专利名称：环境温度交联水性涂料用有机硅改性丙烯酸酯乳液及其制备方法
技术领域：
本发明属于化学涂料领域，具体涉及一种环境温度交联水性涂料用有机硅改性丙烯酸酯乳液，及其这种乳液的制备方法。本发明的乳液主要用于高档建筑外墙涂料、水性木器涂料、防水涂料和金属合金板材装潢涂料以及水性胶粘剂等高性能环保型涂料的乳液。
背景技术：
目前外墙乳胶涂料主要成分之一的乳液(成膜物质)大多以苯丙乳液和纯丙乳液等为主。而这些乳液本身分子的热塑性所限，线形分子又缺少交联点，难以形成三维交联网状结构，因此，易高温发粘、粘尘，而低温时又缺乏弹性，涂膜发脆。所以要配制综合性能更优越的外墙涂料，关键还是需要研究和生产性能优越的成膜物质(树脂或乳液)。如水性氟碳树脂或乳液，硅丙乳液及改性纯丙乳液。而氟碳树脂由于价格昂贵，加之目前的合成技术不成熟，在应用过程中受到了很大的限制。而有机硅改性丙烯酸酯乳液则兼具有丙烯酸乳液和有机硅乳液的性能，改善了丙烯酸乳液“热粘冷脆”的不足。而由于目前的硅丙乳液的性能还存在诸如耐候性、耐污性、抗张强度较不理想的问题，故急需要综合性能优异，如交联型乳液的研究和产品的上市。
当前公认的有机硅改性丙烯酸酯乳液的制备难点是在合成时出现凝胶现象和贮存稳定性欠佳等问题。这都是由于大分子链中的有机硅氧烷极易发生水解造成的。当前有机硅改性丙烯酸乳液主要有以下几种制备方式(1)冷拼法；
(2)加水分解硅氧烷和聚丙烯酸酯缩合接枝；(3)二甲基聚硅氧烷直接与含羟基聚丙烯酸酯缩合接枝；(4)含乙烯基团有机硅氧烷和丙烯酸酯类单体共聚合反应等技术路线制备。
其中，前三种方法的缺点是容易产生两相分离，贮存期短。而且第(2)和第(3)种方法中，有机硅聚合物活性基团此前已全部接枝失活，与丙烯酸聚合物以及基材之间没有化学键相连，对耐候性及附着力改善不大。第(4)种方法制备的涂料，在干燥成膜时，硅氧烷水解、缩合，可在聚合物和基材之间形成互穿网络和通过硅氧交联键的结构形态，使得涂膜具有优异的耐候性、抗污性、耐水性和附着力。外墙涂料大面积使用的几年当中，工程质量出现了诸如开裂、玷污等质量问题，严重影响了外墙的美观。故弹性乳液需求的逐年上升。但是，目前弹性乳液存在耐污性差和抗张强度欠佳等不足。本发明利用有机硅表面张力小的特点，采用核壳聚合技术和互穿聚合物网络聚合技术相结合，合成出的硅丙弹性乳液，有效地解决的上述问题。
另外，目前乳液存在玻璃化温度高时，成膜温度相应高的不足，这对我国不同地区外墙涂料的使用带来了施工的难度。在聚合技术方面，核壳乳液聚合和常规乳液聚合得到的乳液的最大差异在于核壳乳液聚合得到的乳液抗回黏性好、最低成膜温度低、更好的成膜性、稳定性以及更优越的力学性能。核壳互穿聚合物网络聚合技术是近些年在种子乳液聚合基础之上发展起来的新技术。该聚合技术提出了“粒子设计”的新概念，即在不改变乳液单体组成的前提下改变乳液粒子结构，从而提高乳液性能。核壳之间的连接情况对粒子形态和乳液性质有很大的影响。
目前，纳米改性涂料只是无机纳米粒子与常规涂料各组分的简单混合，涂料成膜后，纳米粒子状态如何以及其所发挥的作用的时效性等并未有可靠的依据证实。真正实现涂料的性能改善还需要原子级别的纳米粒子对高聚物的改性。
