一种硅丙涂料制造技术

本发明专利技术涉及一种以反应性乳化剂合成的硅丙乳液配制的硅丙涂料，尤其是用作高档的外墙涂料。本发明专利技术以反应性乳化剂合成的硅丙乳液配制的硅丙涂料，所用的颜料为金红石型钛白粉、滑石粉和硫酸钡，流变助剂是气相二氧化硅，流平剂是丙二醇，增稠剂是聚丙烯酸盐，采用色浆法配制。硅丙涂料的涂层的耐水性、耐沾污性、耐候性比以低分子量乳化剂合成的硅丙乳液的好，涂料的综合性能优异，可用作高档外墙涂料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种以反应性乳化剂合成的硅丙乳液配制的硅丙涂料，尤其是用作高档的外墙涂料。
技术介绍
丙烯酸类树脂是一种粘结性强、成膜性高的高分子材料，目前在国内涂料领域得到了广泛的应用。作为外墙涂料，必须具有良好的耐候性，而丙烯酸树脂的耐热性、耐寒性、抗溶剂性等不够理想；同时，涂层带有回粘性，漆膜耐污性差等缺陷，这些都影响了它在外墙涂料领域中的进一步应用。有机硅树脂中具有高度的柔顺性、耐高温性、耐化学品性及耐紫外光和红外辐射、耐氧化降解等性质；而且有机硅表面能低，涂层不易积尘，具有抗沾污性等优点，但是其粘结性和成膜性都较差。有机硅改性丙烯酸酯乳液涂料(简称硅丙涂料)兼有丙烯酸酯类树脂粘结性强、成膜性好的特点及有机硅树脂耐候性强等优异性能，且成本大大降低，在户外及苛刻条件下的工业和军事设施中已得到广泛使用。目前，国内硅丙涂料使用的硅丙乳液一般是以低分子量乳化剂合成，聚合结束后，仍然残留在乳液中，在涂料的成膜过程中，乳化剂是以小分子残留于聚合物固体之中，容易迁移到涂膜的表面，由于这些乳化剂分子易于吸湿，使涂层耐水性很差。此外，这些低分子量乳化剂在紫外光线作用下，容易分解变色，使乳液涂层粉化变质，这在一定程度上导致涂膜的耐候性变差。
技术实现思路
本专利技术提供一种以反应性乳化剂合成的硅丙乳液配制的硅丙涂料，该涂料不仅提高了涂膜的耐候性和耐水性，而且具有许多优异的性能。本专利技术硅丙涂料主要由乳液、水、颜料填料、助剂四种组分组成，其中使用的乳液是以反应性乳化剂合成的硅丙乳液，用量为34-40％(以重量计，下同)，优选36％；所用的颜料填料是金红石型钛白粉，体质颜料是滑石粉和硫酸钡，颜料与硅丙乳液的重量比为2.3∶1.0至3.0∶1.0，优选2.7∶1.0，用量为41-46％，优选45％；水的用量为9-12％，优选10％；助剂为分散剂、消泡剂、防霉剂、成膜助剂、流变助剂、流平剂、增稠剂，分散剂的用量为1.0-1.2％，优选1.1％；消泡剂的用量为0.25-0.30％，优选0.27％；防霉剂的用量为0.03％；成膜助剂的用量为2.5-2.7％，优选2.6％；流变助剂是气相二氧化硅，用量为1.3％；流平剂是丙二醇，用量为2.9％；增稠剂是聚丙烯酸盐，用量为0.37-0.39％，优选0.39％。采用色浆法配制硅丙涂料，先将水、分散剂、滑石粉、气相二氧化硅、钛白粉、硫酸钡、消泡剂1、防腐、防霉剂和丙二醇用搅拌机或捏合机进行预混合之后，再用砂磨机或用胶体磨将颜料二次粒子解聚、分散，控制砂磨速度，使粒度达到30μm以下；将硅丙乳液用氨水中和至pH＝8-9，加入研磨好的颜料浆及消泡剂2、增稠剂、成膜助剂，用搅拌机在低速下搅拌均匀，加水调节粘度，过滤即可得到硅丙涂料。硅丙乳液的合成将一定量的反应性乳化剂烷基乙烯基磺酸钠溶于130份蒸馏水中，然后加入装有搅拌器、回流冷凝管、温度计及分液漏斗的四颈圆底烧瓶中，加入30份丙烯酸酯单体和30％的乙烯基三乙氧基硅烷，搅拌乳化30分钟，在常压下将水浴加热至一定温度后，加入25％的引发剂过硫酸钾，待反应液出现蓝光后，从滴液漏斗中滴加70份丙烯酸酯单体、70％的乙烯基三乙氧基硅烷和75％的过硫酸钾的混合溶液，3小时内滴完，反应温度为70℃至80℃，持续反应1小时。反应结束后，降温至40℃以下，用氨水调节pH值至8～9，即可得到带蓝光透明的固含量为45％的硅丙乳液。其中，烷基乙烯基磺酸钠与丙烯酸酯单体的比率在2.0∶100至3.0∶100的范围内；引发剂过硫酸钾与丙烯酸酯单体的比率在0.2∶100至0.8∶100的范围内；乙烯基三乙氧基硅烷与丙烯酸酯单体的比率在5.0∶100至15.0∶100的范围内。