[发明专利]一种耐高温有机无机杂化乳液及其制备方法

说明书

本发明公开了一种耐高温有机无机杂化乳液及其制备方法，包括丙烯酸酯乳液共聚单体、无机硅组分、保护胶体、乳化剂、引发剂和水，各组分用量的质量百分比为：丙烯酸酯乳液共聚单体10‑45%、无机硅组份5‑90%、保护胶体0.1‑5%、乳化剂0.1‑5%、引发剂0.2‑2%、水10‑40%，所述保护胶体是指在乳液聚合过程中能够提高乳液胶粒稳定性的聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸(钠)、丙烯酸‑烯丙基聚氧乙烯醚共聚物、马来酸酐‑丙烯酸共聚物、马来酸酐‑苯乙烯共聚物、松香及其衍生物、萜烯树脂、石蜡、石油树脂其中的一种或两种以上混合。该耐高温有机无机杂化乳液及其制备方法，无机硅组份在乳液体系中占比很高，长期耐高温可达600℃，短期耐高温可到800℃以上。

技术领域

本发明属于涂料技术领域，具体涉及一种耐高温有机无机杂化乳液，还涉及一种耐高温有机无机杂化乳液的制备方法。

背景技术

有机高分子材料具有良好的弹性、韧性、耐腐蚀性、加工性等许多优点，但其硬度、耐热性、耐候性等与无机材料相比又有很大差距。有机-无机杂化乳液即是在分子水平或纳米尺度上均一分散的有机-无机复合体。它具有单纯有机材料、无机材料或普通复合材料所不具备的优点。

目前市场有机无机杂化涂料多为硅酮交联的丙烯酸树脂以及丙烯酸酯-有机硅杂化涂料，其成本较高且涂料中无机组分的含量少，难以制备高无机组分的产品。

如直接采用无机溶胶和有机聚合物乳液物理共混，有机组分和无机组分之间的相容性表现出较大的差异，导致体系破乳、分层，储存性能和使用稳定性差。

水玻璃具有较好的成膜性，但其耐水性较差。硅溶胶虽具有较好的耐水性，但其成膜性差。

因此针对这一现状，迫切需要设计和生产一种耐高温有机无机杂化乳液及其制备方法，以满足实际使用的需要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种耐高温有机无机杂化乳液及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种耐高温有机无机杂化乳液，包括丙烯酸酯乳液共聚单体、无机硅组分、保护胶体、乳化剂、引发剂和水，各组分用量的质量百分比为：丙烯酸酯乳液共聚单体10-45%、无机硅组份5-90%、保护胶体0.1-5%、乳化剂0.1-5%、引发剂0.2-2%、水10-40%。

优选的，所述丙烯酸酯乳液共聚单体是指能够采用自由基聚合而形成高分子聚合物的(甲基)丙烯酸烷基酯、(甲基)丙烯酸芳基酯、(甲基)丙烯酸羟基酯、醚类(甲基)丙烯酸酯、(甲基丙烯酸)交联单体、(甲基)丙烯酸磷酸酯、苯乙烯、丙烯腈、偏氯乙烯、(甲基)丙烯酰胺、衣康酸、富马酸、丁二烯等其中的一种或两种以上混合；

(甲基)丙烯酸烷基酯设置为(甲基)丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基乙酯、丙烯酸月桂醇酯中的一种或多种；

(甲基)丙烯酸芳基酯设置为(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯苄基酯、甲基丙烯酸异冰片酯中的一种或多种；

(甲基)丙烯酸羟基酯设置为(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸羟丙酯中的一种或多种，醚类(甲基)丙烯酸酯设置为甲基丙烯酸甲氧基乙酯、甲基丙烯酸乙氧基乙酯、甲基丙烯酸四氢呋喃酯、甲基丙烯酸丁氧基二甘醇酯中的一种或多种；

(甲基丙烯酸)交联单体设置为二甲基丙烯酸乙二醇酯、二甲基丙烯酸二乙二醇酯、二甲基丙烯酸甘油酯、二甲基丙烯酸新戊二醇酯、N,N-二甲基丙烯酰胺、N,羟甲基丙烯酰胺中的一种或多种。

优选的，所述无机硅组分设置为钠水玻璃、钾水玻璃、锂水玻璃、甲基硅酸钾、甲基硅酸钠、甲基硅酸锂、硅溶胶中的一种或多种。