纳米乳液的制备，如专利(公开号1424353；公开号1431234；公开号1385447；公开号1394888)报道，是先合成纳米尺寸的纯丙乳液，然后以纯丙乳液为核，以有机硅和丙烯酸酯为壳，制得了硅丙乳液。这样制备的乳液在分子结构中，只是在乳液成膜过程中，分子之间产生局部的交联或分子间作用力。这样的结果是纯丙乳液的耐老化性和耐污性及力学性能等并没有得到明显的改善。目前硅丙乳液在某些性能如冻融稳定性、钙离子稳定性、贮存稳定性等方面还存在不足之处。
发明内容
鉴于以上情况，本发明的任务是提供一种新的硅丙乳液，该乳液将在以往热塑性丙烯酸乳液和接枝硅丙乳液的基础上，引入交联组分和纳米粒子，采用活性乳化剂，通过核壳互穿聚合物网络聚合技术，使得乳胶粒核层和壳层之间产生一定的交联。这将大大提高聚合物成膜后的耐磨、耐碱、耐水、耐候、耐污、渗透性、耐溶剂性和抗张强度、粘接强度、化学稳定性、冻融稳定性等。由该系列乳液配制的外墙涂料，具有更优异的耐候性、耐污性、耐擦洗性以及机械强度等性能。
完成上述发明任务的技术方案是环境温度交联水性涂料用有机硅改性丙烯酸酯乳液，也可以称为无机纳米粒子改性的有机硅改性丙烯酸酯乳液，以及该乳液的制备方法。分别说明如下
环境温度交联水性涂料用有机硅改性丙烯酸酯乳液(无机纳米粒子改性的有机硅改性丙烯酸酯乳液)，其特征在于，该乳液是由下述方法得到的先合成有机硅预聚物，然后与正硅酸乙酯反应后，采用溶胶-凝胶技术合成出表面改性的二氧化硅纳米粒子；接着以采用种子乳液聚合工艺得到种子乳液为核，以上述表面包覆着有机硅预聚物的二氧化硅纳米粒子和由不饱和有机硅单体、硬单体、软单体，以及功能单体组成的混合物为壳，经过3-5小时的核壳互穿聚合物网络聚合反应，最后得到无机纳米粒子改性的硅丙乳液。
更具体和更优化地说，该环境温度交联水性涂料用有机硅改性丙烯酸酯乳液(无机纳米粒子改性的有机硅改性丙烯酸酯乳液)是由下述方法得到的(1)、有机硅预聚物的合成异丙醇和氢氧化钾反应，再加入八甲基环四硅氧烷进行开环聚合反应，得到有机硅预聚物A，备用；(2)、二氧化硅纳米粒子的制备在正硅酸乙酯中滴加去离子水及冰醋酸，升温反应，然后加入有机硅预聚物A，升温反应后得到表面包覆着有机硅预聚物的二氧化硅纳米粒子，称作有机硅预聚物B；(3)、种子乳液的制备将去离子水、乳化剂、PH调节剂、引发剂乳化后，加入丙烯酸酯混合单体及有机硅预聚物B进行乳化，升温至70-75℃，体系迅速升温至80-85℃时降温至75℃左右，恒温30分钟，得到种子乳液；(4)、有机硅改性丙烯酸酯乳液的合成将软单体、硬单体和功能单体及有机硅预聚物B在3-5小时滴入反应釜中，同时定时分批补加引发剂、乳化剂和PH调节剂，升温至80℃，加入溶有过氧化苯甲酰的丙烯酸丁酯，继续反应，最后体系温度升至90℃，恒温60分钟，降温，加入消泡剂、防冻剂、防霉杀菌剂、有机硅防水剂等助剂，在低于40℃条件下中和后，出料。
本发明上述乳液的制备方法是，先合成有机硅预聚物，然后与正硅酸乙酯反应后，采用溶胶-凝胶技术合成出表面改性的二氧化硅纳米粒子。接着以采用种子乳液聚合工艺得到种子乳液为核，以上述表面包覆着有机硅预聚物的二氧化硅纳米粒子和由不饱和有机硅单体、硬单体、软单体，以及功能单体组成的单体混合物为壳，经过3-5小时的核壳互穿聚合物网络聚合反应(壳层单体分批滴入反应釜中)，最后得到无机纳米粒子改性的硅丙乳液。
