一种高固体聚硅氧烷树脂的制备方法及其产品和应用技术

本发明专利技术公开了一种高固体丙烯酸酯改性聚硅氧烷树脂的制备方法以及使用该树脂为基料的涂料。本发明专利技术基于丙烯酸聚硅氧烷树脂的合成路线，在其原材料基础上增加了功能性单体硬脂酸，通过使用该单体的空间位阻作用有效减少了树脂分子间作用力从而明显降低了树脂同固体分条件下的黏度，因为该功能性单体具有较好的油溶性，有效改变了相关涂料产品重涂时的界面相互渗透以及互穿，从而实现涂料良好的施工重涂性。另外通过调控优化原材料比例，有效实现了树脂的高固含量。

【技术实现步骤摘要】
一种高固体聚硅氧烷树脂的制备方法及其产品和应用
本专利技术属于涂料
，具体涉及一种高固体聚硅氧烷树脂的制备方法及其产品和应用。
技术介绍
聚硅氧烷树脂涂料作为长效防腐体系面漆已得到了广泛的应用，其相应产品主要用于地铁及高铁等轨道车辆、桥梁和体育场馆及电视塔等公共建筑、石化设备和风电塔筒等钢结构设施的表面，起到装饰及防护作用。其以高耐候、高耐化学介质的特性，深受市场认可。聚硅氧烷树脂因性脆，实际应用中常采用有机树脂进行改性，如环氧改性、、丙烯酸酯改性等。中国专利CN102352043A以氢化双酚A环氧树脂改性活性聚硅氧烷为基料，氨基硅烷为固化剂制备钢结构防腐涂料。但由于环氧改性需采用的脂肪族环氧，国内生产厂家较少，进口产品成本较高。并且环氧聚硅氧烷树脂的保光保色性较差，逐渐被市场遗忘。丙烯酸酯改性的涂料应用更加广泛，目前已在桥梁、场馆及电视塔等公共钢结构建筑领域等到应用。但目前市售的丙烯酸酯改性的涂料其固体份相对较低，导致相关涂料产品的不挥发份低以至于难于满足JT/T722-2008公路桥梁钢结构防腐涂装技术条件相关产品标准要求，并且重涂性差，往往造成重涂后漆膜外观不好严重影响其装饰性。
技术实现思路
本专利技术目的是提供一种高固体丙烯酸酯改性聚硅氧烷树脂及以其为基料的涂料，以该高固体丙烯酸酯改性聚硅氧烷树脂为基料制备的双组份涂料能满足高固体份、低粘度，室温快速固化以及超长的耐候防腐性能及一定的耐沾污性能，可广泛应用于地铁及高铁等轨道车辆的表面涂装，并且重涂性能好。本专利技术公开的技术方案具体如下：一种高固体聚硅氧烷树脂的制备方法，所述方法包括如下步骤：1)称取Z-6018有机硅单体22-28质量份，称取二甲苯20-25质量份，将两者置于反应釜，缓慢升温至回流，回流状态继续保温30分钟至无明显水珠析出；2)称取甲基丙烯酸甲酯10-12质量份，甲基丙烯酸丁酯10-16质量份，甲基丙烯酸羟乙酯8-12质量份，丙烯酸0.3-0.6质量份，硬脂酸8-12质量份，二甲苯4.5-5.5质量份，过氧化苯甲酰0.5-0.7质量份，将上述成分混合搅拌溶解形成均匀溶液，将溶液在3±0.5小时内滴加至步骤1)反应釜中，滴完后于136℃回流保温3小时；3)称取二甲苯2-3质量份，过氧化苯甲酰0.1-0.2质量份，将上述成分混合搅拌溶解形成均匀溶液，将溶液在0.5-1.0小时内滴加至步骤2)反应壶中，滴完后保温至产品合格。产品合格标准：黏度(涂-4杯，25℃)为80-150秒、固体量70±2％。进一步优选的，按质量份数计，取步骤1)所述Z-6018有机硅单体28质量份，二甲苯20质量份，取步骤2)所述甲基丙烯酸甲酯10质量份，甲基丙烯酸丁酯16质量份，甲基丙烯酸羟乙酯10质量份，丙烯酸0.4质量份，硬脂酸8质量份，二甲苯5.5质量份，过氧化苯甲酰0.6质量份，取步骤3)所述二甲苯2质量份，过氧化苯甲酰0.2质量份。