【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及涂料原料，尤其是涉及一种自交联有机硅杂化丙烯酸分散体及其制备方法和涂料。
技术介绍
1、随着人们环保意识的提高，对于涂料的环境友好性要求越来越高，对于可挥发性有机物(voc)的限制越来越严格。用水替代有机溶剂，能够明显降低voc，因而涂料的水性化是一个主要的发展方向。
2、为了改善水性涂料的漆膜性能，一般需要添加固化剂，通过交联反应形成三维网络结构，改善涂膜的耐水性能、耐腐蚀性能和机械性能等。自交联则是不需要外添加固化剂，而是在一定条件下，涂料可以通过自身携带的特殊结构进行交联反应，其中，室温自交联不仅能够节省能源，而且对涂装和施工条件无额外要求，因而开发室温自交联的水性涂料具有更广阔的应用前景。
3、现有技术中，通过合成不具有交联特性的“核”，再与酰肼类单体共聚得到具有自交联特性的“壳”，得到自交联核壳结构的丙烯酸微乳液。然而，这种方法获得的丙烯酸微乳液的机械稳定性差，不能研磨分散。现有技术中还有通过不饱和脂肪酸开环环氧树脂，得到室温自交联环氧酯树脂，然后与含甲基丙烯酸缩水甘油酯和n-羟甲基丙烯酰胺的丙烯酸酯类单体共聚，得到具有多重交联特性的丙烯酸树脂乳液。而通过这种方法获得的丙烯酸树脂乳液耐候性不足，机械稳定性差。
4、此外，现有的自交联树脂固含低，涂膜丰满度差，且光泽度低，耐水和耐酸性不足。
5、有鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
1、本专利技术的一个目的在于提供自交联有机硅杂化丙烯酸分散体，以解决现有技术
2、本专利技术的另一目的在于提供一种自交联有机硅杂化丙烯酸分散体的制备方法。
3、本专利技术的又一目的在于提供一种涂料。
4、为了实现本专利技术的上述目的，本专利技术一方面提供了自交联有机硅杂化丙烯酸分散体，主要由按重量份数计的如下组分制得：
5、(甲基)丙烯酸烷基酯类单体20～25份、芳香族乙烯基类单体5～10份、含硅氧基封闭羟基的(甲基)丙烯酸酯类单体3～9份、硅烷类单体7～10份、(甲基)丙烯酸0.5～5份、引发剂0.3～1份、溶剂5～7份和中和剂1～2份；
6、所述硅烷类单体包括含乙烯基的硅烷单体和/或含环氧基的硅烷单体；
7、所述(甲基)丙烯酸烷基酯类单体中包括碳数为8～18的直链或支链醇的(甲基)丙烯酸酯类单体。
8、在本专利技术的具体实施方式中，所述(甲基)丙烯酸烷基酯类单体中，所述碳数为8～18的直链或支链醇的(甲基)丙烯酸酯类单体的占比为15wt％～20wt％。进一步地，所述(甲基)丙烯酸烷基酯类单体还包括甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯和甲基丙烯酸异冰片酯中的至少一种。
9、在本专利技术的具体实施方式中，所述碳数为8～18的直链或支链醇的(甲基)丙烯酸酯类单体包括丙烯酸异辛酯、十二烷基甲基丙烯酸酯、十三烷基丙烯酸酯和丙烯酸十八烷基酯中的至少一种。
10、在本专利技术的具体实施方式中，所述芳香族乙烯基类单体包括苯乙烯、α-甲基苯乙烯、α-乙基苯乙烯和对甲基苯乙烯中的至少一种。
11、在本专利技术的具体实施方式中，所述含硅氧基封闭羟基的(甲基)丙烯酸酯类单体包括甲基丙烯酸三甲基硅氧乙基酯和/或基丙烯酸三甲基硅氧丙基酯。
12、在本专利技术的具体实施方式中，所述含乙烯基的硅烷单体包括乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(2-甲氧乙氧基)硅烷和γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷中的至少一种。
13、在本专利技术的具体实施方式中，所述含环氧基的硅烷单体包括γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷和γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三乙氧基硅烷中的至少一种。
14、本专利技术另一方面提供了上述任意一种所述的自交联有机硅杂化丙烯酸分散体的制备方法，包括如下步骤：
15、(甲基)丙烯酸烷基酯类单体、芳香族乙烯基类单体、含硅氧基封闭羟基的(甲基)丙烯酸酯类单体、硅烷类单体和(甲基)丙烯酸于溶剂中在引发剂的作用下于130～140℃进行共聚反应后，降温至115～125℃加入中和剂进行反应。
16、在本专利技术的具体实施方式中，所述制备方法包括：
17、(a)芳香族乙烯基类单体、部分(甲基)丙烯酸烷基酯类单体、部分含硅氧基封闭羟基的(甲基)丙烯酸酯类单体和部分含乙烯基的硅烷单体于部分溶剂中在第一部分引发剂的作用下于130～140℃进行共聚反应；
18、(b)向步骤(a)中加入(甲基)丙烯酸、余量(甲基)丙烯酸烷基酯类单体、余量含硅氧基封闭羟基的(甲基)丙烯酸酯类单体、余量含乙烯基的硅烷单体和第二部分引发剂，于130～140℃保温反应后，补加余量引发剂和余量溶剂继续反应；
