制备方法，步骤为：
[0043] (1)制备硅溶胶1和2 ;
[0044] (2)在装有搅拌装置、回流冷凝装置和控温装置的反应釜中投入一定量的溶剂、活 性稀释剂，将釜温升至70-160°C并稳定；
[0045] (3)将一定量的丙烯酸酯类单体和适量的引发剂混合得到均匀的溶液A，再将另 外的一定量的丙烯酸酯类单体和适量的引发剂混合得到均匀的溶液B ;
[0046] (4)在（2)中在搅拌保温的情况下，将硅溶胶1和溶液A同时滴入反应釜中，约2? 6hr滴加完毕；
[0047] (5)相同温度下在（4)中滴加溶液B，约0· 5-lhr滴完；
[0048] (6)在30-120°C滴加硅溶胶2,约l-2hr滴完，保温2-5hr ;
[0049] (7)在30-120°C加入适量的中和剂，搅拌30min ;
[0050] (8)保温条件下加入溶剂将固含调整至60-80%，搅拌均匀；
[0051] (9)在30-80°C下边高速分散边加入去离子水，搅拌均匀得到高耐性有机无机改 性水性丙烯酸树脂。
【具体实施方式】
[0052] 硅溶胶1合成实施例：
[0053] (1)在装有搅拌装置、回流冷凝装置和控温装置的反应釜中投入表1配方量的有 机硅中间体、助溶剂、去离子水，用配方中的pH调节剂将pH调节在配方要求，在60°C下保温 6h ；
[0054] (2)反应结束后，在上述体系中滴加配方量的硅烷偶联剂，60°C继续反应6h，即得 到改性硅溶胶1。
[0055] 硅溶胶2合成实施例：
[0056] 在装有搅拌装置、回流冷凝装置和控温装置的反应釜中投入表1配方量的有机硅 中间体、助溶剂、水、硅烷偶联剂，用配方中的PH调节剂将pH调至配方要求，在55°C下保温 7h，得改性硅溶胶2。
[0057] 表1硅溶胶合成实施例
[0058]
【主权项】
1. 一种有机无机复合改性水性丙烯酸树脂，按照重量份，由以下原料合成：活性稀释 剂5-15份，硅溶胶2-20份，助溶剂15-40份，丙烯酸酯类单体25-70份，引发剂1-5份，催 化剂0. 01-1份，中和剂0-5份，去离子水0-50份。
2. 如权利要求1所述之一种有机无机复合改性水性丙烯酸树脂，其特征在于，所述硅 溶胶由以下原材料合成：按照重量份，有机硅中间体15-50份，助溶剂30-70份，丙烯酸类单 体0-10份，硅烷偶联剂1-20份，去离子水8-40份，pH调节剂1-5份。
3. 如权利要求2所述之一种有机无机复合改性水性丙烯酸树脂，其特征在于：所述有 机硅中间体为八甲基环四硅氧烷（D4)、正硅酸乙酯、正硅酸甲酯中的一种或几种；所述硅 烷偶联剂选自结构式为Rl-Si (OR) 3, OR为水解的烷氧基，Rl为氨丙基，乙烯基，甲基或环氧 基的一种或几种；所述丙烯酸类单体为甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸4-羟丁 酯、甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟丙酯中的一种或几种；所述助溶剂为无水乙醇、异丙醇、正 丁醇、、异丁醇、1，2-丙二醇中的一种或几种；所述pH调节剂为盐酸、硝酸、磷酸、硫酸、冰醋 酸、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸氢钠、氨水、二甲基乙醇胺、三乙胺的一种或多种。
4. 如权利要求1所述之一种有机无机复合改性水性丙烯酸树脂，其特征在于：所述活 性稀释剂为烷基缩水甘油醚、辛葵酸缩水甘油脂、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、叔碳酸缩水 甘油酯、蓖麻油多缩水甘油醚中的一种或几种。
5. 如权利要求1所述之一种有机无机复合改性水性丙烯酸树脂，其特征在于：所述溶 剂为正丁醇、异丁醇、异丙醇、乙二醇单丁醚、丙二醇单丁醚、二乙二醇丁醚、丙二醇甲醚醋 酸酯、丙二醇甲醚、二庚酮、二丙酮醇中的一种或几种。
6. 如权利要求1所述之一种有机无机复合改性水性丙烯酸树脂，其特征在于：所述丙 烯酸酯类单体为甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸、丙烯酸、丙 烯酸正丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、 丙烯酸羟丙酯、丙烯酸4-羟基丁酯、甲基丙烯酸异冰片酯、丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸月桂 酯、丙烯酸聚己内酯、丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯中的一种或几种。