本发明方法具体包括以下步骤(1)、有机硅预聚物的合成异丙醇和氢氧化钾反应，再加入八甲基环四硅氧烷进行开环聚合反应，得到有机硅预聚物A，备用；(2)、二氧化硅纳米粒子的制备在正硅酸乙酯中滴加去离子水及冰醋酸，升温反应，然后加入有机硅预聚物A，升温反应后得到表面包覆着有机硅预聚物的二氧化硅纳米粒子，称作有机硅预聚物B；(3)、种子乳液的制备将去离子水、乳化剂、PH调节剂、引发剂乳化后，加入丙烯酸酯混合单体及有机硅预聚物B进行乳化，升温至70-75℃，体系迅速升温至80-85℃时降温至75℃左右，恒温30分钟，得到种子乳液；(4)、硅丙乳液的合成将软单体、硬单体和功能单体及有机硅预聚物B在3-5小时滴入反应釜中，同时定时分批补加引发剂、乳化剂和PH调节剂，升温至80℃，加入溶有过氧化苯甲酰的丙烯酸丁酯，继续反应，最后体系温度升至90℃，恒温60分钟，降温，加入消泡剂、防冻剂、防霉杀菌剂、有机硅防水剂等助剂，在低于40℃条件下中和后，出料。
上述方法的进一步优化，是下述制备方法(1)、有机硅预聚物的合成将异丙醇和氢氧化钾在回流条件下反应，蒸去过量的异丙醇。再加入八甲基环四硅氧烷(D4)，在100-120℃下进行开环聚合反应，降温，加入冰醋酸，搅拌，抽真空，除去小分子物，过滤，除去醋酸钾，得到有机硅预聚物A，备用；(2)、二氧化硅纳米粒子的制备在反应釜中加入正硅酸乙酯，滴加去离子水及冰醋酸，升温反应，然后用水泵抽去残余水和冰醋酸及少量乙醇，加入有机硅预聚物A，慢慢升温反应后，抽真空，冷却，得到表面包覆着有机硅预聚物的二氧化硅纳米粒子，称作有机硅预聚物B。
(3)、种子乳液的制备将去离子水、乳化剂、PH调节剂、引发剂加入乳化釜中溶解、强力乳化后，缓慢加入丙烯酸酯混合单体及有机硅预聚物B，进行高速乳化，移入反应釜中，开始升温至70-75℃，此时体系迅速升温至80-85℃，采取内外结合降温手段，使温度降至75℃左右，恒温30分钟，得到外观呈蓝色的种子乳液；(4)、硅丙乳液的合成将剩余的软单体、硬单体和功能单体及有机硅预聚物B在3-5小时滴入反应釜中，同时定时分批补加引发剂、乳化剂和PH调节剂等溶液。滴完后，升温至80℃，加入溶有过氧化苯甲酰的丙烯酸丁酯，继续反应，最后体系温度升至90℃，恒温60分钟。降温，加入消泡剂、防冻剂、防霉杀菌剂、有机硅防水剂等助剂，在低于40℃条件下中和后，出料，包装。
本发明选用的有机硅单体种类主要有不饱和有机硅单体、八甲基环四硅氧烷(D4)、有机硅预聚物和正硅酸乙酯等。
本发明选用的不饱和有机硅单体包括乙烯基三乙氧基硅氧烷、乙烯基三甲氧基硅氧烷、乙烯基三异丙氧基硅氧烷、甲基丙烯酰氧丙基三乙氧基硅氧烷等。用量为单体总量的5-20％。
本发明选用的硬单体包括甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸正丁酯、苯乙烯等。用量为单体总量的20-45％。
本发明选用的软单体包括丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸2-乙基己酯等，用量为单体总量的30-50％。
本发明选用的功能单体包括丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯腈、丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酸酰胺、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟乙/丙酯等。用量为单体总量的5-10％。
