[发明专利]一种耐候有机硅改性羟基丙烯酸分散体的制备方法及应用

说明书

本发明公开了一种耐候有机硅改性羟基丙烯酸分散体的制备方法，该耐候有机硅改性羟基丙烯酸分散体的原料以质量百分比计，包括以下组分：亲水型环保溶剂4‑10％、有机硅中间体15‑20％、甲基丙烯酸甲酯15‑20％、丙烯酸正丁酯15‑25％、丙烯酸异辛酯10‑15％、甲基丙烯酸丁酯5‑8％、甲基丙烯酸羟乙酯20‑30％、甲基丙烯酸3‑4％、催化剂0‑1％、封端剂0‑1％、引发剂0.6‑1.2％、成盐剂2‑3％，余量为去离子水。利用本发明技术方案制备的耐候有机硅改性羟基丙烯酸分散体相对与市场的的氟碳树脂VOC含量少，且价格低廉，利用本发明中的耐候有机硅改性羟基丙烯酸分散体制备的烤漆材料，不但耐性性能优秀，而且在耐水以及耐化学腐蚀上也很优秀；该烤漆材料漆膜表面张力小，有疏水、自洁的功能；该烤漆材料耐储存性能好。

技术领域

本发明属于有机硅羟基丙烯酸分散体改性技术领域，尤其涉及一种耐候有机硅改性羟基丙烯酸分散体的制备方法及应用。

背景技术

目前，市场上的水性耐候有机硅改性羟基丙烯酸大部分还是水溶性的树脂，即我们所说的假水性，还存在大量的溶剂，对安全和环保有很大的影响，市场上还存在一种乙烯基硅氧烷改性的丙烯酸树脂，但是，由于丙烯酸树脂性能存在缺陷，在其水性化的同时需要改性，有机硅具有很好的高低温性能、较好的疏水性以及可以交联等特点。

但是，现有技术存在以下缺陷：由于有机硅类单体易水解，所以大部分树脂副反应很多，树脂稳定性较差，能够接入聚合物的有机硅单体也非常有限，耐候性与氟碳树脂的差距还很大，因此，现在亟需一种耐候优越，且VOC含量少的水性有机硅改性丙烯酸分散体，以代替或部分替代市场上价格较高的氟碳树脂。

发明内容

本发明的目的在于克服传统技术中存在的上述问题，提供一种耐候有机硅改性羟基丙烯酸分散体的制备方法及应用。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明是通过以下技术方案实现：

一种耐候有机硅改性羟基丙烯酸分散体的制备方法，该耐候有机硅改性羟基丙烯酸分散体的原料以质量百分比计，包括以下组分：亲水型环保溶剂4-10％、有机硅中间体15-20％、甲基丙烯酸甲酯15-20％、丙烯酸正丁酯15-25％、丙烯酸异辛酯10-15％、甲基丙烯酸丁酯5-8％、甲基丙烯酸羟乙酯20-30％、甲基丙烯酸3-4％、催化剂0-1％、封端剂0-1％、引发剂0.6-1.2％、成盐剂2-3％，余量为去离子水；

上述耐候有机硅改性羟基丙烯酸分散体的制备方法包括以下步骤：

S1、将亲水型环保溶剂加入至反应器中，升温至100-140℃，保温5-15min后，滴加混合单体A，2-2.5h滴完，并保温0.5-1h，上述混合单体A由以下质量份组成：甲基丙烯酸甲酯40-60份、丙烯酸异辛酯20-40份、丙烯酸丁酯30-50份、甲基丙烯酸丁酯10-30份、丙烯酸异冰片酯10-30份和丙烯酸羟乙酯90-110份；

S2、保温结束后，降温至75-85℃开始加入有机硅中间体，再加入催化剂以及引发剂，反应1-1.5h后升温到100-140℃，滴加混合单体B，0.2-1h滴完，保温0.8-1.2h，上述混合单体B由以下质量份组成：甲基丙烯酸甲酯10-20份、丙烯酸异冰片酯10-20份、甲基丙烯酸丁酯5-15份、丙烯酸异辛酯10-20份、丙烯酸丁酯10-30份、甲基丙烯酸10-18份和甲基丙烯酸羟乙酯12-20份；

S3、反应完成后开始降温，降温到85-90℃时开始加入成盐剂，搅拌20-30min后开始加入去离子水，20-30℃温度下，调整树脂固含量为30-50％及粘度为1500-35000mPa.s，即得成品。

进一步地，上述有机硅中间体的原料按质量份计包括以下组分：甲基三甲氧基硅烷10-30份、甲基三乙氧基硅烷10-30份、二甲基二甲氧基硅烷30-40份、苯基三乙氧基硅烷5-15份、正硅酸乙酯10-20份和无水乙醇10-20份。