在本专利技术的方法中，丙烯酸酯单体中甲基丙烯酸甲酯∶丙烯酸丁酯∶丙烯酸的比率(重量比，除非另外说明，否则所有比率和份数均以重量计)为51∶48∶1。本专利技术的有益效果是，由于采用硅丙乳液作为涂料的主要成分，而硅丙乳液在聚合过程中采用反应性乳化剂，与高分子链以共价键结合而不是靠物理吸附结合，反应结束后，成为共聚物的一部分，乳液成膜后，能有效防止乳化剂的迁移，配制后所得到的硅丙涂料的涂膜的耐水性和耐洗刷性比一般的硅丙涂料的好，涂膜的综合性能优异，达到外墙涂料一等品要求，是一种性能优良的外墙涂料。具体实施例方式实施例1-4 硅丙涂料的配制采用色浆法配制硅丙涂料，配方如表1中所示，先将水、分散剂、滑石粉、气相二氧化硅、钛白粉、硫酸钡、消泡剂1、防腐、防霉剂和丙二醇用搅拌机或捏合机进行预混合之后，再用砂磨机或用胶体磨将颜料二次粒子解聚、分散，控制砂磨速度，使粒度达到30μm以下；将硅丙乳液用氨水中和至pH＝8-9，加入研磨好的颜料浆及消泡剂2、增稠剂、成膜助剂，用搅拌机在低速下搅拌均匀，加水调节粘度，过滤即可得到实施例1-4对应的硅丙涂料。表1硅丙涂料的配方 表2和表3为硅丙乳液涂料的性能，本专利技术所涉及的硅丙乳液涂料具有良好的耐水性、耐温变性、耐沾污性和耐洗刷性，是一种性能优良的外墙涂料表2 硅丙乳液涂料的综合性能 表3硅丙乳液涂料的耐沾污性 权利要求1.一种硅丙涂料，其特征是该涂料主要由乳液、水、颜料填料、助剂四种组分组成，各组分的重量比为使用的乳液是以反应性乳化剂合成的硅丙乳液，用量为34-40％；所用的颜料填料是金红石型钛白粉，体质颜料是滑石粉和硫酸钡，颜料与硅丙乳液的重量比为2.3∶1.0至3.0∶1.0，用量为41-46％；水的用量为9-12％；助剂为分散剂、消泡剂、防霉剂、成膜助剂、流变助剂、流平剂、增稠剂，分散剂的用量为1.0-1.2％；消泡剂的用量为0.25-0.30％；防霉剂的用量为0.03％；成膜助剂的用量为2.5-2.7％；流变助剂是气相二氧化硅，用量为1.3％；流平剂是丙二醇，用量为2.9％；增稠剂是聚丙烯酸盐，用量为0.37-0.39％。2.如权利要求1所说的硅丙涂料，其特征是各组分的重量比为硅丙乳液，用量为36％；所用的颜料与硅丙乳液的重量比为2.7∶1.0，用量为45％；水的用量为10％；助剂为1.1％；消泡剂的用量为0.27％；成膜助剂的用量为2.6％；增稠剂用量为0.39％。全文摘要本专利技术涉及一种以反应性乳化剂合成的硅丙乳液配制的硅丙涂料，尤其是用作高档的外墙涂料。本专利技术以反应性乳化剂合成的硅丙乳液配制的硅丙涂料，所用的颜料为金红石型钛白粉、滑石粉和硫酸钡，流变助剂是气相二氧化硅，流平剂是丙二醇，增稠剂是聚丙烯酸盐，采用色浆法配制。硅丙涂料的涂层的耐水性、耐沾污性、耐候性比以低分子量乳化剂合成的硅丙乳液的好，涂料的综合性能优异，可用作高档外墙涂料。文档编号C09D143/00GK1594469SQ20041002797公开日2005年3月16日 申请日期2004年7月9日 优先权日2004年7月9日专利技术者李玮, 张黎明, 陈丽琼, 刘杰 申请人:中山大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种硅丙涂料，其特征是该涂料主要由乳液、水、颜料填料、助剂四种组分组成，各组分的重量比为：使用的乳液是以反应性乳化剂合成的硅丙乳液，用量为３４－４０％；所用的颜料填料是金红石型钛白粉，体质颜料是滑石粉和硫酸钡，颜料与硅丙乳液的重量比为２．３∶１．０至３．０∶１．０，用量为４１－４６％；水的用量为９－１２％；助剂为分散剂、消泡剂、防霉剂、成膜助剂、流变助剂、流平剂、增稠剂，分散剂的用量为１．０－１．２％；消泡剂的用量为０．２５－０．３０％；防霉剂的用量为０．０３％；成膜助剂的用量为２．５－２．７％；流变助剂是气相二氧化硅，用量为１．３％；流平剂是丙二醇，用量为２．９％；增稠剂是聚丙烯酸盐，用量为０．３７－０．３９％。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李玮，张黎明，陈丽琼，刘杰，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：发明
国别省市：81[中国|广州]