本发明采用的聚合工艺包括种子聚合工艺、预乳化工艺、互穿聚合物网络聚合工艺和核壳聚合工艺等。
乳液的玻璃化温度影响到乳胶漆的耐污性。玻璃化温度太高，会影响乳液的成膜和成本，因为配制涂料时，成膜助剂量会相应增加。而对于硅丙乳液来说，因为本身乳液属自交联结构，随着时间的延长，涂膜的硬度会增加。玻璃化温度的设计要有所不同。
本发明内容包括乳液玻璃化温度和有机硅含量的关系。乳液中有机硅的含量为5-20％(占单体的重量百分数)，玻璃化温度在-18-35℃，最低成膜温度在0-20℃。
本发明采用的乳化体系是活性乳化剂、阴离子乳化剂和非离子乳化剂等三元复合乳化体系。
本发明中活性乳化剂选自乙烯基磺酸钠、丙烯酰胺硬脂酸钠盐、烃基丙烯酸-2-乙磺酸钠盐等。
本发明中阴离子乳化剂选自十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基二苯醚二磺酸钠、壬基酚聚氧乙烯基(4)醚硫酸铵等。
本发明中非离子乳化剂选自壬基酚聚氧乙烯基醚(乙烯基数在10-70)等。
本发明的硅丙乳液生产规模在100L-10000L反应釜规模。
本发明中引发剂包括过硫酸钾、过硫酸铵、亚硫酸氢钠-过硫酸钾、过氧化苯甲酰、过氧化异丙苯、过氧化叔丁基、偶氮二异丁腈等。
本发明乳液在建筑外墙乳胶涂料中的使用量为20-40％。
本发明利用三元复合乳化剂体系，大大改善了上述性能。
具体结果如表所示。
本发明中乳液配制的外墙硅丙涂料的主要指标为耐人工老化性能，3000小时；0级粉化；1级变色；耐污性＜5；耐擦洗性＞20000次。
不同厂家的乳胶漆性能比较
具体实施方式
实施例1无机纳米粒子改性的有机硅改性丙烯酸酯乳液制备方法如下(1)、有机硅预聚物的合成将400公斤异丙醇和8.4公斤干燥的氢氧化钾加入反应釜中，加热至回流，并将350公斤异丙醇蒸出。再加入148公斤八甲基环四硅氧烷(D4)，在100-120℃下反应120分钟，然后降温至70-80℃，加入10公斤冰醋酸，搅拌60分钟，再抽真空，除去小分子物，过滤，除去醋酸钾，得到有机硅预聚物A。备用。
(2)、在反应釜中加入70公斤正硅酸乙酯，滴加6公斤去离子水及0.2公斤冰醋酸，在90℃反应60分钟后，然后用水泵抽去体系中的残余水、冰醋酸及少量乙醇，然后加入有机硅预聚物A，慢慢升温至130-150℃反应120-180分钟后，抽真空，除去小分子物，冷却，得到表面包覆着有机硅预聚物的二氧化硅纳米粒子。
(3)、硅丙乳液的合成(1)组成配方单位公斤 (2)工艺将组分A加入500L乳化釜中溶解、强力乳化后，缓慢加入组分C1，用乳化机进行高速乳化15-30分钟。移入反应釜中，升温至70-75℃，此时体系迅速升温至80-85℃，采取内外结合降温手段，使温度降至75℃左右，恒温30-60分钟，得到外观呈蓝色的种子乳液。
(4)、将组分C2和组分C3依次在180-300分钟内滴入1000L反应釜中，每隔30分钟各补加一次剩余的引发剂、乳化剂和PH调节剂等溶液。滴完后，升温至80℃，加入组分D，继续反应30分钟。最后将体系温度升至90℃，恒温反应60分钟。降温，加入消泡剂、防冻剂、防霉杀菌剂、有机硅防水剂等助剂，在低于40℃条件下用氨水中和后，移入储罐，出料，包装。
