一种功能性多官能度硅氧烷预聚物丙烯酸酯乳液及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种多官能度硅氧烷预聚物改性丙烯酸酯乳液及其制备方法，其中，所述丙烯酸酯乳液由以下组分组成：100重量份甲基丙烯酸甲酯、20

【技术实现步骤摘要】
一种功能性多官能度硅氧烷预聚物丙烯酸酯乳液及其制备方法


[0001]本专利技术涉及工业涂料树脂合成
，具体涉及一种功能性多官能度硅氧烷预聚物改性丙烯酸酯乳液及其制备方法。

技术介绍

[0002]传统的硅丙乳液是将含有不饱和键的硅烷偶联剂与丙烯酸类单体加入合适的助剂，通过核壳聚合工艺聚合而成的乳液，有机硅单体的引入提高了漆膜的耐候性、耐化学品性、疏水性，表面能低不易污染，广泛的应用于环保型建筑用涂料领域。
[0003]但普通的硅丙乳液中使用的硅烷偶联剂分子量小，官能度低，加入量少的情况下对漆膜的性能提高不明显。

技术实现思路

[0004]为此，本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种功能性多官能度硅氧烷预聚物改性丙烯酸酯乳液及其制备方法，通过小分子的硅烷偶联剂和双不饱和键功能单体在催化剂作用下制备出多官能度硅氧烷预聚物，并用其对丙烯酸酯乳液进行改性，少量的加入能够大幅度提高树脂的交联度，并在树脂结构中引入大量的硅，提高固化后漆膜的耐水性和耐腐蚀性能。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]一种多官能度硅氧烷预聚物改性丙烯酸酯乳液，由以下组分组成：100重量份甲基丙烯酸甲酯、20～70重量份丙烯酸丁酯、10～30重量份羟基丙烯酸酯单体、1～5重量份多官能度硅氧烷预聚物、0.5重量份引发剂过硫酸铵、1～2重量份乳化剂、1份pH调节剂氨水和200重量份去离子水；
[0007]所述多官能度硅氧烷预聚物通过如下步骤制备而成：
[0008]1)备料：100重量份硅烷偶联剂、10～50重量份双不饱和键功能单体和1重量份催化剂；
[0009]2)将步骤1)中的硅烷偶联剂、双不饱和键功能单体加入反应釜中，在搅拌条件下升温至60～80℃，加入催化剂反应0.5～2h；
[0010]3)步骤2)中的反应结束之后冷却至常温出料，即得所述多官能度硅氧烷预聚物。
[0011]上述多官能度硅氧烷预聚物改性丙烯酸酯乳液，所述羟基丙烯酸酯单体为HEA、HPA、HEMA和HPMA中的一种。
[0012]上述多官能度硅氧烷预聚物改性丙烯酸酯乳液，所述乳化剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠和烷基聚氧乙烯醚中的一种或多种的组合。
[0013]上述多官能度硅氧烷预聚物改性丙烯酸酯乳液，所述硅烷偶联剂为A151、A171和A174中的一种或多种的组合。
[0014]上述多官能度硅氧烷预聚物改性丙烯酸酯乳液，所述双不饱和键功能单体为二丙
烯酸二乙二醇酯、二缩三丙二醇二丙烯酸酯和己二醇二丙烯酸酯的一种或多种的组合。
[0015]上述多官能度硅氧烷预聚物改性丙烯酸酯乳液，所述催化剂为AIBN或BPO。
[0016]上述多官能度硅氧烷预聚物改性丙烯酸酯乳液的制备方法，包括如下步骤：
[0017]I)将甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、羟基丙烯酸酯单体、多官能度硅氧烷预聚物混合成油相；
[0018]II)乳化剂和pH调节剂加入水中混合成水相，将油相加入水相中搅拌得到预乳化液；
[0019]III)将10％的预乳化液加入反应釜中，搅拌升温到80度，加入10％的催化剂，反应20min；
[0020]IV)在80度下，向反应釜中滴加剩余的90％预乳化液和催化剂，滴加2h后保温反应2h，冷却出料。
[0021]本专利技术的技术方案取得了如下有益的技术效果：
[0022]本专利技术中的多官能度硅氧烷预聚物是通过小分子的硅烷偶联剂和双不饱和键功能单体在催化剂的反应下得到的，分子量大，官能度能达到6以上。在聚合过程中能够通过自由基聚合或者与羟基缩合引入到丙烯酸酯的主链或者侧链上，少量的加入能够大幅度提高树脂的交联度，并在树脂结构中引入大量的硅，提高固化后漆膜的耐水性和耐腐蚀性能。
具体实施方式
[0023]实施例1
