【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及涂料，尤其是涉及一种有机硅改性水性醇酸树脂及应用其的混凝土涂料。
技术介绍
1、醇酸树脂或经过改性后的醇酸树脂，其中含有较多的不饱和键和羟基，能够通过空气氧化干燥或烘烤交联，并且原料易得，合成成本低，因此在涂料、油墨等领域有中应用非常广泛。目前市场上的醇酸树脂仍以溶剂型醇酸树脂为主，但是，随着环保要求的提高，将醇酸树脂水性化的研究已成为主要的研究发展趋势。
2、水性醇酸树脂是由多元醇、多元酸与植物油(酸)或其他脂肪酸经酯化、缩聚而成的高酸值低黏度树脂。但由于水性醇酸树脂分子链上的酯键在弱碱性条件下较易水解，使涂料贮存稳定性下降，并且涂膜易泛黄的缺点，使水性醇酸树脂的耐水性和漆膜的干燥速度受到影响，这也在一定程度上了限制了水性醇酸树脂的应用场景的应用受到一定限制。
技术实现思路
1、为了提高水性醇酸树脂的耐水性、耐候性和漆膜的干燥速度，本申请提供一种有机硅改性水性醇酸树脂及应用其的混凝土涂料。
2、第一方面，本申请提供一种有机硅改性水性醇酸树脂，采用如下的技术方案：
3、一种有机硅改性水性醇酸树脂，包括如下重量份数的原料：不饱和植物油40-60份、多元醇25-60份、一元有机酸20-40份、二元有机酸4-12份、助溶剂10-20份、溶剂30-40份、超支化有机硅5-12份；
4、以所述超支化有机硅为基准，所述超支化有机硅包括如下重量份数的原料：四甲基四乙烯基环四硅氧烷35-45份、甲醇25-35份、催化剂0.08-0.15
5、所述超支化有机硅采用如下步骤制备得到：
6、s1：将所述四甲基四乙烯基环四硅氧烷、第一部分所述甲醇与所述催化剂混合，升温，得到预混浆料，将所述预混浆料与所述甲基三乙氧基硅烷、第二部分所述甲醇混合，搅拌，随后加入所述硅藻土，继续升温并继续搅拌，得到反应单体；
7、s2：将所述反应单体与所述乙酸酐混合，加热并真空处理，得到所述超支化有机硅。
8、本申请引入了具有si-o-si的三维网状结构且高度支化的超支化有机硅，从而有利于形成具有三维网状结构的有机硅改性水性醇酸树脂，这是由于，一方面，超支化有机硅高度支化的结构可以将其视为球形模型，因而具有良好的流动性、并且在高分子量下仍保持较低粘度，与醇酸树脂有良好的相容性，从而能够实现对醇酸树脂的改性，另一方面，超支化有机硅的末端带有大量的末端功能基团和双键，而双键的存在又能够提高水性醇酸树脂的耐水性；更为重要的是，超支化有机硅能够与反应体系中生成的羧基反应，并将硅元素引入到反应产物的分子链段中，形成高效互穿的三维网状结构，这不仅能够对醇酸树脂分子链上的酯键形成有效地屏蔽，降低体系中水分子运动到酯键处的几率，从而改善水性醇酸树脂漆膜干燥速度慢的问题，而且最终制备得到的有机硅改性水性醇酸树脂末端或侧链的羟基也被屏蔽，从而降低有机硅改性水性醇酸树脂与水的相互作用，进一步提高有机硅改性水性醇酸树脂的耐水性和储存稳定性。
9、优选地，所述s1中，第一部分所述甲醇与第二部分所述甲醇的质量比为1-1.5：1；得到所述预混浆料前的温度为50-60℃；加入所述硅藻土前的搅拌时间为7-9h，加入所述硅藻土后的继续升温温度为70-80℃，继续搅拌时间为0.5-1h。
10、优选地，所述s2中，加热温度为55-65℃，真空时间为10-14h。
11、通过控制超支化有机硅制备过程中的参数设置满足上述限定，能够促进各物料的充分反应，提高超支化有有机硅的支化程度并且提高三维网状结构的完整性，有利于应用超支化有机硅对醇酸树脂进行改性。
12、优选地，所述超支化有机硅的重量份数为7-10份。