实施例2，与实施例1的工艺相同，原料组成基本相同，但有以下改变组成配方 单位公斤
实施例3，与实施例1的工艺相同，原料组成基本相同，但有以下改变组成配方 单位公斤 实施例4，与以上实施例1基本相同，但有以下改变有机硅单体改用甲基丙烯酰氧丙基三乙氧基硅氧烷，用量为单体总量的10％；硬单体选用甲基丙烯酸甲酯，用量为单体总量的45％；软单体选用丙烯酸乙酯，用量为单体总量的40％；
功能单体选用丙烯酸，用量为单体总量的5％。
活性乳化剂选用乙烯基磺酸钠；阴离子乳化剂选用十二烷基硫酸钠；非离子乳化剂选用壬基酚聚氧乙烯基醚(乙烯基数在40)。
实施例5，与以上实施例1基本相同，但有以下改变有机硅单体选用有机硅预聚物B，用量为单体总量的20％；硬单体选用甲基丙烯酸正丁酯，用量为单体总量的30％；软单体选用丙烯酸甲酯，用量为单体总量的40％；所述的功能单体选用甲基丙烯酸和丙烯酸羟乙酯，用量分别为单体总量的5％和5％。
活性乳化剂选用丙烯酰胺硬脂酸钠盐；阴离子乳化剂选用十二烷基苯磺酸钠。
实施例6，与以上实施例1基本相同，但有以下改变有机硅单体选用有机硅预聚物B，用量为单体总量的20％；硬单体选用甲基丙烯酸甲酯和苯乙烯，用量分别为单体总量的35％和5％；软单体选用丙烯酸丁酯，用量为单体总量的30％；功能单体选用丙烯腈，用量为单体总量的10％。
活性乳化剂选用烃基丙烯酸-2-乙磺酸钠盐；阴离子乳化剂选用十二烷基二苯醚二磺酸钠。
实施例7，与以上实施例1基本相同，但有以下改变有机硅单体选用正硅酸乙酯，用量为单体总量的20％；硬单体选用甲基丙烯酸甲酯，用量为单体总量的20％；
软单体选用丙烯酸异辛酯、丙烯酸2-乙基己酯，用量为单体总量的50％；功能单体选用丙烯酸羟丙酯，用量为单体总量的10％。
阴离子乳化剂选用壬基酚聚氧乙烯基(4)醚硫酸铵。
实施例8，与以上实施例1基本相同，但有以下改变不饱和有机硅单体选用乙烯基三乙氧基硅氧烷，用量为单体总量的10％；硬单体选用甲基丙烯酸甲酯，用量为单体总量的35％；软单体选用丙烯酸乙酯，用量为单体总量的50％；功能单体选用丙烯酰胺，用量为单体总量的5％。
实施例9，与以上实施例1基本相同，但有以下改变不饱和有机硅单体选用乙烯基三异丙氧基硅氧烷，用量为单体总量的5％；硬单体选用甲基丙烯酸甲酯，用量为单体总量的50％；软单体选用丙烯酸2-乙基己酯，用量为单体总量的40％；功能单体选用N-羟甲基丙烯酸酰胺，用量为单体总量的5％。
实施例10，与以上实施例1基本相同，但有以下改变不饱和有机硅单体选用乙烯基三甲氧基硅氧烷，用量为单体总量的5％；功能单体选用甲基丙烯酸羟乙酯，用量为单体总量的5％。
实施例11，与以上实施例1基本相同，但有以下改变有机硅单体选用八甲基环四硅氧烷，用量为单体总量的20％；功能单体选用甲基丙烯酸羟丙酯，用量为单体总量的5％。
实施例12，本实施例适用于配制外墙涂料，其配方与工艺如下
涂料配方表
配制工艺1.先在500-800转/分的转速下依次加入原料1-13；2.上调转速至2000-2100转/分，高速分散15分钟；3.加入原料14，在2000-2100转/分高速分散10分钟；
4.下调转速至500转/分，依次加入原料15、16、17、19；5.分散均匀后，视其粘度大小，加入适量的原料18，调其为合适的粘度值；6.分散均匀后出料。
