一种高装饰性醇酸－有机硅丙烯酸复合水性树脂制造技术

本发明专利技术涉及一种高装饰性醇酸－有机硅丙烯酸复合水性树脂。所用原料有醇酸、单体混合物、助乳化剂、乳化剂、引发剂和去离子水，在复合水性树脂的固体成分总量中，醇酸的质量分数为１０～３０％，单体混合物的质量分数为７０～９０％；单体混合物总质量中，丙烯酸烷基酯软单体２０～８０％，丙烯酸烷基酯硬单体２０～７０％，功能性单体５～１０％，乙烯基有机硅单体１～１０％；所述乳化剂、助乳化剂、引发剂的用量与单体混合物总量的质量百分比分别为０．２～１％，１～３％，１～３％；所述醇酸和各种单体，在助乳化剂以及乳化剂作用下，在去离子水中同时被乳化，形成液滴粒径为５０～８０ｎｍ的细乳液。本发明专利技术树脂同时具有醇酸和丙烯酸的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种高装饰性醇酸-有机硅丙烯酸复合水性树脂。
技术介绍
世界各国对环保的关注，促使涂料工业积极开发各类有机挥发物含量低的产品。 丙烯酸乳液是最早被普遍应用的产品，但是，普通的丙烯酸乳液成膜后，其涂膜存在透水性 和透气性高，亲水性强，成膜不致密，鲜映性低等缺点。从上世纪八、九十年代起，人们开始 关注有机硅改性的丙烯酸乳液，但是，这种乳液成膜后，存在着涂膜不够致密，鲜映性不够 等缺点。用于纸张涂料、木器涂料时，在很多场合不能满足人们对外观，耐化学品性能等 越来越高的要求。所以，人们开始关注由两种以上的树脂复合而成的复合型的有机挥发 物(V0C)含量低的树脂，已研究的复合水性树脂有多种，由于醇酸树脂在干性、耐溶剂性、 光泽、保色力等性能上与丙烯酸乳液具有较好的互补性，因此，迫切需要开发一种具有丙烯 酸树脂干性快，耐化学品性强，同时具有醇酸树脂高光泽，高附着力的优点且有机挥发物 (voc)含量低的树脂，以满足工业涂料对高装饰性及环保的要求。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种具有醇酸树脂的高光泽、高丰满度，同时具有丙烯酸树 脂的快干性、耐化学品性，安全环保的高装饰性醇酸_有机硅丙烯酸复合水性树脂。 实现本专利技术目的的技术方案是一种高装饰性醇酸-有机硅丙烯酸复合水性树 脂，其合成所用原料有醇酸树脂、单体混合物、助乳化剂、乳化剂、引发剂和去离子水； 在复合水性树脂总质量中，固体成分总量占40% 70% ; 在复合水性树脂的固体成分总量中，醇酸树脂的质量分数为10% 30%，单体混 合物的质量分数为70% 90%;所述复合水性树脂的固体成分总量是指以固体计的醇酸树 脂、单体混合物、乳化剂、助乳化剂和引发剂的质量之和； 所述单体混合物是由下述4种单体组成，在单体混合物总量中，各种单体的质量 分数为丙烯酸烷基酯软单体20 % 80 % ，丙烯酸烷基酯硬单体20 % 70 % ，功能性单体 5% 10%，有机硅单体1% 10% ; 所述乳化剂由阴离子型乳化剂和反应型乳化剂组成，二者质量比为i : l 1 ! 3 ; 所述乳化剂用量与单体混合物总量的质量百分比为0. 2% 1% ; 所述助乳化剂用量与单体混合物总量的质量百分比为1% 3% ; 所述引发剂用量与单体混合物总量的质量百分比为0. 2% 1% ; 所述醇酸树脂和单体混合物中的各种单体，在助乳化剂以及乳化剂作用下，在去离子水中同时被乳化，形成液滴粒径为50 80nm的细乳液。 上述复合水性树脂中，所述丙烯酸烷基酯软单体为丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、丙烯 酸异辛酯之中的一种或几种。 上述复合水性树脂中，所述丙烯酸烷基酯硬单体为苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、偏氯 乙烯、甲基丙烯酸乙酯之中的一种或几种；所述功能单体为丙烯酸、丙烯酰胺、衣康酸、丙烯 酸羟基乙酯、丙烯酸羟基丙酯之中的一种或几种；所述有机硅单体为甲基丙烯酰氧丙基三 甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧丙基甲基二甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基七甲基环 四硅烷之中的一种或几种。 上述复合水性树脂中，所述醇酸树脂是自干型油性醇酸树脂。 上述复合水性树脂中，所述阴离子乳化剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸 钠之中的一种或两种；所述反应型乳化剂为日本旭电化公司的ADEKAREASOAP SE-10N或 ADEKAREASOAP SR-10之中的一种或两种。 上述复合水性树脂中，所述助乳化剂为十六醇、向日葵油、十六烷之中的一种。 上述复合水性树脂中，所述引发剂为偶氮二异丁氰、偶氮二庚丁氰、过硫酸铵、过 硫酸钾之中的一种。 