高羟基含硅丙烯酸酯水性玻璃涂料乳液及合成方法。采用单体预乳化方法结合半连续种子乳液聚合工艺，在丙烯酸酯乳液聚合过程中引入含双键的羟基单体以及含双键的有机硅功能单体，制得高羟基含硅丙烯酸酯乳液，粒径为100～180nm、固含量为40～48％。本乳液凝胶率低、稳定性好，乳液贮存可达1年以上。乳液加入固化剂后涂于玻璃表面在120℃条件下烘烤2h固化成膜，漆膜铅笔硬度≥2H，附着力1级，并具有良好的耐水性，且成本低、制备工艺简单。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于玻璃涂料工业领域，具体涉及一种高附着力高羟基有机硅改性丙烯酸 酯水性玻璃涂料乳液及其合成方法。
技术介绍
我国经济快速增长，各项建设取得巨大成就，但也付出了资源和环境被破坏的巨 大代价，经济发展与资源环境被破坏的矛盾日趋尖锐，群众对环境污染问题反应强烈。近年 来，我国建筑装饰行业的总产值以20%左右的速度递增，随着国家全面建设小康社会的目 标的落实，城乡住宅建设仍将成为我国经济的增长点和消费热点，城镇人均住房面积将从 2002年的人均22平米，提高到2020年的人均30平米。这一项对建筑涂料需求量将十分可 观，同时也意味着玻璃涂料有着广阔的发展天地。随着人们对环境污染和能源问题的日益关注，涂料工业发展的重心逐渐向着开发 低V0C、环保和节约能源的产品方向倾斜，传统的溶剂型涂料的使用受到了限制，各国政府 纷纷根据本国当前技术水平制定限制VOC排放的法规政策。美国工业涂料VOC限量从1990年的420g/L降至1993年的340g/L，2000年则继 续下降至250g/L。2005年1月1日起，针对建筑涂料和工业维护涂料，美国中大西洋地区6 个州和哥伦比亚特区将启用更为严格的最新VOC法规。这些地区是美国人口最稠密和经济 最发达的地区之一，同时也是涂料工业最大的市场之一。2003年，由欧洲油漆油墨艺术颜料 工业委员会(CEPE)推荐的关于在欧洲限制涂料中VOC含量的欧盟建议书最近出笼，建议书 制定的目标是将建筑装饰漆和清漆的VOC挥发物削减大约50%，计划分别在2007和2010 年生效，建议书提出的目标包括将VOC的含量限制在50g/L (水性底漆)至75g/L (特殊的 溶剂底漆)的范围内。欧盟在《欧盟装饰涂料指导方针O007-2010)》中提出，2007年1月 1日起，欧盟将实行新的VOC含量限制标准，进一步大幅度降低涂料中的VOC值，水性漆的 VOC含量应低于100克/升，溶剂型漆的VOC含量应低于400克/升。我国也于2002年在新室内装修装饰材料有害物质限量标准中对传统溶剂型涂料 中的VOC限量做了规定。2008年10月由我国国家质检总局和国家标准委联合发布的新《室 内装饰装修材料内墙涂料中有害物质限量》强制性国家标准正式生效实施。新国标要求， 水溶性内墙涂料中有害物质VOC含量由以前的必须小于200克/升，降低至现在的120克 /升。这预示着在环保压力和市场需求的推动下，溶剂型涂料将逐渐退出人们的生活，而无 毒无污染的水性涂料具有广阔的发展空间。最早在玻璃表面上涂膜是为了保护玻璃制品，使用有机高分子化合物的单体与玻 璃表面接触并产生聚合，可以起到提高玻璃强度降低疲劳的作用。随着科技的不断进步，玻 璃涂料也被广泛应用于玻璃及玻璃制品的涂装保护与装饰领域当中，比如说玻璃工艺品、 玻璃仪器、玻璃灯具、建筑用玻璃的装饰与保护。此外，某些建筑用玻璃涂料还可具有优越 的化学物理性质，使其具有双向阻隔性、可见光透过率高、耐老化、节能效率高、降低室温等 功能。玻璃涂料不仅可以延长玻璃的使用寿命节约资源，而且可以降低建筑玻璃能耗节省能源，与玻璃贴膜相比，玻璃涂料在施工上也简便易行，不会产生如贴膜常见的气泡增加拼 缝等问题，并且还具备窗贴膜所不具有的防雾水功能，在造价上也比较实惠，可见玻璃涂料 的发展有广阔的前景，会被广泛应用于人们的生活之中。目前，国内市场上性能优异的装饰性彩色溶剂型玻璃涂料较多，但是水性玻璃涂 料较少。水性丙烯酸酯树脂涂料具有防腐、耐碱、耐水、成膜性好、保色性佳、无污染、施工性 能良好、使用安全等特点。特别是丙烯酸酯价格比较便宜，而且能满足水性涂料的环保与性 能要求，通过有机硅改性对其改性可成为水性玻璃涂料的理想原料。中国专利CN1031386A公开了一种用于装饰玻璃及玻璃制品，特别是代替有色无 机玻璃和带色有机玻璃用在家具装饰方面的透明有色玻璃涂料。该涂料以三元共聚物苯乙 烯-甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸为成膜物质，按所需浓度溶于有机混合溶剂中，加入适量 的环氧树脂、固化剂和色料，混合搅拌均勻制得。