专利名称：溶剂型有机硅改性丙烯酸酯涂料及其生产方法
技术领域：
本发明涉及一种溶剂型有机硅改性丙烯酸酯涂料及其生产方法。
丙烯酸树脂约有30％用于配制涂料，尽管其涂膜具有透明性好，机械性能好，耐冻，耐候和在紫外线照射下不易发黄，但是涂膜的硬度偏低，耐热性差，受热后易发粘(高温回粘)，不仅易沾上尘埃和水分等，而且还会降低它的其它性能。为此，在文献中有不少报导提到用有机硅改性丙烯酸涂料的方法。例如JP89-60618用八甲基环四硅氧烷和甲基乙烯基环硅氧烷制成硅中间体，再与丙烯酸酯单体共聚的方法来制取有机硅改性丙烯酸酯树脂。JP95-196975用3-甲基丙烯酸基三甲氧基硅烷在溶剂中与丙烯酸酯单体共聚制成有机硅改性丙烯酸酯树脂。上述的有机硅改性的丙烯酸酯树脂，共同的特点在于其大分子的主链和侧链上引入了有机硅官能团，利用Si-O共价键的键能比C-C键能高25Kcal/mol，大大改善丙烯酸树脂对热、对光的稳定性。由其配制的涂料，涂膜具有附着力高，耐沾污性，耐水，耐热和耐老化等特点。但是，硅中间体生产工艺要求严，而直接使用含不饱和双键的硅单体合成出的有机硅改性丙烯酸酯树脂贮存稳定性不稳定，易发生凝胶现象。
本发明针对上述两种类型制取有机硅改性丙烯酸酯树脂存在的不足之处，采用有机硅齐聚物与含不饱和双键的硅单体结合的方法制取有机硅改性丙烯酸酯树脂。目的是提供一种具有高附着力，硬的涂膜，耐水性，耐沾污性，耐洗刷性，耐热性和耐老化性能好的溶剂型涂料及其生产方法。
为达到上述目的，本发明的涂料由有机硅改性丙烯酸酯树脂与颜填料等组成，其特征在于其组成物的成分的范围为有机硅改性丙烯酸酯树脂40～50％(重量)；颜填料20～25％(重量)；分散剂0.5～1％(重量)；流平剂0.5～1％(重量)；消泡剂0.5～1％(重量)；紫外线吸收剂0.5～1％(重量)；溶剂15～30％(重量)，各组分的总和为100％(重量)。
上述组分中的颜填料，分散剂，流平剂，消泡剂，紫外线吸收剂和溶剂均为市售品。
本发明涂料的生产方法，其特征是包括以下步骤(a)将正硅酸酯溶解在醇中，再与稀酸在温度为50～100℃条件下，水解1～3小时；在温度为120～170℃，真空条件下缩聚2～4小时，制得有机硅齐聚物；(b)将有机硅齐聚物，丙烯酸酯单体与含不饱和双键的有机硅单体和引发剂溶解后，加到温度为120～150℃的溶剂中聚合3～6小时，制得有机硅改性丙烯酸酯树脂；(c)将有机硅改性丙烯酸酯树脂，颜填料，分散剂，流平剂，消泡剂，紫外线吸收剂和溶剂配成涂料。
上述的生产方法，其使用的正硅酸酯可为正硅酸甲酯，正硅酸乙酯或正硅酸丙酯；所用的醇可为甲醇，乙醇或正丙醇；所用的稀酸为稀盐酸；所用的丙烯酸酯单体可为甲基丙烯酸甲酯，丙烯酸甲酯，丙烯酸乙酯，丙烯酸丙酯或丙烯酸丁酯；所用的含不饱和双键的有机硅单体可为乙烯基三甲氧基硅烷，乙烯基三乙氧基硅烷或3-甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷；所用的引发剂可为过氧化苯甲酰或偶氮异丁腈。
本发明的涂料是由有机硅齐聚物，丙烯酸酯单体和含不饱和双键的硅单体共聚而成的有机硅改性丙烯酸酯树脂与颜填料等配制而成。因此该涂料具有高的附着力，出色的耐沾污性，耐洗刷性，耐水性，耐热性和耐老化性。
下面结合实施例对本发明作进一步的说明(1)制备有机硅齐聚物在带有回流冷凝器，温度计和搅拌的三口烧瓶中，加入正硅酸乙酯104克和乙醇35克混合后，再加入0.05％盐酸7.5克，升温到50～100℃进行水解反应1-3小时。随后将温度升到120-170℃，于真空下抽走乙醇，缩合反应2～4小时，得到有机硅齐聚物。