7. 如权利要求1所述之一种有机无机复合改性水性丙烯酸树脂，其特征在于：所述引 发剂为异丙苯过氧化氢、二叔丁基过氧化物、二叔戊基过氧化物、过氧化苯甲酸叔丁酯、过 氧化苯甲酰、偶氮二异丁晴、过氧化二碳酸二（4-叔-丁基环己酯）、二月桂酰过氧化物中的 一种或几种。
8. 如权利要求1所述之一种有机无机复合改性水性丙烯酸树脂，其特征在于：所述中 和剂为硅基磷酸酯、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸氢钠、醋酸钠、焦磷酸钠、碳酸钠、氨水、二甲 基乙醇胺、三乙胺、三乙醇胺的一种或多种；所述催化剂为三苯基膦、叔胺类、乙酰丙酮盐中 的一种或几种。
9. 如权利要求1-8中任一种有机无机复合改性水性丙烯酸树脂的制备方法，其特征在 于，由以下步骤组成： (1) 在装有搅拌装置、回流冷凝装置和控温装置的反应釜中投入有机硅中间体、助溶 剂、水，用pH调节剂将pH调节在2?5或8-10之间，在35?75°C下搅拌保温6?IOhr ;然 后滴加配方量的一种或几种硅烷偶联剂，同时滴加配方量的一种或几种羟基丙烯酸单体， 搅拌并保持温度在35?75°C之间继续反应6?10h，即得到改性硅溶胶； (2) 在装有搅拌装置、回流冷凝装置和控温装置的反应釜中投入一定量的助溶剂、活性 稀释剂，将釜温升至70-160°C并稳定； (3) 将一定量丙烯酸酯类单体和适量的引发剂混合得到均匀的溶液A，再将另外一定 量的丙烯酸酯类单体和适量的引发剂混合得到均匀的溶液B ; (4) 在⑵中在搅拌保温的情况下，将⑴制备的硅溶胶和溶液A同时滴入反应釜中， 约2?6hr滴加完毕； (5) 相同温度下在（4)中滴加溶液B，约0. 5-lhr滴完，保温搅拌反应2-6hr ; (6) 在30-120°C加入配方量的中和剂，搅拌30min ; (7) 在70?120°C加入助溶剂将固含调整至60-80%，搅拌均匀； (8) 在30-80°C，边高速分散边加入去离子水，即得到有机无机复合改性水性丙烯酸树 脂。
10.如权利要求1-8任一种有机无机复合改性水性丙烯酸树脂的制备方法，其特征在 于，由以下步骤组成： (1) 在装有搅拌装置、回流冷凝装置和控温装置的反应釜中投入有机硅中间体、助溶 剂、水、一种或几种一定量的硅烷偶联剂，用pH调节剂将混合溶液的pH调在2-5或8-10的 范围，搅拌情况下在35-75°C保温5?10hr，得硅溶胶； (2) 在装有搅拌装置、回流冷凝装置和控温装置的反应釜中投入一定量的助溶剂、活性 稀释剂，将釜温升至70-160°C并稳定； (3) 将一定量丙烯酸酯类单体和适量引发剂混合得到均匀的溶液A，再将一定量丙烯 酸酯类单体和适量引发剂混合得到均匀的溶液B ; (4) 在（2)中在搅拌保温的情况下，将溶液A滴入反应釜中，约2?6hr滴加完毕； (5) 相同温度下在⑷中滴加溶液B，约0. 5-lhr滴完，保温搅拌反应2-6hr，如需要则 加入适量催化剂，保温5-10min ; (6) 在30-120°C滴加步骤（1)中制备的硅溶胶，l_2hr滴完，保温搅拌反应2-6hr ; (7) 在30-120°C加入适量的中和剂，搅拌30min ; (8) 保温条件下加入助溶剂将固含调整至60-80% ; (9) 搅拌均匀后，在30-80°C下边高速分散边加入去离子水，搅拌均匀后即得到有机无 机复合改性水性丙烯酸树脂。
【专利摘要】本发明是属于水性涂料领域，它是一种有机无机复合改性水性丙烯酸树脂及其制备方法，按照重量份，由以下原料合成：活性稀释剂5-15份，硅溶胶2-20份，溶剂15-40份，丙烯酸酯类单体25-70份，引发剂1-5份，催化剂0.01-1份，中和剂0-5份，去离子水0-50份。硅溶胶由以下原料合成，按照重量份，有机硅中间体15-50份，助溶剂30-70份，丙烯酸单体0-10份，硅烷偶联剂1-20份，去离子水8-40份，pH调节剂1-5份。通过各原材料的有机无机复合反应，在丙烯酸树脂中引入纳米微粒结构，提高水溶性丙烯酸树脂的耐老化性能、耐酸碱性、抗沾污能力等，以达到替代氟碳树脂的目的。
【IPC分类】C08F220-06, C09D151-10, C08F220-14, C08F292-00, C08F220-18, C08F220-28
【公开号】CN104558450
【申请号】CN201410850816
【发明人】陈明, 秦文, 王英
【申请人】北京金汇利应用化工制品有限公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2014年12月30日