一种硅酸锂基无机树脂及其合成方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种硅酸锂基无机树脂及其合成方法和应用，该无机树脂包括：硅酸锂溶液30～60份、3

【技术实现步骤摘要】
一种硅酸锂基无机树脂及其合成方法和应用


[0001]本专利技术涉及无机涂料树脂
，具体涉及一种硅酸锂基无机树脂及其合成方法和应用。

技术介绍

[0002]硅酸锂基无机涂料属硅酸盐无机涂料，同属硅酸盐系无机涂料的还有硅酸钾和硅酸钠基无机涂料。硅酸钠由于其耐水性太差，几乎在无机涂料中很少使用。硅酸钾使用最为广泛。但硅酸钾在耐水性方面还存在缺陷，以它为基料的内外墙涂料在遇到水份或潮湿空气时，钾离子会迁移到涂料表面，使得墙面慢慢会产生一层白霜，这样既影响到外观效果，也由于离子迁移影响了涂料的性能，使得硅酸钾基料大多只适合在内墙白色涂料中使用。硅酸锂基无机涂料在耐水性能方面表现优异，能解决硅酸钠和硅酸钾基无机涂料存在的缺陷。但它作为基料制成的无机涂料涂层脆，易龟裂，并且由于硅酸锂粘结力较弱，颜填料用量相对较少，涂料的遮盖力较低，最主要的是硅酸锂基无机涂料储存稳定性差，很难制成长期(保质期12个月)稳定的产品，施工性能也不够好。因此市场上很少有硅酸锂基的无机涂料产品面市。

