專利名稱：溶劑型有機硅改性丙烯酸酯涂料及其生產方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種溶劑型有機硅改性丙烯酸酯涂料及其生產方法。
丙烯酸樹脂約有30％用于配制涂料，盡管其涂膜具有透明性好，機械性能好，耐凍，耐候和在紫外線照射下不易發(fā)黃，但是涂膜的硬度偏低，耐熱性差，受熱后易發(fā)粘(高溫回粘)，不僅易沾上塵埃和水分等，而且還會降低它的其它性能。為此，在文獻中有不少報導提到用有機硅改性丙烯酸涂料的方法。例如JP89-60618用八甲基環(huán)四硅氧烷和甲基乙烯基環(huán)硅氧烷制成硅中間體，再與丙烯酸酯單體共聚的方法來制取有機硅改性丙烯酸酯樹脂。JP95-196975用3-甲基丙烯酸基三甲氧基硅烷在溶劑中與丙烯酸酯單體共聚制成有機硅改性丙烯酸酯樹脂。上述的有機硅改性的丙烯酸酯樹脂，共同的特點在于其大分子的主鏈和側鏈上引入了有機硅官能團，利用Si-O共價鍵的鍵能比C-C鍵能高25Kcal/mol，大大改善丙烯酸樹脂對熱、對光的穩(wěn)定性。由其配制的涂料，涂膜具有附著力高，耐沾污性，耐水，耐熱和耐老化等特點。但是，硅中間體生產工藝要求嚴，而直接使用含不飽和雙鍵的硅單體合成出的有機硅改性丙烯酸酯樹脂貯存穩(wěn)定性不穩(wěn)定，易發(fā)生凝膠現象。
本發(fā)明針對上述兩種類型制取有機硅改性丙烯酸酯樹脂存在的不足之處，采用有機硅齊聚物與含不飽和雙鍵的硅單體結合的方法制取有機硅改性丙烯酸酯樹脂。目的是提供一種具有高附著力，硬的涂膜，耐水性，耐沾污性，耐洗刷性，耐熱性和耐老化性能好的溶劑型涂料及其生產方法。
為達到上述目的，本發(fā)明的涂料由有機硅改性丙烯酸酯樹脂與顏填料等組成，其特征在于其組成物的成分的范圍為有機硅改性丙烯酸酯樹脂40～50％(重量)；顏填料20～25％(重量)；分散劑0.5～1％(重量)；流平劑0.5～1％(重量)；消泡劑0.5～1％(重量)；紫外線吸收劑0.5～1％(重量)；溶劑15～30％(重量)，各組分的總和為100％(重量)。
上述組分中的顏填料，分散劑，流平劑，消泡劑，紫外線吸收劑和溶劑均為市售品。
本發(fā)明涂料的生產方法，其特征是包括以下步驟(a)將正硅酸酯溶解在醇中，再與稀酸在溫度為50～100℃條件下，水解1～3小時；在溫度為120～170℃，真空條件下縮聚2～4小時，制得有機硅齊聚物；(b)將有機硅齊聚物，丙烯酸酯單體與含不飽和雙鍵的有機硅單體和引發(fā)劑溶解后，加到溫度為120～150℃的溶劑中聚合3～6小時，制得有機硅改性丙烯酸酯樹脂；(c)將有機硅改性丙烯酸酯樹脂，顏填料，分散劑，流平劑，消泡劑，紫外線吸收劑和溶劑配成涂料。
上述的生產方法，其使用的正硅酸酯可為正硅酸甲酯，正硅酸乙酯或正硅酸丙酯；所用的醇可為甲醇，乙醇或正丙醇；所用的稀酸為稀鹽酸；所用的丙烯酸酯單體可為甲基丙烯酸甲酯，丙烯酸甲酯，丙烯酸乙酯，丙烯酸丙酯或丙烯酸丁酯；所用的含不飽和雙鍵的有機硅單體可為乙烯基三甲氧基硅烷，乙烯基三乙氧基硅烷或3-甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷；所用的引發(fā)劑可為過氧化苯甲?；蚺嫉惗‰?。
本發(fā)明的涂料是由有機硅齊聚物，丙烯酸酯單體和含不飽和雙鍵的硅單體共聚而成的有機硅改性丙烯酸酯樹脂與顏填料等配制而成。因此該涂料具有高的附著力，出色的耐沾污性，耐洗刷性，耐水性，耐熱性和耐老化性。
下面結合實施例對本發(fā)明作進一步的說明(1)制備有機硅齊聚物在帶有回流冷凝器，溫度計和攪拌的三口燒瓶中，加入正硅酸乙酯104克和乙醇35克混合后，再加入0.05％鹽酸7.5克，升溫到50～100℃進行水解反應1-3小時。隨后將溫度升到120-170℃，于真空下抽走乙醇，縮合反應2～4小時，得到有機硅齊聚物。
