的復(fù)合涂料的耐熱性能有了很好的提升。
[0168]圖3為實(shí)施例4制備的水性復(fù)合樹(shù)脂固化漆膜后，其接觸角測(cè)試結(jié)果，達(dá)到102°，表明由于改性聚二甲基硅氧烷的有效共聚改性，涂層的疏水性能有了很好的提升，涂層表現(xiàn)疏水特性。
[0169]盡管本發(fā)明的實(shí)施方案已公開(kāi)如上，但其并不僅限于說(shuō)明書(shū)和實(shí)施方式中所列運(yùn)用，它完全可以被適用于各種適合本發(fā)明的領(lǐng)域，對(duì)于熟悉本領(lǐng)域的人員而言，可容易地實(shí)現(xiàn)另外的修改，因此在不背離權(quán)利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本發(fā)明并不限于特定的細(xì)節(jié)和這里示出與描述的圖例。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種環(huán)保的水性復(fù)合涂料，其特征在于，包括: 水，30?60wt% ； 丙稀酸酯單體混合物，20?60wt% ； 改性聚二甲基硅氧烷，I?1wt % ； 乳化劑，I?8wt% ； 水溶性引發(fā)劑，0.I?Iwt % ; 碳酸氫鈉，0.5?2wt% ； 正娃酸乙酯，2?1wt% ； 二月娃酸二丁基錫，0.01?0.05wt%。2.如權(quán)利要求1所述的環(huán)保的水性復(fù)合涂料，其特征在于，所述的丙烯酸酯單體混合物包括有以下材料: 甲基丙稀酸甲酯，30?50wt% ； 苯乙稀，20?40wt % ； 丙稀酸丁酯，10?30wt% ； 丙烯酸異辛酯，10?35wt%; 甲基丙稀酸，0.5?5wt% ； 丙稀酸輕乙酯，0.5?5wt%。3.如權(quán)利要求1所述的環(huán)保的水性復(fù)合涂料，其特征在于，制備所述改性聚二甲基硅氧烷的原料包括:端羥基聚二甲基硅氧烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、及催化劑二月硅酸二丁基錫，其中，所述端羥基聚二甲基硅氧烷與所述γ -甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷的質(zhì)量比為9:1?5:1，所述催化劑二月硅酸二丁基錫的添加量范圍為相對(duì)于端羥基聚二甲基硅氧烷與γ -甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷混合物總量的0.1?0.5wt%。4.如權(quán)利要求1所述的環(huán)保的水性復(fù)合涂料，其特征在于，所述乳化劑包括有以下材料: 陰離子乳化劑十二烷基苯磺酸鈉或十二烷基磺酸鈉；以及 非離子乳化劑烷基酚聚氧乙烯醚OP-1O， 其中，所述陰離子乳化劑十二烷基苯磺酸鈉或十二烷基磺酸鈉與所述非離子乳化劑烷基酚聚氧乙烯醚0P-10的質(zhì)量比為3:1?1: 3。5.如權(quán)利要求1所述的環(huán)保的水性復(fù)合涂料，其特征在于，所述水溶性引發(fā)劑為過(guò)硫酸銨或過(guò)硫酸鉀。6.如權(quán)利要求3所述的環(huán)保的水性復(fù)合涂料，其特征在于，所述端羥基聚二甲基硅氧烷的黏度范圍為100mP.s?10000mP.S。7.—種如權(quán)利要求1?6中任一項(xiàng)所述的環(huán)保的水性復(fù)合涂料的制備方法，其特征在于，通過(guò)以下步驟制得: 第一步:改性聚二甲基硅氧烷、丙烯酸酯單體混合物與乳化劑以500轉(zhuǎn)/分?1000轉(zhuǎn)/分的速度，分散于40?60wt%的水中，攪拌10分鐘?30分鐘后，得到預(yù)乳化物； 第二步:將30?50wt %水倒入反應(yīng)爸中，加入第一步制得的預(yù)乳化物10?30wt %，與10?30wt%的水溶性引發(fā)劑與全部的碳酸氫鈉，升溫至60?75 °C，以50轉(zhuǎn)/分?100轉(zhuǎn)/分的速度攪拌，反應(yīng)10?60分鐘； 第三步:在50轉(zhuǎn)/分?100轉(zhuǎn)/分的速度攪拌下，反應(yīng)溫度控制在70?85°C，將剩余水溶性引發(fā)劑溶解于剩余的水中，其與剩余預(yù)乳化物，通過(guò)兩個(gè)滴加漏斗，同時(shí)滴加于體系內(nèi)部，滴加時(shí)間控制在I?5小時(shí)； 第四步:以50轉(zhuǎn)/分?100轉(zhuǎn)/分的速度，在80?90°C下，反應(yīng)I?12小時(shí)； 第五步:體系中加入正硅酸乙酯與二月硅酸二丁基錫催化劑，以50轉(zhuǎn)/分?100轉(zhuǎn)/分的速度，在室溫下，攪拌I?5小時(shí)，反應(yīng)終止，得到產(chǎn)物。8.—種如權(quán)利要求3所述改性聚二甲基硅氧烷的制備方法，其特征在于，通過(guò)以下步驟制得: 第一步:將端羥基聚二甲基硅氧烷與γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷混合，在500?1500轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速下攪拌均勻； 第二步:升溫至50?80 V，加入催化劑二月硅酸二丁基錫，反應(yīng)3-8小時(shí)； 第三步:反應(yīng)終止，冷卻后即得到改性聚二甲基硅氧烷。
【文檔編號(hào)】C08F220/18GK106085083SQ201610460181
【公開(kāi)日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年6月23日
【發(fā)明人】李為立, 徐澤孝
【申請(qǐng)人】蘇州吉人高新材料股份有限公司