[发明专利]一种水乳液型有机硅防污涂料及其制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种涂料，特别涉及一种水乳液型有机硅防污涂料及其制备方 法与应用。

背景技术

有机硅聚合物具有低的表面张力及良好的耐候性、电绝缘性能和生物相容 性，将有机硅聚合物制备成水性形式，可大大降低有机挥发物（VOC）的排放， 不仅可作水性涂料兼具有机硅材料的优点，而且可作助剂有效消除其它水性涂 料漆膜的很多弊病。硅树脂具有类似石英的网状化学结构，具有很好的成膜性、 透气性和优异的耐候性，通过赋予多孔基材憎水性和交联固化增强基材来达到 保护目的。

在我国，水性有机硅涂料的发展与国外相比有较大的差距，仅在建筑、纺 织领域得到了有效的应用，目前国内生产和销售的水性有机硅涂料为水溶性的 甲基硅醇盐、水溶性的聚醚改性聚硅氧烷以及硅油水乳液。这些水性有机硅涂 料具有如下缺点：水溶性甲基硅醇盐包括甲基硅醇钠和甲基硅醇钾水溶液，其 通过在干燥过程中缓慢吸收大气中的二氧化碳而固化，因此固化速度慢、固化 程度不高、易被雨水冲洗失效，并且本身的强碱性对底材产生严重影响；水溶 性的聚醚改性聚硅氧烷不能干燥固化，涂饰基材表面无憎水性；硅油水乳液涂 料有甲基硅油水乳液和氨基硅油水乳液，前者没有较强的极性基团，对基材附 着力差，局限用于脱模剂和简单的陶瓷防污处理，后者由于含有氨基而极易黄 变，局限用于纺织行业。

发明内容

本发明的首要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种用途广泛的 水乳液型有机硅防污涂料。

本发明的另一目的在于提供所述水乳液型有机硅防污涂料的制备方法。

本发明的再一目的在于提供所述水乳液型有机硅防污涂料的应用。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种水乳液型有机硅防污涂料，主 要的成分为含有硅羟基的有机硅树脂和含有硅烷氧基的有机硅树脂，还含有催 化剂和乳化剂；其中，硅羟基上的羟基占所用的有机硅树脂总重量的0.1～5%， 硅烷氧基上的烷氧基占所用的有机硅树脂总重量的3～30%，催化剂为所用的有 机硅树脂总重量的0.1～10%，乳化剂为所用的有机硅树脂总重量的1～20%；

所述的硅羟基的结构如下所示：-Si-OH；

所述的硅烷氧基的结构如下所示：-Si-OR，R为烷基；

所述的烷氧基优选为碳链长度为C1～C4的烷氧基，更优选为甲氧基、乙氧 基、异丙氧基或丁氧基中的至少一种；

所述的硅羟基上的羟基更优选为占所用的有机硅树脂总重量的0.2～4%；

所述的水乳液型有机硅防污涂料还可以含有稳定剂和/或防腐剂等辅助成 分；

所述的有机硅树脂为甲基硅树脂、苯基硅树脂、甲基苯基硅树脂、含氢硅 树脂、甲基乙烯基硅树脂或直链碳链长度为C2～C8的烷基硅树脂中的至少一种；

所述的硅羟基和硅烷氧基可以是位于侧链上，也可以位于主链上；

所述的催化剂为有机金属羧酸化合物，如二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、 醋酸亚锡、辛酸锌或异辛酸铅中的至少一种，也可以为含氮有机碱，如氨基硅 油、四甲基氢氧化铵、四丁基氢氧化铵、氨、六甲基二硅氮烷或硅氮烷低聚物 中的至少一种；

所述的乳化剂为非离子型乳化剂、阳离子型乳化剂或阴离子型乳化剂中的 至少一种；

所述的非离子型乳化剂优选为脂肪醇聚氧乙烯醚、司班、吐温、长链（碳 链长度为C8～C18）烷基酚聚氧乙烯醚、烷基醇酰胺、聚醚型聚硅氧烷乳化剂或 有机氟非离子表面活性剂中的至少一种；

所述的阴离子型乳化剂优选为十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠或十二烷 基苯磺酸钠中的至少一种；

所述的阳离子型乳化剂优选为十二烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基溴 化铵或含季铵基团的有机功能聚硅氧烷中的至少一种；

上述水乳液型有机硅防污涂料的制备方法，包含以下步骤：

（1）分别用将含有硅羟基的有机硅树脂和含有硅烷氧基的有机硅树脂制备 成水乳液；