所配制外墙涂料按GB9755-2001国家标准检测，主要指标为耐人工老化性能，3000小时0级粉化，1级变色；耐污性，＜5％；耐擦洗性，＞20000次。
权利要求
1.一种环境温度交联水性涂料用有机硅改性丙烯酸酯乳液，其特征在于，该乳液是由下述方法得到的先合成有机硅预聚物，然后与正硅酸乙酯反应后，采用溶胶-凝胶技术合成出表面改性的二氧化硅纳米粒子；接着以采用种子乳液聚合工艺得到种子乳液为核，以上述表面包覆着有机硅预聚物的二氧化硅纳米粒子和由不饱和有机硅单体、硬单体、软单体，以及功能单体组成的混合物为壳，经过3-5小时的核壳互穿聚合物网络聚合反应，最后得到无机纳米粒子改性的硅丙乳液。
2.按照权利要求1所述的环境温度交联水性涂料用有机硅改性丙烯酸酯乳液，其特征在于，所述的硅丙乳液是由下述方法得到的(1)、有机硅预聚物的合成异丙醇和氢氧化钾反应，再加入八甲基环四硅氧烷进行开环聚合反应，得到有机硅预聚物A，备用；(2)、二氧化硅纳米粒子的制备在正硅酸乙酯中滴加去离子水及冰醋酸，升温反应，然后加入有机硅预聚物A，升温反应后得到表面包覆着有机硅预聚物的二氧化硅纳米粒子，称作有机硅预聚物B；(3)、种子乳液的制备将去离子水、乳化剂、PH调节剂、引发剂乳化后，加入丙烯酸酯混合单体及有机硅预聚物B进行乳化，升温至70-75℃，体系迅速升温至80-85℃时降温至75℃左右，恒温30分钟，得到种子乳液；(4)、有机硅改性丙烯酸酯乳液的合成将软单体、硬单体和功能单体及有机硅预聚物B在3-5小时滴入反应釜中，同时定时分批补加引发剂、乳化剂和PH调节剂，升温至80℃，加入溶有过氧化苯甲酰的丙烯酸丁酯，继续反应，最后体系温度升至90℃，恒温60分钟，降温，加入消泡剂、防冻剂、防霉杀菌剂、有机硅防水剂等助剂，在低于40℃条件下中和后，出料。
3.一种权利要求1所述的环境温度交联水性涂料用有机硅改性丙烯酸酯乳液的制备方法，包括以下步骤(1)、有机硅预聚物的合成异丙醇和氢氧化钾反应，再加入八甲基环四硅氧烷进行开环聚合反应，得到有机硅预聚物A，备用；(2)、二氧化硅纳米粒子的制备在正硅酸乙酯中滴加去离子水及冰醋酸，升温反应，然后加入有机硅预聚物A，升温反应后得到表面包覆着有机硅预聚物的二氧化硅纳米粒子，称作有机硅预聚物B；(3)、种子乳液的制备将去离子水、乳化剂、PH调节剂、引发剂乳化后，加入丙烯酸酯混合单体及有机硅预聚物B进行乳化，升温至70-75℃，体系迅速升温至80-85℃时降温至75℃左右，恒温30分钟，得到种子乳液；(4)、硅丙乳液的合成将软单体、硬单体和功能单体及有机硅预聚物B在3-5小时滴入反应釜中，同时定时分批补加引发剂、乳化剂和PH调节剂，升温至80℃，加入溶有过氧化苯甲酰的丙烯酸丁酯，继续反应，最后体系温度升至90℃，恒温60分钟，降温，加入消泡剂、防冻剂、防霉杀菌剂、有机硅防水剂等助剂，在低于40℃条件下中和后，出料。