[0024]本实施例中，一种多官能度硅氧烷预聚物改性丙烯酸酯乳液，由100重量份甲基丙烯酸甲酯、20重量份丙烯酸丁酯、10重量份羟基丙烯酸酯单体、1重量份多官能度硅氧烷预聚物、0.5重量份引发剂过硫酸铵、1重量份乳化剂十二烷基苯磺酸钠、1份pH调节剂氨水和200重量份去离子水组成。具体制备工艺如下：I)将甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、羟基丙烯酸酯单体、多官能度硅氧烷预聚物混合成油相；II)乳化剂和pH调节剂加入水中混合成水相，将油相加入水相中搅拌得到预乳化液；III)将10％的预乳化液加入反应釜中，搅拌升温到80度，加入10％的催化剂，反应20min；IV)在80度下，向反应釜中滴加剩余的90％预乳化液和催化剂，滴加2h后保温反应2h，冷却出料。
[0025]其中，多官能度硅氧烷预聚物通过将100重量份硅烷偶联剂A151、10重量份双不饱和键功能单体二丙烯酸二乙二醇酯加入反应釜中，在搅拌条件下升温至60℃，加入1重量份催化剂AIBN反应2h；反应结束之后冷却至常温出料得到。
[0026]实施例2
[0027]本实施例中的功能性多官能度硅氧烷预聚物丙烯酸酯乳液与实施例1区别在于：本实施例中将丙烯酸丁酯的加入量改为50重量份。
[0028]实施例3
[0029]本实施例中的功能性多官能度硅氧烷预聚物丙烯酸酯乳液与实施例1区别在于：本实施例中将羟基丙烯酸酯HEA的加入量改为20重量份。
[0030]实施例4
[0031]本实施例中的功能性多官能度硅氧烷预聚物丙烯酸酯乳液与实施例1区别在于：本实施例中将羟基丙烯酸酯HEA的加入量改为30重量份。
[0032]实施例5
[0033]本实施例中的功能性多官能度硅氧烷预聚物丙烯酸酯乳液与实施例1区别在于：本实施例中羟基丙烯酸酯单体改为HPA。
[0034]实施例6
[0035]本实施例中的功能性多官能度硅氧烷预聚物丙烯酸酯乳液与实施例1区别在于：本实施例中羟基丙烯酸酯单体改为HEMA。
[0036]实施例7
[0037]本实施例中的功能性多官能度硅氧烷预聚物丙烯酸酯乳液与实施例1区别在于：本实施例中羟基丙烯酸酯单体改为HPMA。
[0038]实施例8
[0039]本实施例中的功能性多官能度硅氧烷预聚物丙烯酸酯乳液与实施例1区别在于：本实施例中多官能度硅氧烷预聚物的加入量改为3重量份。
[0040]实施例9
[0041]本实施例中的功能性多官能度硅氧烷预聚物丙烯酸酯乳液与实施例1区别在于：本实施例中多官能度硅氧烷预聚物的加入量改为5重量份。
[0042]实施例10
[0043]本实施例中的功能性多官能度硅氧烷预聚物丙烯酸酯乳液与实施例1区别在于：本实施例中将乳化剂的加入量改为1.5重量份。
[0044]实施例11
[0045]本实施例中的功能性多官能度硅氧烷预聚物丙烯酸酯乳液与实施例1区别在于：本实施例中将乳化剂的加入量改为2重量份。
[0046]实施例12
[0047]本实施例中的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多官能度硅氧烷预聚物改性丙烯酸酯乳液，其特征在于，由以下组分组成：100重量份甲基丙烯酸甲酯、20～70重量份丙烯酸丁酯、10～30重量份羟基丙烯酸酯单体、1～5重量份多官能度硅氧烷预聚物、0.5重量份引发剂过硫酸铵、1～2重量份乳化剂、1份pH调节剂氨水和200重量份去离子水；所述多官能度硅氧烷预聚物通过如下步骤制备而成：1)备料：100重量份硅烷偶联剂、10～50重量份双不饱和键功能单体和1重量份催化剂；2)将步骤1)中的硅烷偶联剂、双不饱和键功能单体加入反应釜中，在搅拌条件下升温至60～80℃，加入催化剂反应0.5～2h；3)步骤2)中的反应结束之后冷却至常温出料，即得所述多官能度硅氧烷预聚物。2.根据权利要求1所述的多官能度硅氧烷预聚物改性丙烯酸酯乳液，其特征在于，所述羟基丙烯酸酯单体为HEA、HPA、HEMA和HPMA中的一种。3.根据权利要求1所述的多官能度硅氧烷预聚物改性丙烯酸酯乳液，其特征在于，所述乳化剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠和烷基聚氧乙烯醚中的一种或...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁小刚，
申请(专利权)人：安徽科邦树脂科技有限公司，
类型：发明
国别省市：