优选的，按质量份数计，取步骤1)所述Z-6018有机硅单体22质量份，二甲苯25质量份，取步骤2)所述甲基丙烯酸甲酯12质量份，甲基丙烯酸丁酯10质量份，甲基丙烯酸羟乙酯12质量份，丙烯酸0.3质量份，硬脂酸12质量份，二甲苯4.5质量份，过氧化苯甲酰0.7质量份，取步骤3)所述二甲苯3质量份，过氧化苯甲酰0.1质量份。2.根据所述方法制备得到的高固体聚硅氧烷树脂。3.一种高固体聚硅氧烷清漆，所述清漆由甲乙两种组分组成，所述甲组份由高固体聚硅氧烷树脂液与醋酸丁酯以92：8质量比例组成，所述乙组分为脂肪簇聚氨酯固化剂，甲乙组分质量比为4：1。4.一种白聚硅氧烷面漆，其特征在于，所述面漆由甲乙两种组分组成，所述甲组分由高固体聚硅氧烷树脂液、钛白粉和醋酸丁酯以75：20：5质量比例组成，所述乙组分由脂肪簇聚氨酯固化剂和醋酸丁酯以90:10质量比例组成，甲乙组分质量比为4：1。进一步，上述清漆和面漆配方中所述脂肪簇聚氨酯固化剂为N3390或缩二脲。本专利技术有益效果在于：本专利技术基于丙烯酸聚硅氧烷树脂的合成路线，在其原材料基础上增加了功能性单体硬脂酸，通过该单体的空间位阻作用有效减少了树脂分子间作用力从而明显降低了树脂同固体分条件下的黏度，通过该功能性单体较好的油溶性，有效改变了相关涂料产品重涂时的界面相互渗透以及互穿，从而实现其良好的施工重涂性。并且通过优化原材料比例，以高固体聚硅氧烷树脂制成的清漆和色漆，都一致的体现了高固、低粘、干性及重涂性正常的特点，在满足JT/T722-2008公路桥梁钢结构防腐涂装技术条件标准中聚硅氧烷面漆指标的同时，明显改善了对比样的缺陷。具体实施方式下面将结合具体实施例对本专利技术所述技术方案做进一步描述：本专利技术实施例和比较例所使用的原材料均为工业级市场品。实施例1高固体聚硅氧烷树脂液按如下所述步骤制备：1)在装有搅拌器、温度计、回流及滴加装置的四颈烧瓶中投入Z-6018有机硅单体1000克，二甲苯1200克，加热至回流，此时温度大约为136℃，将反应放置继续保温30分钟左右至无明显水珠析出；2)在配料缸中投入甲基丙烯酸甲酯460克、甲基丙烯酸丁酯520克、甲基丙烯酸羟乙酯500克、丙烯酸18克、硬脂酸500克、过氧化苯甲酰24克、二甲苯200克，搅拌使其溶解混合均匀，形成混合液备用；3)将步骤2所制备的混合溶液在3小时内滴加至步骤1)反应釜中，滴完后，于136℃回流保温3小时；4)在配料缸中投入二甲苯100克，过氧化苯甲酰6克，搅拌溶解混合均匀，于0.5小时滴加入如步骤3所述的反应釜中，约136℃保温1小时得成品。实施例2高固体聚硅氧烷树脂液按如下所述步骤制备：1)在装有搅拌器、温度计、回流及滴加装置的四颈烧瓶中投入Z-6018有机硅单体1000克，二甲苯1000克，加热至回流，此时温度大约为136℃，将反应放置继续保持30分钟左右至无明显水珠析出；2)在配料缸中投入甲基丙烯酸甲酯500克、甲基丙烯酸丁酯500克、甲基丙烯酸羟乙酯500克、丙烯酸18克、硬脂酸500克、过氧化苯甲酰24克、二甲苯200克，搅拌使其溶解混合均匀，形成混合液备用；3)将步骤2所制备的混合溶液在3小时内滴加至步骤1)反应釜中，滴完后约136℃回流保温3小时；4)在配料缸中投入二甲苯100克，过氧化苯甲酰6克，搅拌溶解混合均匀，于0.5小时滴加入如步骤3所述的反应釜中，于136℃保温1小时得成品，再冷却待测试。