[发明专利]一种硅烷改性防腐树脂及其制备方法和应用

说明书

本发明属于防腐涂料技术领域，具体涉及一种硅烷改性防腐树脂及其制备方法和应用。本申请提供的硅烷改性防腐树脂包括硅烷偶联剂单体和水性树脂单体，其中通过乳液聚合将硅烷偶联剂单体连接在水性树脂单体的分子链上，得到硅烷改性防腐树脂，硅烷改性防腐树脂中形成的共价键使硅烷偶联剂紧密的连接在水性树脂的分子链上，提高了水性树脂的交联度，耐水耐油耐盐雾性能，并且提高了硅烷改性树脂在基材表面的附着力。至少可以解决现有技术防腐树脂中水性树脂交联度低，耐水耐盐雾性能不高以及制备防腐涂膜时工艺复杂、防腐涂膜容易从基材脱落的技术问题。

技术领域

本发明属于防腐涂料技术领域，具体涉及一种硅烷改性防腐树脂及其制备方法和应用。

背景技术

实木、竹、金属以及合金等基材被广泛应用在生活生产中，但是实木、竹、金属及合金等基材容易受到外界环境影响而被腐蚀破坏；因此，对实木、竹、金属以及合金等基材采取防腐蚀措施是十分必要的，在实木、竹、金属以及合金等基材表面涂装防腐涂层增加其防腐性能，是一种既有效又经济的方法。

传统的金属涂装方法是采用溶剂型的树脂，但是使用过程中有大量的VOC排放，对大气造成严重污染。为了有效治理大气污染，改善空气质量，政府明确提出节能减排，其中重要举措就是控制VOC排放，大力发展水性树脂等环境友好型涂料。但是现有的水性树脂涂料在金属表面附着力不强，交联度低导致耐水耐盐雾性能不高限制了其在金属防腐领域的应用。

为了提高涂层在金属表面的附着力，金属在涂装前一般要进行磷化预处理，其所产生的磷化膜与基体结合牢固，可以提高涂装的质量，但是磷化处理过程中排放的大量废水COD及重金属对环境造成严重危害，另外磷化处理工艺复杂，能耗大，操作也不方便。为了克服金属磷化处理的缺陷，利用硅烷偶联剂进行表面处理，专利CN 102827504A使用硅烷偶联剂进行金属防腐处理，但是单纯的硅烷偶联剂处理金属表面所形成的Si-O-Me键不稳定，容易水解。文献《环境友好型水性涂料复合膜防腐性能的研究》在硅烷偶联剂与金属表面形成的硅烷化膜表面在覆盖一层树脂以解决硅烷化膜耐水性差的问题，这个工艺需要二次涂装，工艺复杂，且该复合防腐树脂中水性树脂交联度低，耐水耐盐雾性能不高。

发明内容

有鉴于此，本申请提供了一种硅烷改性防腐树脂及其制备方法和应用，至少可以解决防腐树脂中水性树脂交联度低，耐水耐盐雾性能不高以及制备防腐涂膜时工艺复杂、防腐涂膜容易从基材脱落的技术问题。

本申请第一方面提供了一种硅烷改性防腐树脂，所述硅烷改性防腐树脂包括硅烷偶联剂单体和水性树脂单体，所述硅烷偶联剂单体连接在所述水性树脂单体分子链上。

优选的，所述水性树脂单体为丙烯酸酯单体和/或交联单体；

所述交联单体占所述丙烯酸酯单体总质量分数的0.01％～5％；

所述硅烷偶联剂单体占所述丙烯酸酯单体总质量分数的0.1％～15％。

优选的，所述硅烷偶联剂单体为γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧丙基甲基二甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三(2-甲氧乙氧基)硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷以及乙烯基三过氧化叔丁基硅烷中的至少一种。

优选的，所述丙烯酸酯单体为(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸异辛酯以及甲基丙烯酸缩水甘油酯中的至少一种。

优选的，所述交联单体为(甲基)丙烯酸烯丙酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、异氰脲酸三烯丙酯、1,3-丁二醇二丙烯酸酯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯以及马来酸单[2(1-氧-2-丙烯基)氧乙基]酯中的至少一种。

本申请第二方面提供了一种硅烷改性防腐树脂的制备方法，包括步骤，将含有硅烷偶联剂单体和水性树脂单体的第二溶液与含有引发剂的第一溶液混合后反应，得到硅烷改性水性树脂；