制备上述复合水性树脂的具体步骤如下 ①按下述配方准备原料 合成所用原料有醇酸树脂、单体混合物、助乳化剂、乳化剂、引发剂和去离子水； 在复合水性树脂总质量中，固体成分总量占40% 70% ; 在复合水性树脂的固体成分总量中，醇酸树脂的质量分数为10% 30%，单体混 合物的质量分数为70% 90%;所述复合水性树脂的固体成分总量是指以固体计的醇酸树 脂、单体混合物、乳化剂、助乳化剂和引发剂的质量之和； 所述单体混合物是由下述4种单体组成，在单体混合物总量中，各种单体的质量 分数为丙烯酸烷基酯软单体20 % 80 % ，丙烯酸烷基酯硬单体20 % 70 % ，功能性单体 5% 10%，有机硅单体1% 10% ; 所述乳化剂由阴离子型乳化剂和反应型乳化剂组成，二者质量比为1 : l 1 ! 3 ; 所述乳化剂用量与单体混合物总量的质量百分比为0. 2% 1% ; 所述助乳化剂用量与单体混合物总量的质量百分比为1% 3% ; 所述引发剂用量与单体混合物总量的质量百分比为0. 2% 1% ; ②将配方量的醇酸树脂、单体混合物、乳化剂和助乳化剂与去离子水置于乳化罐内混合搅拌10 30min进行预乳化，然后用超声分散或在均质机中处理1 10min，制成液滴粒径为50 80nm的细乳液； ③将步骤②制得的细乳液置于反应釜内，加入配方量引发剂，升温至50 8(TC， 反应1 3小时，保温lh后，降温至室温后，经过滤制得本专利技术高装饰性醇酸_有机硅丙烯 酸复合水性树脂。 制备上述复合水性树脂中，所述醇酸树脂是自干型油性醇酸树脂；所述丙烯酸烷 基酯软单体为丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸异辛酯之中的一种或几种；所述丙烯酸烷基 酯硬单体为苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、偏氯乙烯、甲基丙烯酸乙酯之中的一种或几种；所述 功能单体为丙烯酸、丙烯酰胺、衣康酸、丙烯酸羟基乙酯、丙烯酸羟基丙酯之中的一种或几 种；所述有机硅单体为甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧丙基甲基二甲氧基 硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基七甲基环四硅烷之中的一种或几种；所述阴离子型乳化剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠之中的一种或两种；所述反应型乳化剂为日本旭 电化公司的ADEKAREASOAP SE-10N、 ADEKAREAS0APSR-10之中的一种或两种；所述助乳化剂 为十六醇、向日葵油、十六烷之中的一种；所述引发剂为偶氮二异丁氰、偶氮二庚丁氰、过硫 酸铵、过硫酸钾之中的一种。 本专利技术的技术效果是本专利技术的技术方案中，确定了复合水性树脂的组分及其恰 当的配方量，聚合后得到的复合水性树脂能充分发挥醇酸树脂和有机硅丙烯酸乳液各自的 优点；适量的乳化剂和助乳化剂使得各种单体和醇酸树脂能形成液滴的粒径为50 80nm 的细乳液，聚合时，各单体在液滴中直接进行聚合，避免了有机硅单体的水解，使所加入的 有机硅单体在复合水性树脂中能充分发挥其作用，也使憎水性的醇酸树脂能均匀分散在复 合水性树脂中，不仅复合水性树脂储存稳定，而且在成膜的过程中，醇酸树脂可以充分铺 展，并发生氧化反应，形成致密的涂层，使得复合水性树脂克服了一般丙烯酸乳液成膜时透 水性、透气性高的缺点，具有丙烯酸树脂干性快，耐化学品性强，同时保留了醇酸树脂的高 光泽，高鲜映性，可以满足装饰性要求较高的场合；由于配方合理，各单体搭配恰当，使得本 专利技术的复合水性树脂成膜温度低，节约了能源。具体实施例方式以下结合实施例对本专利技术作进一步具体描述，但不受此限制。 实施例中所用原料除另有说明外，均为涂料用工业品，均可在市场购得。( — )制备高装饰性醇酸_有机硅丙烯酸复合水性树脂 合成本专利技术复合水性本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高装饰性醇酸－有机硅丙烯酸复合水性树脂，其特征在于，合成所用原料有醇酸树脂、单体混合物、助乳化剂、乳化剂、引发剂和去离子水；　　在复合水性树脂总质量中，固体成分总量占４０％～７０％；　　在复合水性树脂的固体成分总量中，醇酸树脂的质量分数为１０％～３０％，单体混合物的质量分数为７０％～９０％；所述复合水性树脂的固体成分总量是指以固体计的醇酸树脂、单体混合物、乳化剂、助乳化剂和引发剂的质量之和；　　所述单体混合物是由下述４种单体组成，在单体混合物总量中，各种单体的质量分数为：丙烯酸烷基酯软单体２０％～８０％，丙烯酸烷基酯硬单体２０％～７０％，功能性单体５％～１０％，有机硅单体１％～１０％；　　所述乳化剂由阴离子型乳化剂和反应型乳化剂组成，二者质量比为１∶１～１∶３；　　所述乳化剂用量与单体混合物总量的质量百分比为０．２％～１％；　　所述助乳化剂用量与单体混合物总量的质量百分比为１％～３％；　　所述引发剂用量与单体混合物总量的质量百分比为０．２％～１％；　　所述醇酸树脂和单体混合物中的各种单体，在助乳化剂以及乳化剂作用下，在去离子水中同时被乳化，形成液滴粒径为５０～８０ｎｍ的细乳液。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周铭，丁道宁，周树军，张东阳，李焕，
申请(专利权)人：中国海洋石油总公司，中海油常州涂料化工研究院，中海油能源发展股份有限公司，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]