19、(c)降温至115～125℃加入中和剂进行反应。
20、在本专利技术的另一具体实施方式中，所述制备方法包括：
21、(a)芳香族乙烯基类单体、部分(甲基)丙烯酸烷基酯类单体、部分(甲基)丙烯酸单体和部分含硅氧基封闭羟基的(甲基)丙烯酸酯类单体于部分溶剂中在第一部分引发剂的作用下于130～140℃进行共聚反应；
22、(b)向步骤(a)中加入余量(甲基)丙烯酸、余量(甲基)丙烯酸烷基酯类单体、余量含硅氧基封闭羟基的(甲基)丙烯酸酯类单体和第二部分引发剂，于130～140℃保温反应后，补加余量引发剂和余量溶剂继续反应后，加入含环氧基的硅烷单体，加完之后保温反应；
23、(c)降温至115～125℃加入中和剂进行反应。
24、本专利技术还提供了一种涂料，包括上述任意一种所述的自交联有机硅杂化丙烯酸分散体。
25、与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
26、(1)本专利技术的分散体通过采用含硅氧基封闭羟基的(甲基)丙烯酸酯类单体减小树脂的极性，再通过引入碳数为8～18的直链或支链醇的(甲基)丙烯酸酯类单体，减小聚合物间的氢键作用，提高自交联树脂的固含，可达到80％以上的高固含；
27、(2)本专利技术的自交联有机硅杂化丙烯酸分散体在使用时，直接加入水，在水的作用下，直接水解成有机硅与丙烯酸树脂的杂化体，形成交联网状结构，达到交联成膜的目的；同时根据单体的组成，实现有机硅树脂和丙烯酸树脂的结构设计，使得树脂即使在低表面张力的基材上也可以很好地铺展，有良好地附着力和优异的耐热性，并提高耐候性、耐酸性等；
28、(3)本专利技术的制备方法操作简单，条件温和，适宜于工业化生产。
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1.自交联有机硅杂化丙烯酸分散体，其特征在于，主要由按重量份数计的如下组分制得：
2.根据权利要求1所述的自交联有机硅杂化丙烯酸分散体，其特征在于，所述(甲基)丙烯酸烷基酯类单体中，所述碳数为8～18的直链或支链醇的(甲基)丙烯酸酯类单体的占比为15wt％～20wt％；
3.根据权利要求1所述的自交联有机硅杂化丙烯酸分散体，其特征在于，所述(甲基)丙烯酸烷基酯类单体还包括甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯和甲基丙烯酸异冰片酯中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的自交联有机硅杂化丙烯酸分散体，其特征在于，所述含硅氧基封闭羟基的(甲基)丙烯酸酯类单体包括甲基丙烯酸三甲基硅氧乙基酯和/或甲基丙烯酸三甲基硅氧丙基酯。
5.根据权利要求1所述的自交联有机硅杂化丙烯酸分散体，其特征在于，所述含乙烯基的硅烷单体包括乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(2-甲氧乙氧基)硅烷和γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的自交联有机硅杂化丙烯酸分散体，其特征在于，所述含
7.权利要求1～6任一项所述的自交联有机硅杂化丙烯酸分散体的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
10.一种涂料，其特征在于，包括权利要求1～6任一项所述的自交联有机硅杂化丙烯酸分散体或权利要求7～9任一项所述的制备方法制得的自交联有机硅杂化丙烯酸分散体。
...【技术特征摘要】
1.自交联有机硅杂化丙烯酸分散体，其特征在于，主要由按重量份数计的如下组分制得：
2.根据权利要求1所述的自交联有机硅杂化丙烯酸分散体，其特征在于，所述(甲基)丙烯酸烷基酯类单体中，所述碳数为8～18的直链或支链醇的(甲基)丙烯酸酯类单体的占比为15wt％～20wt％；
3.根据权利要求1所述的自交联有机硅杂化丙烯酸分散体，其特征在于，所述(甲基)丙烯酸烷基酯类单体还包括甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯和甲基丙烯酸异冰片酯中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的自交联有机硅杂化丙烯酸分散体，其特征在于，所述含硅氧基封闭羟基的(甲基)丙烯酸酯类单体包括甲基丙烯酸三甲基硅氧乙基酯和/或甲基丙烯酸三甲基硅氧丙基酯。
5.根据权利要求1所述的自交联有机硅杂化丙烯酸分散体，其特征在于，所述含...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈祥钦，唐进伟，闫磊，张抗，王海，付望星，
申请(专利权)人：江苏富琪森新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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