13、通过调整超支化有机硅的用量，能够提高超支化有机硅在反应体系中与其他组分之间的相互作用，避免超支化有机硅用量过少而导致反应体系中羧基含量较高而引起的有机硅改性水性醇酸树脂的酸值过高，提高有机硅改性水性醇酸树脂的耐水性和抗氧化性能。
14、优选地，所述不饱和植物油包括豆油、棕榈仁油、沙棘籽油、亚麻油、蓖麻油、桐油中的至少一种；所述多元醇包括季戊四醇、二乙二醇、1,3-丙二醇、甘油、山梨醇、三羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷中的至少一种。
15、优选地，所述不饱和植物油包括质量比为1：1.5-2的棕榈仁油和沙棘籽油；所述多元醇包括质量比为3-5：1-3的季戊四醇和二乙二醇。
16、油剂选用棕榈仁油和沙棘籽油，并控制二者之间的添加比例，多元醇剂选用季戊四醇和二乙二醇，并控制二者之间的添加比例，不仅能够调节水性醇酸树脂的主链长度，而且能够对酯键进行遮盖，降低体系中水分子与酯键接触的几率，改善了水性醇酸树脂因储存稳定性差而导致干燥速度慢，耐水性差的问题。
17、优选地，所述一元有机酸包括豆油酸、苯甲酸、松香酸、亚麻油酸、妥尔油酸、菜籽油酸、椰子油酸、蓖麻油酸中的至少一种；所述二元有机酸包括间苯二甲酸、对苯二甲酸、己二酸、癸二酸、二聚酸中的至少一种；所述助溶剂包括乙二醇单丁醚、丙二醇单甲醚中的至少一种；所述溶剂包括水。
18、第二方面，本申请提供一种有机硅改性水性醇酸树脂的制备方法，采用如下的技术方案：
19、一种有机硅改性水性醇酸树脂的制备方法，包括如下步骤：
20、步骤一：将所述不饱和植物油、所述多元醇、所述一元有机酸、所述二元有机酸混合，并加入第一部分所述溶剂，搅拌、升温后继续升温，随后进行回流反应，得到混合物料；在所述回流反应期间测定所述混合物料的酸值下降至60-70mgkoh/g以下，停止加热并降低搅拌速度，得到预处理物料；
21、步骤二：将所述预处理物料降温并搅拌，并向其中滴加所述超支化有机硅，所述超支化有机硅滴加完毕后，加热，测定混合体系的酸值降至40-45mgkoh/g以下，得到反应物料；
22、步骤三：将所述反应物料进行降温反应，继续降温，并与所述助溶剂混合、过滤，得到所述有机硅改性水性醇酸树脂。
23、优选地，所述步骤一中，加入第一部分所述溶剂后的搅拌速度为至300-350r/min，加热升温至175-185℃，待温度稳定后再升温至195-205℃，随后进行酷化回流反应，得到所述混合物料；在所述酷化回流反应期间每间隔0.5-1h取样测定酸值；所述预处理物料的酸值满足要求时，停止加热并将搅拌转速调整至50-60r/min；
24、所述步骤二中，所述预处理浆料降温至70-80℃以下，搅拌转速为50-60r/min；所述超支化有机硅的滴加时间控制在0.5-1h，所述超支化有机硅滴加完毕后加热至150-160℃并以300-350r/min的转速搅拌；在以上加热和搅拌的过程中每隔0.5-1h取样测试酸值；
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【技术保护点】
1.一种有机硅改性水性醇酸树脂，其特征在于：包括如下重量份数的原料：不饱和植物油40-60份、多元醇25-60份、一元有机酸20-40份、二元有机酸4-12份、助溶剂10-20份、溶剂30-40份、超支化有机硅5-12份；
2.根据权利要求1所述的一种有机硅改性水性醇酸树脂，其特征在于：所述S1中，第一部分所述甲醇与第二部分所述甲醇的质量比为1-1.5：1；得到所述预混浆料前的温度为50-60℃；加入所述硅藻土前的搅拌时间为7-9h，加入所述硅藻土后的继续升温温度为70-80℃，继续搅拌时间为0.5-1h。
