一种梳状长链烷基羧基硅油、制备方法及防污抗涂鸦剂与流程

本发明涉及防污抗涂鸦剂开发，尤其涉及一种梳状长链烷基羧基硅油、制备方法及防污抗涂鸦剂。

背景技术：

1、防污抗涂鸦助剂是一种用于防污和抗涂鸦的特殊助剂或材料。通常具有较高的附着力、耐磨性和抗涂鸦性能，主要目的是保护建筑物、公共设施等不受非法涂鸦的损害，以及用于提升常见物品的防污、易清洁性能等。恶意涂鸦造成的损失越来越受到人们的关注，不仅影响市容及景观，还会加重在清除涂鸦上的费用。常见物品如防污、抗涂鸦性能较差，将会造成难清洁、难打理等问题。

2、皮革抗涂鸦例如皮质沙发、皮质座椅、皮包、皮质服装等都伴有不耐污和不抗涂鸦的问题。目前，国内外的皮革(包括真皮和合成革)防污抗涂鸦助剂一般采用端羟基线性硅油型抗涂鸦助剂或氨基改性环氧硅油的乳液型助剂等加入到聚氨酯或丙烯酸乳液中配置成皮革涂饰剂，进而使皮革具备一定的防污和抗涂鸦特性；而目前这些抗涂鸦助剂要么不具备反应性，或受固化剂种类的限制而反应性有限，通常以共混的形式加入到聚氨酯或丙烯酸乳液中配置成皮革涂饰剂，进而使皮革具备一定的防污和抗涂鸦特性。然而，疏水性和交联密度不够，造成防污抗涂鸦性能一般，而亲水性差则与复配体系相容性不好而存在成膜缺陷，以及选择异氰酸酯固化剂后还会存在附着力变差的缺点。

3、中国专利cn115595049a公开了一种抗涂鸦聚氨酯涂层，涂层中按重量份包含以下组份：长碳链聚氨酯100份、反应型有机硅1-10份及其它助剂；涂布浆料干燥后进行辐射交联，得到所述抗涂鸦聚氨酯涂层。长碳链聚氨酯与反应型有机硅经过辐射交联形成致密的网状结构，表面能低的有机硅结构赋予涂层抗涂鸦的性能，且使用过程中没有小分子溶剂挥发。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种梳状长链烷基羧基硅油、制备方法及防污抗涂鸦剂，制备得到的防污抗涂鸦剂具有优异的防污抗涂鸦性能，并且相容性好。