(2)制備有機硅改性丙烯酸酯樹脂在帶有滴加裝置，攪拌，回流冷凝器和溫度計的四口燒瓶中，加入二甲苯和醋酸丁酯混合溶劑(3∶1配比)100克，升溫到120～150℃，滴加下混合液甲基丙烯酸甲酯75克，丙烯酸丁酯13克，3-甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷7克，有機硅齊聚物5克和過氧化苯甲酰0.7克。聚合反應5小時之后，冷卻到50℃以下出料。
(3)制備有機硅改性丙烯酸酯樹脂涂料將有機硅改性丙烯酸酯樹脂(固體含量為50％)50克，鈦白粉20克，二甲苯21克，醋酸丁酯7克，分散劑0.5克，消泡劑0.5克，紫外線吸收劑1克，混合分散均勻后，在砂磨機研磨至細度為45≤μm，得到白色涂料。
權利要求
1.一種溶劑型有機硅改性丙烯酸酯涂料由有機硅改性丙烯酸酯樹脂和顏填料等組成，本發(fā)明的特征在于這些成分的范圍為有機硅改性丙烯酸酯樹脂40～50％(重量)；顏填料20～25％(重量)；分散劑0.5～1％(重量)；流平劑0.5～1％(重量)；消泡劑0.5～1％(重量)；紫外線吸收劑0.5～1％(重量)；溶劑15～30％(重量)，各組分的總和為100％(重量)。
2.根據權利要求1所述的有機硅改性丙烯酸酯涂料，其特征在于所用的溶劑是市售的溶劑。
3.根據權利要求1所述的有機硅改性丙烯酸酯涂料，其特征在于所用的分散劑，流平劑，消泡劑和紫外線吸收劑是市售的分散劑，流平劑，消泡劑和紫外線吸收劑。
4.一種溶劑型有機硅改性丙烯酸酯涂料的生產方法，其特征在于生產方法包括以下步驟(a)將正硅酸酯溶解在醇中，再與稀酸在溫度為50-100℃條件下水解1-3小時；在溫度為120-170℃，真空條件下縮聚2-4小時，制得有機硅齊聚物。(b)將有機硅齊聚物，丙烯酸酯單體與含不飽和雙鍵的有機硅單體和引發(fā)劑溶解后，于溫度為120-150℃加到溶劑中，聚合3-6小時，制得有機硅改性丙烯酸酯樹脂。(c)將該樹脂，顏填料，分散劑，流平劑，消泡劑，紫外線吸收劑和溶劑配成涂料。
5.根據權利要求4所述的生產方法，其特征在于所用的正硅酸酯為正硅酸甲酯，正硅酸乙酯或正硅酸丙酯。
6.根據權利要求4所述的生產方法，其特征在于所用的醇為甲醇，乙醇或正丙醇。
7.根據權利要求4所述的生產方法，其特征在于所用的稀酸為稀鹽酸。
8.根據權利要求4所述的生產方法，其特征在于所用的丙烯酸酯單體為甲基丙烯酸甲酯，丙烯酸甲酯，丙烯酸乙酯，丙烯酸丙酯或丙烯酸丁酯。
9.根據權利要求4所述的生產方法，其特征在于所用的含不飽和雙鍵的有機硅單體為乙烯基三甲氧基硅烷，乙烯基三乙氧基硅烷或3-甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷。
10.根據權利要求4所述的生產方法，其特征在于所用的引發(fā)劑為過氧化苯甲?；蚺嫉惗‰妗?br> 全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于高層、多層建筑墻面，橋梁，公路護欄，道路隔欄等的溶劑型有機硅改性丙烯酸酯涂料及其生產方法。該涂料是正硅酸酯在酸性介質中，水解縮聚成有機硅齊聚物與丙烯酸酯單體和含不飽和雙鍵的有機硅單體，共聚成有機硅改性丙烯酸酯樹脂與顏填料等配制而成。該方法制得的丙烯酸樹脂涂料，附著力高，有很好的耐水性，耐沾污性，耐洗刷性，耐熱性和耐老化性。
文檔編號C09D183/00GK1400265SQ0112768
公開日2003年3月5日 申請日期2001年8月1日 優(yōu)先權日2001年8月1日
發(fā)明者黃克均, 蔡鳴 申請人:機械工業(yè)部廣州電器科學研究所