3.根据权利要求1所述的一种有机硅改性水性醇酸树脂，其特征在于：所述S2中，加热温度为55-65℃，真空时间为10-14h。
4.根据权利要求1所述的一种有机硅改性水性醇酸树脂，其特征在于：所述超支化有机硅的重量份数为7-10份。
5.根据权利要求1所述的一种有机硅改性水性醇酸树脂，其特征在于：所述不饱和植物油包括豆油、棕榈仁油、沙棘籽油、亚麻油、蓖麻油、桐油中的至少一种；所述多元醇包括季戊四醇、二乙二醇、1,3-丙二醇、甘油、
6.根据权利要求5述的一种有机硅改性水性醇酸树脂，其特征在于：所述不饱和植物油包括质量比1：1.5-2的棕榈仁油和沙棘籽油；所述多元醇包括质量比3-5：1-3的季戊四醇和二乙二醇。
7.根据权利要求1所述的一种有机硅改性水性醇酸树脂，其特征在于：所述一元有机酸包括豆油酸、苯甲酸、松香酸、亚麻油酸、妥尔油酸、菜籽油酸、椰子油酸、蓖麻油酸中的至少一种；所述二元有机酸包括间苯二甲酸、对苯二甲酸、己二酸、癸二酸、二聚酸中的至少一种；所述助溶剂包括乙二醇单丁醚、丙二醇单甲醚中的至少一种；所述溶剂包括水。
8.根据权利要求1-7任一项所述的一种有机硅改性水性醇酸树脂的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
9.根据权利要求8所述的一种有机硅改性水性醇酸树脂的制备方法，其特征在于：所述步骤一中，加入第一部分所述溶剂后的搅拌速度为至300-350r/min，加热升温至175-185℃，待温度稳定后再升温至195-205℃，随后进行酷化回流反应，得到所述混合物料；在所述酷化回流反应期间每间隔0.5-1h取样测定酸值；所述预处理物料的酸值满足要求时，停止加热并将搅拌转速调整至50-60r/min；
10.一种混凝土涂料，其特征在于：包括如权利要求1-9任一项所述的有机硅改性醇酸树脂，所述有机硅改性醇酸树脂在所述混凝土涂料中的质量占比为30％-60％。
...【技术特征摘要】
1.一种有机硅改性水性醇酸树脂，其特征在于：包括如下重量份数的原料：不饱和植物油40-60份、多元醇25-60份、一元有机酸20-40份、二元有机酸4-12份、助溶剂10-20份、溶剂30-40份、超支化有机硅5-12份；
2.根据权利要求1所述的一种有机硅改性水性醇酸树脂，其特征在于：所述s1中，第一部分所述甲醇与第二部分所述甲醇的质量比为1-1.5：1；得到所述预混浆料前的温度为50-60℃；加入所述硅藻土前的搅拌时间为7-9h，加入所述硅藻土后的继续升温温度为70-80℃，继续搅拌时间为0.5-1h。
3.根据权利要求1所述的一种有机硅改性水性醇酸树脂，其特征在于：所述s2中，加热温度为55-65℃，真空时间为10-14h。
4.根据权利要求1所述的一种有机硅改性水性醇酸树脂，其特征在于：所述超支化有机硅的重量份数为7-10份。
5.根据权利要求1所述的一种有机硅改性水性醇酸树脂，其特征在于：所述不饱和植物油包括豆油、棕榈仁油、沙棘籽油、亚麻油、蓖麻油、桐油中的至少一种；所述多元醇包括季戊四醇、二乙二醇、1,3-丙二醇、甘油、山梨醇、三羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷中的至少一种。
6.根据权利要求5述的一种有机硅改性水性醇酸树脂，其特征在于：所述不饱...
【专利技术属性】
技术研发人员：周伟建，黄理荣，符传杰，宋献军，谢寅峰，马翠平，
申请(专利权)人：广东美涂士建材股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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