2、为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

3、本发明提供了一种梳状长链烷基羧基硅油的制备方法，包括以下步骤：

4、s1、将长链烷基烯、烯丙基乙二醇醚与铂催化剂混合，调整温度至70～80℃，反应得到中间物1；

5、s2、将侧链含氢硅油与中间物1混合，反应4～8h，得到中间物2；

6、s3、将中间物2进行抽真空处理，除去小分子物质，得到梳状长链烷基羟基硅油；

7、s4、将梳状长链烷基羟基硅油与酸酐混合，调整温度至70～80℃，反应2～3h，得到梳状长链烷基羧基硅油。

8、优选的，所述长链烷基烯、烯丙基乙二醇醚与铂催化剂的重量比为8～12:8～12:0.08～0.12；

9、所述长链烷基烯与侧链含氢硅油的重量比为1:10～15；

10、所述铂催化剂选自氯铂酸、二氧化钛负载型铂催化剂、活性炭负载型催化剂、卡斯特催化剂中的一种或几种。

11、优选的，所述侧链含氢硅油通过包括以下步骤的制备方法得到：

12、将八甲基环四硅氧烷、四甲基环四硅氧烷、六甲基二硅氧烷和酸性催化剂混合，调整温度至50～70℃，反应6～8h，得到混合物；

13、将混合物进行抽真空处理，除去小分子物质，得到侧链含氢硅油。

14、优选的，所述八甲基环四硅氧烷、四甲基环四硅氧烷、六甲基二硅氧烷和酸性催化剂的重量比为80～120:0.8～1.2:0.8～1.2:1～5；

15、所述酸性催化剂选自酸性白土、固体酸、阳离子交换树脂中的一种或几种。

16、优选的，所述抽真空处理的温度为100～200℃以上，真空度为-10～0.1mpa；

17、所述酸酐选自丁二酸酐、马来酸酐和对苯二甲酸酐中的一种或几种；

18、所述梳状长链烷基羟基硅油与酸酐的重量比为80～120:1。

19、本发明还提供了通过上述制备方法得到的梳状长链烷基羧基硅油。

20、本发明还提供了一种梳状长链烷基羧基硅油，含有如下式所示的结构：

21、

22、式中，n为甲基硅氧链节数，取值范围为40～500；

23、x'为羟基醚硅氧链节数，取值范围为0～3；

24、x"为羧基硅氧链节数，取值范围为1～4；

25、y为长链烷基硅氧链节数，取值范围为1～20；

26、z为-ch2-ch2-个数。

27、本发明还提供了上述梳状长链烷基羧基硅油在制备抗涂鸦剂或直接用作抗涂鸦剂中的应用。

28、本发明还提供了一种防污抗涂鸦剂的制备方法，包括以下步骤：

29、将上述梳状长链烷基羧基硅油与乳化剂混合，得到混合体系；

30、将混合体系进行第一次分散，得到分散物；

31、将分散物与三乙胺混合，进行1～2h中和反应1～2h，得到中和反应产物；

32、将中和反应产物进行第二次分散，得到防污抗涂鸦剂。

33、优选的，所述乳化剂为异构十三醇聚氧乙烯醚to-3、异构十三醇聚氧乙烯醚to-7中的一种或两种；

34、所述梳状长链烷基羧基硅油与乳化剂的重量比为100:10～30；

35、所述第一次分散的温度为30～50℃，所述第一次分散的转速为100～200r/min，所述第一次分散的时间为10～30min；

36、所述分散物与三乙胺的重量比为100～130:1～1.5；

37、所述第一次分散的温度为30～50℃，所述第一次分散的转速为100～200r/min，所述第一次分散的时间为10～30min；

38、所述梳状长链烷基羧基硅油与水的重量比为100:150～250；

39、所述第二次分散的转速为1500～2500r/min，所述第二次分散的时间为1～2h。

40、本发明的有益效果：

41、本发明制备合成了梳状长链烷基羧基硅油，采用梳状结构的增加了疏水性，降低了表面张力，从而提升了抗涂鸦性能，采用羟、羧基结构增加了反应性基团的数量，进而即增加体系的交联密度与附着力，采用引入醚键赋予了体系一定的亲水性，进而提升了乳液的稳定性。本发明解决了现有技术中的防污抗涂鸦剂性能不足的问题，具有优异的防污抗涂鸦性能，并且相容性好，不造成成膜缺陷。本发明提供的反应型梳状有机硅防污抗涂鸦助剂在用于制备防污抗涂鸦产品时，对交联固化剂的选择性降低，异氰酸酯型和氮吡啶型均可以用，在实际应用中增加了便利性。

技术特征：

1.一种梳状长链烷基羧基硅油的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的梳状长链烷基羧基硅油的制备方法，其特征在于，所述长链烷基烯、烯丙基乙二醇醚与铂催化剂的重量比为8～12:8～12:0.08～0.12；

3.根据权利要求1所述的梳状长链烷基羧基硅油的制备方法，其特征在于，所述侧链含氢硅油通过包括以下步骤的制备方法得到：

4.根据权利要求3所述的梳状长链烷基羧基硅油的制备方法，其特征在于，所述八甲基环四硅氧烷、四甲基环四硅氧烷、六甲基二硅氧烷和酸性催化剂的重量比为80～120:0.8～1.2:0.8～1.2:1～5；

5.根据权利要求1所述的梳状长链烷基羧基硅油的制备方法，其特征在于，所述抽真空处理的温度为100～200℃以上，真空度为-10～0.1mpa；

6.通过权利要求1～5任一项所述的制备方法得到的梳状长链烷基羧基硅油。

7.一种梳状长链烷基羧基硅油，其特征在于，含有如下式所示的结构：

8.权利要求6或权利要求7所述的梳状长链烷基羧基硅油在制备抗涂鸦剂或直接用作抗涂鸦剂中的应用。

9.一种防污抗涂鸦剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

10.根据权利要求9所述的防污抗涂鸦剂的制备方法，其特征在于，所述乳化剂为异构十三醇聚氧乙烯醚to-3、异构十三醇聚氧乙烯醚to-7中的一种或两种；

技术总结
本发明提供了一种梳状长链烷基羧基硅油、制备方法及防污抗涂鸦剂，属于防污抗涂鸦剂开发技术领域。本发明通过合成梳状羟羧基长链烷基硅油，采用梳状结构的增加了疏水性，降低了表面张力，从而提升了抗涂鸦性能，采用羟、羧基结构增加了反应性基团的数量，进而即增加体系的交联密度与附着力，采用引入醚键赋予了体系一定的亲水性，进而提升了乳液的稳定性。本发明解决了现有技术中的防污抗涂鸦剂性能不足的问题，具有优异的防污抗涂鸦性能，并且相容性好，不造成成膜缺陷。通过本发明制备得到的反应型梳状有机硅防污抗涂鸦助剂在用于制备防污抗涂鸦产品时，对交联固化剂的选择性降低，异氰酸酯型和氮吡啶型均可以用，在实际应用中增加了便利性。

技术研发人员：贾锐,李媛媛,曾李彬,杨希军
受保护的技术使用者：达威水基聚氨酯（上海）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/11