将实施例1及实施例2制备所得树脂溶液进行性能测试，测试结果如表1所示：表1高固体聚硅氧烷树脂液指标实施例1实施例2颜色及外观白色透明粘稠液体白色透明粘稠液体粘度(涂-4杯)120秒116秒固体含量(％)7068酸值(本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高固体聚硅氧烷树脂的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：/n1)称取Z-6018有机硅单体22-28质量份，称取二甲苯20-25质量份，将两者置于反应釜，缓慢升温至回流，回流状态继续保温30分钟至无明显水珠析出；/n2)称取甲基丙烯酸甲酯10-12质量份，甲基丙烯酸丁酯10-16质量份，甲基丙烯酸羟乙酯8-12质量份，丙烯酸0.3-0.6质量份，硬脂酸8-12质量份，二甲苯4.5-5.5质量份，过氧化苯甲酰0.5-0.7质量份，将上述成分混合搅拌溶解形成均匀溶液，将溶液在3±0.5小时内滴加至步骤1)反应釜中，滴完后于136℃回流保温3小时；/n3)称取二甲苯2-3质量份，过氧化苯甲酰0.1-0.2质量份，将上述成分混合搅拌溶解形成均匀溶液，将溶液在0.5-1.0小时内滴加至步骤2)反应壶中，滴完后于136℃继续保温至产品合格。/n

【技术特征摘要】
1.一种高固体聚硅氧烷树脂的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
1)称取Z-6018有机硅单体22-28质量份，称取二甲苯20-25质量份，将两者置于反应釜，缓慢升温至回流，回流状态继续保温30分钟至无明显水珠析出；
2)称取甲基丙烯酸甲酯10-12质量份，甲基丙烯酸丁酯10-16质量份，甲基丙烯酸羟乙酯8-12质量份，丙烯酸0.3-0.6质量份，硬脂酸8-12质量份，二甲苯4.5-5.5质量份，过氧化苯甲酰0.5-0.7质量份，将上述成分混合搅拌溶解形成均匀溶液，将溶液在3±0.5小时内滴加至步骤1)反应釜中，滴完后于136℃回流保温3小时；
3)称取二甲苯2-3质量份，过氧化苯甲酰0.1-0.2质量份，将上述成分混合搅拌溶解形成均匀溶液，将溶液在0.5-1.0小时内滴加至步骤2)反应壶中，滴完后于136℃继续保温至产品合格。


2.根据权利要求1所述一种高固体聚硅氧烷树脂的制备方法，其特征在于，按质量份数计，取步骤1)所述Z-6018有机硅单体28质量份，二甲苯20质量份，取步骤2)所述甲基丙烯酸甲酯10质量份，甲基丙烯酸丁酯16质量份，甲基丙烯酸羟乙酯10质量份，丙烯酸0.4质量份，硬脂酸8质量份，二甲苯5.5质量份，过氧化苯甲酰0.6质量份，取步骤3)所述二甲苯2...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓贤均，
申请(专利权)人：重庆三峡油漆股份有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆;50