4.按照权利要求3所述的环境温度交联水性涂料用有机硅改性丙烯酸酯乳液的制备方法，其特征在于，具体步骤是(1)、有机硅预聚物的合成将异丙醇和氢氧化钾在回流条件下反应，蒸去过量的异丙醇。再加入八甲基环四硅氧烷(D4)，在100-120℃下进行开环聚合反应，降温，加入冰醋酸，搅拌，抽真空，除去小分子物，过滤，除去醋酸钾，得到有机硅预聚物A，备用；(2)、二氧化硅纳米粒子的制备在反应釜中加入正硅酸乙酯，滴加去离子水及冰醋酸，升温反应，然后用水泵抽去残余水和冰醋酸及少量乙醇，加入有机硅预聚物A，慢慢升温反应后，抽真空，冷却，得到表面包覆着有机硅预聚物的二氧化硅纳米粒子，称作有机硅预聚物B。(3)、种子乳液的制备将去离子水、乳化剂、PH调节剂、引发剂加入乳化釜中溶解、强力乳化后，缓慢加入丙烯酸酯混合单体及有机硅预聚物B，进行高速乳化，移入反应釜中，开始升温至70-75℃，此时体系迅速升温至80-85℃，采取内外结合降温手段，使温度降至75℃左右，恒温30分钟，得到外观呈蓝色的种子乳液；(4)、硅丙乳液的合成将剩余的软单体、硬单体和功能单体及有机硅预聚物B在3-5小时滴入反应釜中，同时定时分批补加引发剂、乳化剂和PH调节剂等溶液。滴完后，升温至80℃，加入溶有过氧化苯甲酰的丙烯酸丁酯，继续反应，最后体系温度升至90℃，恒温60分钟。降温，加入消泡剂、防冻剂、防霉杀菌剂、有机硅防水剂等助剂，在低于40℃条件下中和后，出料，包装。
5.按照权利要水3所述的环境温度交联水性涂料用有机硅改性丙烯酸酯乳液的制备方法，其特征在于，所述的有机硅单体选自不饱和有机硅单体、八甲基环四硅氧烷、有机硅预聚物和正硅酸乙酯；其中的不饱和有机硅单体选自乙烯基三乙氧基硅氧烷、乙烯基三甲氧基硅氧烷、乙烯基三异丙氧基硅氧烷、甲基丙烯酰氧丙基三乙氧基硅氧烷，用量为单体总量的5-20％；所述的硬单体选自甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸正丁酯、苯乙烯，用量为单体总量的20-45％；所述的软单体选自丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸2-乙基己酯，用量为单体总量的30-50％；所述的功能单体选自丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯腈、丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酸酰胺、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟乙/丙酯，用量为单体总量的5-10％。
全文摘要
环境温度交联水性涂料用有机硅改性丙烯酸酯乳液，特征是该乳液是由下述方法得到先合成有机硅预聚物，然后与正硅酸乙酯反应后，采用溶胶－凝胶技术合成出表面改性的二氧化硅纳米粒子；接着以采用种子乳液聚合工艺得到种子乳液为核，以上述表面包覆着有机硅预聚物的二氧化硅纳米粒子和由不饱和有机硅单体、硬单体、软单体，以及功能单体组成的混合物为壳，经过核壳互穿聚合物网络聚合反应，最后得到无机纳米粒子改性的硅丙乳液。其制备方法，包括以下步骤(1)有机硅预聚物的合成；(2)二氧化硅纳米粒子的制备；(3)种子乳液的制备；(4)硅丙乳液的合成得到本产品。本发明大大提高了成膜后的耐磨、耐碱、耐水、耐候、耐污等性能。
文档编号C08F20/00GK1667004SQ20051003789
公开日2005年9月14日 申请日期2005年2月28日 优先权日2005年2月28日
发明者姚志强, 杨映松, 石丽玲, 刘军, 宋圣吉 申请人:仪征多科特水性化学品有限责任公司