技术实现思路

[0003]为了克服现有技术的不足，本专利技术的目的之一在于提供一种硅酸锂基无机树脂，具有高强度、高韧性和稳定性好的优点，还能自干成膜，并能避免白霜现象；本专利技术的目的之二在于提供一种硅酸锂基无机树脂的合成方法，步骤简便，反应条件温和；本专利技术的目的之三在于提供一种硅酸锂基无机树脂的应用，以该树脂为基料生产出的涂料具有优异的涂料性能。
[0004]本专利技术的目的之一采用如下技术方案实现：
[0005]一种硅酸锂基无机树脂，包括以下按重量份计的原料：硅酸锂溶液30～60份、3
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脲丙基三乙氧基硅烷1～5份、氢氧化锂溶液10～30份、γ
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氨丙基三乙氧基硅烷5～20份和甲基三乙氧基硅烷5～20份。
[0006]进一步，所述硅酸锂溶液的浓度为20～25％，模数为4～10。
[0007]再进一步，所述氢氧化锂溶液的浓度为5～15％。
[0008]进一步，所述硅酸锂基无机树脂还包括有机硅树脂0.1～10份。
[0009]再进一步，所述有机硅树脂为带甲基和苯基的有机硅树脂乳液。
[0010]进一步，所述硅酸锂基无机树脂还包括硅丙乳液0.1～10份。
[0011]本专利技术的目的之二采用如下技术方案实现：
[0012]上述的硅酸锂基无机树脂的合成方法，包括以下步骤：
[0013]1)加入硅酸锂溶液到恒温装置内，搅拌；
[0014]2)加入3
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脲丙基三乙氧基硅烷，再加入氢氧化锂溶液调节pH为11～12.5；
[0015]3)继续加入γ
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氨丙基三乙氧基硅烷，再加入甲基三乙氧基硅烷，进行搅拌反应，
冷却后，即制得所述硅酸锂基无机树脂。
[0016]进一步，步骤1)中，恒温装置控制温度在50～60℃；步骤3)中，加入甲基三乙氧基硅烷后搅拌反应1～2h。
[0017]再进一步，步骤3)中，在加入甲基三乙氧基硅烷搅拌反应后，再加入硅树脂和/或硅丙乳液，搅拌反应2～3h。
[0018]本专利技术的目的之三采用如下技术方案实现：
[0019]上述的硅酸锂基无机树脂的应用，硅酸锂基无机树脂用于制备涂料。
[0020]相比现有技术，本专利技术的有益效果在于：
[0021](1)本专利技术的硅酸锂基无机树脂的主要成分是硅酸锂溶液，锂离子在水中会与溶于水中的CO2发生反应生成难溶于水的碳酸锂，在常温下溶解性几乎可以忽略不计，并通过利用3
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脲丙基三乙氧基硅烷、γ
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氨丙基三乙氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷对硅酸锂进行改性，进而使得本专利技术的无机树脂的稳定性大大提高。选用3
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脲丙基三乙氧基硅烷作为偶联剂，氢氧化锂溶液稳定性好，且不易挥发，用于调整pH值，而γ
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氨丙基三乙氧基硅烷和甲基三乙氧基硅烷的作用是引发水解反应，从而提高无机树脂的稳定性。
[0022](2)本专利技术的硅酸锂基无机树脂还加入了有机硅树脂和硅丙乳液，由于硅酸锂基无机树脂中硅烷偶联剂和硅烷水解物的物理化学作用，使长链的有机硅树脂或硅丙乳液与无机树脂键合形成了更长链的无机复合树脂，该树脂有更好的韧性和对基材的附着力。也正是由于有机硅树脂或硅丙乳液的加入形成了更长链的硅酸锂基无机复合树脂，使该树脂和用该树脂制成的无机涂料有了更好的性能稳定性。
[0023](3)本专利技术的硅酸锂基无机树脂的合成方法中，先加入硅酸锂溶液搅拌，再加入3
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脲丙基三乙氧基硅烷进行偶联反应，接着加入氢氧化锂溶液调节pH为11～12.5，再先后加入γ
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氨丙基三乙氧基硅烷和甲基三乙氧基硅烷进行水解反应，冷却后，即制得所述硅酸锂基无机树脂。在硅酸锂的溶液中先加入硅烷偶联剂，使偶联剂先与硅酸锂产生偶联作用，既能够增加硅酸锂在温度和pH值变化时的稳定性，又能在接下来的硅烷水解时及时与水解产物键合，形成更长链的无机树脂。这种长链的无机树脂比单独的硅酸锂韧性好、强度高、性能稳定，故用这种合成的硅酸锂基无机树脂制成的涂料比用硅酸锂制成的涂料有更好的稳定性，大大提升了硅酸锂基系列无机涂料的产品稳定性。
[0024]其中，采用氢氧化锂溶液进行调节pH值，因氢氧化锂溶液不易挥发，而且能避免采用氢氧化钾、氢氧化钠容易引入钾离子和钠离子造成返碱的现象。
[0025](4)本专利技术的硅酸锂基无机树脂用于制备涂料，锂离子较为稳定不会随着水从涂料内部迁移到涂料表面。因而从根本上避免了目前大多数硅酸钾无机涂料因为钾离子的析出而引起的墙面泛碱发白、发花等弊端，显著提高了墙面的美观效果，另外，由于利用了3
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脲丙基三乙氧基硅烷、γ
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氨丙基三乙氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷对硅酸锂进行改性，进而使得涂料的稳定性大大增强，进而提高涂料的耐候性，并具有无机涂料优异的自清洁效果、耐沾污性，因而在实际应用中具有重大的应用前景。
具体实施方式
[0026]下面，结合具体实施方式，对本专利技术做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
[0027]实施例1～5的硅酸锂基无机树脂配方具体如表1。
[0028]表1实施例1～5的硅酸锂基无机树脂配方(质量份)
[0029][0030][0031]其中，所述有机硅树脂为厂家为瓦克，型号为50E的带甲基和苯基的有机硅树脂乳液。
[0032]实施例1～2的硅酸锂基无机树脂的合成方法，包括以下步骤：
[0033]1)加入硅酸锂溶液到恒温装置内，控制温度在50～60℃，搅拌；
[0034]2)加入3
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脲丙基三乙氧基硅烷，再加入氢氧化锂溶液调节pH为11～12.5；
[0035]3)继续加入γ
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氨丙基三乙氧基硅烷，再加入甲基三乙氧基硅烷，搅拌本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种硅酸锂基无机树脂，其特征在于，包括以下按重量份计的原料：硅酸锂溶液30～60份、3
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脲丙基三乙氧基硅烷1～5份、氢氧化锂溶液10～30份、γ
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氨丙基三乙氧基硅烷5～20份和甲基三乙氧基硅烷5～20份。2.如权利要求1所述的硅酸锂基无机树脂，其特征在于，所述硅酸锂溶液的浓度为20～25％，模数为4～10。3.如权利要求1所述的硅酸锂基无机树脂，其特征在于，所述氢氧化锂溶液的浓度为5～15％。4.如权利要求1所述的硅酸锂基无机树脂，其特征在于，所述硅酸锂基无机树脂还包括有机硅树脂0.1～10份。5.如权利要求4所述的硅酸锂基无机树脂，其特征在于，所述有机硅树脂为带甲基和苯基的有机硅树脂乳液。6.如权利要求1所述的硅酸锂基无机树脂，其特征在于，所述硅酸锂基无机树脂还包括硅丙乳液0.1～10份。7.权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：程国胜，
申请(专利权)人：中山市华山高新陶瓷材料有限公司，
类型：发明
国别省市：