中国专利CN1144238A公开了一种涂刷在各种玻璃上，起美化居室、美化环境作用 的涂料。该涂料由甲苯加温到100 135°C时加入苯乙烯、甲基丙烯酸、丙烯酸及引发剂反 应1-2小时后再加入填料研磨而成。中国专利CN1948199A公开了一种用于装饰玻璃和玻璃制品表面的彩色透明玻璃 涂料及其制备方法与应用。该涂料由硝化棉、聚酮树脂、蓖麻油改性醇酸树脂、热固性丙烯 酸树脂、邻苯二甲酸二丁酯、磷酸三甲苯酯、溶剂型金属络合染料、挥发份混合溶剂组成。中国专利CN1948200A公开了一种用于装饰玻璃和玻璃制品表面的水性彩色透明 玻璃涂料及其制备方法与应用。制备涂料时先将水性硅丙树脂、正丁醇、去离子水依次加入 搅拌釜中，搅拌，再加入水性氨基树脂，然后加入水性金属络合染料，最后加入硅烷偶联剂、 消泡剂或流平剂搅拌。上述中国专利Cm031386A、CN1144238A、Cm948199A公开的玻璃涂料虽然可用于 装饰玻璃和玻璃制品表面，但是在涂料制备过程中加入了有机溶剂，会对环境造成污染，甚 至会影响人们的身体健康。而中国专利CN1948200A是水性玻璃涂料，主要采用水性硅丙树 脂和水性氨基树脂以及其他助剂制备，并没有提及到涂料乳液的合成，而且水性氨基树脂 价格较高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种可用于玻璃表面的高羟基含硅丙烯酸酯水性玻璃涂 料乳液及其合成方法。成膜后漆膜铅笔硬度> 2H，附着力1级，并具有良好的耐水性、光泽 度高、透明性好。本专利技术提供的高羟基含硅丙烯酸酯水性玻璃涂料乳液，该乳液粒径为100 ISOnm、固含量为40 48% ；乳液由乳液总单体和辅助成分组成；按质量百分比，乳液总单体由下述成分组成甲基丙烯酸酯类或乙烯基单体40 ‘ 60%丙烯酸酯类单体25 ‘ 40%含双键的羟基类单体5 ^ 20%含双键的有机硅类单体5 ^ 10%辅助组分与乳液总单体的质量百分比为乳化剂 0. 36 5. 8%引发剂 0. 15 0. 75%电解质 0. 1 0. 5%pH值调节剂0. 1 1%去离子水 100 150%本专利技术所述含硅羟基丙烯酸酯水性玻璃涂料乳液中，甲基丙烯酸酯类或乙烯基单 体是甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸己 酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯和苯乙烯中的任意1种或2 3种的混合物，优选甲基丙烯酸甲 酯和苯乙烯中的任意1种或2种的混合物；丙烯酸酯类单体是丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙 烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸戊酯、丙烯酸2-乙基己酯和丙烯酸异辛酯中的任意1种或 2 3种的混合物，优选丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯和丙烯酸异辛酯中的任意1种或2种的混 合物；含双键的羟基单体为甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯酸 羟丙酯、甲基丙烯酸羟丁酯和丙烯酸羟丁酯中的任意1种，优选甲基丙烯酸羟乙酯或丙烯 酸羟乙酯；含双键的有机硅单体为乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、甲基丙烯酰 氧丙基二乙氧基甲基硅烷、Y-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、Y甲基丙烯酰氧基丙 基三乙氧基硅烷中的任意1种，优选乙烯基三乙本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．高羟基含硅丙烯酸酯水性玻璃涂料乳液，乳液由乳液总单体和辅助成分组成；按质量百分比，乳液总单体由下述成分组成：甲基丙烯酸酯类或乙烯基单体 ４０～６０％丙烯酸酯类单体 ２５～４０％含双键的羟基类单体 ５～２０％含双键的有机硅类单体 ５～１０％辅助组分与乳液总单体的质量百分比为：乳化剂 ０．３６～５．８％引发剂０．１５～０．７５％电解质 ０．１～０．５％ｐＨ值调节剂 ０．１～１％去离子水１００～１５０％。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘国军，贺琳，张桂霞，刘素花，刘俊龙，
申请(专利权)人：大连工业大学，
类型：发明
国别省市：91
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