(2)制备有机硅改性丙烯酸酯树脂在带有滴加装置，搅拌，回流冷凝器和温度计的四口烧瓶中，加入二甲苯和醋酸丁酯混合溶剂(3∶1配比)100克，升温到120～150℃，滴加下混合液甲基丙烯酸甲酯75克，丙烯酸丁酯13克，3-甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷7克，有机硅齐聚物5克和过氧化苯甲酰0.7克。聚合反应5小时之后，冷却到50℃以下出料。
(3)制备有机硅改性丙烯酸酯树脂涂料将有机硅改性丙烯酸酯树脂(固体含量为50％)50克，钛白粉20克，二甲苯21克，醋酸丁酯7克，分散剂0.5克，消泡剂0.5克，紫外线吸收剂1克，混合分散均匀后，在砂磨机研磨至细度为45≤μm，得到白色涂料。
权利要求
1.一种溶剂型有机硅改性丙烯酸酯涂料由有机硅改性丙烯酸酯树脂和颜填料等组成，本发明的特征在于这些成分的范围为有机硅改性丙烯酸酯树脂40～50％(重量)；颜填料20～25％(重量)；分散剂0.5～1％(重量)；流平剂0.5～1％(重量)；消泡剂0.5～1％(重量)；紫外线吸收剂0.5～1％(重量)；溶剂15～30％(重量)，各组分的总和为100％(重量)。
2.根据权利要求1所述的有机硅改性丙烯酸酯涂料，其特征在于所用的溶剂是市售的溶剂。
3.根据权利要求1所述的有机硅改性丙烯酸酯涂料，其特征在于所用的分散剂，流平剂，消泡剂和紫外线吸收剂是市售的分散剂，流平剂，消泡剂和紫外线吸收剂。
4.一种溶剂型有机硅改性丙烯酸酯涂料的生产方法，其特征在于生产方法包括以下步骤(a)将正硅酸酯溶解在醇中，再与稀酸在温度为50-100℃条件下水解1-3小时；在温度为120-170℃，真空条件下缩聚2-4小时，制得有机硅齐聚物。(b)将有机硅齐聚物，丙烯酸酯单体与含不饱和双键的有机硅单体和引发剂溶解后，于温度为120-150℃加到溶剂中，聚合3-6小时，制得有机硅改性丙烯酸酯树脂。(c)将该树脂，颜填料，分散剂，流平剂，消泡剂，紫外线吸收剂和溶剂配成涂料。
5.根据权利要求4所述的生产方法，其特征在于所用的正硅酸酯为正硅酸甲酯，正硅酸乙酯或正硅酸丙酯。
6.根据权利要求4所述的生产方法，其特征在于所用的醇为甲醇，乙醇或正丙醇。
7.根据权利要求4所述的生产方法，其特征在于所用的稀酸为稀盐酸。
8.根据权利要求4所述的生产方法，其特征在于所用的丙烯酸酯单体为甲基丙烯酸甲酯，丙烯酸甲酯，丙烯酸乙酯，丙烯酸丙酯或丙烯酸丁酯。
9.根据权利要求4所述的生产方法，其特征在于所用的含不饱和双键的有机硅单体为乙烯基三甲氧基硅烷，乙烯基三乙氧基硅烷或3-甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷。
10.根据权利要求4所述的生产方法，其特征在于所用的引发剂为过氧化苯甲酰或偶氮异丁腈。
全文摘要
本发明涉及一种用于高层、多层建筑墙面，桥梁，公路护栏，道路隔栏等的溶剂型有机硅改性丙烯酸酯涂料及其生产方法。该涂料是正硅酸酯在酸性介质中，水解缩聚成有机硅齐聚物与丙烯酸酯单体和含不饱和双键的有机硅单体，共聚成有机硅改性丙烯酸酯树脂与颜填料等配制而成。该方法制得的丙烯酸树脂涂料，附着力高，有很好的耐水性，耐沾污性，耐洗刷性，耐热性和耐老化性。
文档编号C09D183/00GK1400265SQ0112768
公开日2003年3月5日 申请日期2001年8月1日 优先权日2001年8月1日
发明者黄克均, 蔡鸣 申请人:机械工业部广州电器科学研究所