含硅丙烯酸酯-聚酯树脂及其面漆和应用制造技术

一种含硅丙烯酸酯-聚酯树脂，将有机硅单体，尤其是乙烯基硅氧烷单体、与多种（甲基）丙烯酸（酯）类单体组成的功能单体，以及多元羧酸和多元醇经自由基聚合和缩聚两步法制得。通过增加聚合单体的数量和种类，使所制得的树脂有效地结合有机硅树脂、丙烯酸酯树脂和聚酯树脂三者的优点，从而赋予以该树脂为基料树脂制成的漆料不仅具有优异的防沾污和自清洁功能，还具有优良的耐蚀性、耐高低温稳定性、耐候性、耐磨性、抗冲击、耐化学介质、耐蚀性和耐溶剂性，以及足够的硬度、柔韧性、光亮度和丰满度等。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种含硅丙烯酸-聚酯树脂，尤其涉及ー种有机硅改性的丙烯酸酯与多羧基酸和多羟基醇缩聚而得的共聚物，以其作为基体树脂制漆，用于汽车车面的防护。
技术介绍
丙烯酸酯树脂具有透明度高、色正、保色、保光、耐热、耐腐蚀、附着力强、坚韧和柔韧等特点，同时与多种合成树脂复合可配制出多品种、多性能和多用途的系列涂料，因而在建筑、交通、电器、仪表、设备及轻エ产品等领域得到广泛的应用。在汽车漆的应用方面，论文报道较多，其中更多的报道致力于羟基丙烯酸酯的合成与应用，羟基丙烯酸酯具有更好的涂膜外观装饰效果和耐候、耐介质腐蚀性能。例如方宁(涂料エ业，2004，No. 6,PP14-6)报道了“高质量丙烯酸汽车罩光清漆的制备”，李艳华(上海涂料，2001，No. 6, PP3-6)报道了“汽车漆用高固体分羟基丙烯酸酯树脂的制备”，周荣华(中国涂料，2008，No. 6，pp53-5)报道了 “羟基丙烯酸酯高亮耐油清漆的研制”，以及刑爱祥等(CN101696338)公开了ー种改性丙烯酸氨基汽车烘漆和改性丙烯酸酯树脂及其制备方法。汽车面漆还应当具有足够的硬度、丰满度和抗石击，聚酯树脂的突出特点就是它具有比丙烯酸酯树脂更优良的丰满度，聚酯树脂不但硬度高，而且耐冲击和柔韧性也很好。所以，聚酯树脂也是应用广泛的汽车面漆基料。这方面的文献报道较多，例如王长庚(涂料エ业，2006，No. 7，pp22-5)报道了ー种“高性能聚酯汽车面漆的制备”，韩青(涂料エ业，2003，No. 2，PP9-12)报道了一种“实色聚酯氨基汽车面漆的试制与应用”，以及孟昭辉(涂料エ业，2009，No. 3，pp4-5)报道了一种“聚酯氨基汽车中涂漆的制备”。由于丙烯酸酯树脂和聚酯树脂两种树脂各有所长，所以美国和法国的各大汽车公司大量使用热固性丙烯酸树脂面漆，而其他欧洲国家和日本的各大汽车公司大量使用聚酯氨基树脂面漆。如果利用聚酯改性丙烯酸树脂，就可发挥二者的优点，同时克服其缺点，即，利用聚酯树脂的突出丰满度、鲜映性和高固体分，辅以丙烯酸树脂的优异耐候性、机械性能等，从而获得更高性能的涂料。但是，关于聚酯改性丙烯酸树脂的报道较少，而且报道的聚酯改性丙烯酸树脂漆一般基干“冷拼法”制备的聚酯-丙烯酸酯清漆。例如，前述周荣华报道的羟基丙烯酸酯高亮耐油清漆基于型号为“Sm515”(美国)的羟基丙烯酸树脂与“2848”(纽佩斯)的合成脂肪酸改性醇酸树脂二者共混而成的基料。曾凡辉等(中国涂料，2006，vol. 21 (12)，41-2，47)报道的一种“巴士客车用丙烯酸聚氨酯罩光清漆”，基于(拜耳公司的)丙烯酸树脂与(庄臣公司的)聚酯树脂共混物，并应用(拜耳公司的)固化剂N3390固化，其中，利用所述聚酯树脂改性丙烯酸树脂以提高漆膜的丰满度和抗划伤性。然而，“冷拼法”制备的聚酯-丙烯酸酯清漆难以获得非常好的效果，因为聚酯和丙烯酸酯树脂的相容性和固化速度的差异会导致漆膜性能的下降。如果将合成聚酯的原料和合成丙烯酸酯树脂的单体共聚，就可提高二者的相容性，从而更好地发挥两种树脂各自的优点。另ー方面，目前广泛应用的汽车面漆防沾污性能较差，例如，夏日夜间在高速路上行驶一段时间后，车身沾有很多昆虫虫体及其血迹等污物；又如，较长时间停放在路边和树旁的汽车，尤其是夏天停靠在树旁的汽车，容易被鸟屎沾污车身。这些污物难以用水直接清洗干净。随着经济的发展，除了要求汽车具有优良的使用性能之外，人们还日益关注汽车的外观，注重汽车的护理。常见的汽车漆保养方式是打蜡，虽然打蜡后的车身具有疏水和避免污染的效果，但是打蜡的光亮持久度不够长，在炎热和湿度大的气候环境中蜡的防护期更短。为了使树脂成膜后具有疏水、防沾污和低表面能等性能，人们进行了较多的研究。例如US4284668公开了有机氟改性聚合物，其中应用聚四氟こ烯分散液涂布在机动车和船体等的常规面漆表面，通过物理作用与常规面漆结合，可提高面漆的耐蚀性、耐老化和耐高低温性能。但是，改性聚合物成膜后柔性大，容易被划伤，需要在外层涂布坚硬的防护层。US7407710公开了具有低表面能的氟硅改性共聚物，其在多个实施例中分别应用7 CH2=CHSi (CH3)2-y-X-OSiCH=CH2 (Dow Corning 公司)、H(CH3)2Si-y- χ-0-Si (CH3)2H (Dow Corning 公司)、的产品H-x-y-SiH(CH3) C6H5 (Huls 公司)、C4F9SO2N(CH3)CH2CH2OC(O)CH=CH2 (3M公司)和n-C4F9CH2CH20C(0)CH=CH2 (Daikin公司)等产品，与其它常规こ烯基不 饱和单体(尤其是(甲基)丙烯酰氧基化合物)、含こ烯基(尤其是(甲基)丙烯酰氧基官能化的无机氧化物)、氢化聚硅氧烷和光敏引发剂等配制了光固化涂料，广泛地用于显示器、织物、金属、石材、塑料、皮革表面的防污和防护性涂层，可降低涂膜表面能，具有拒水和防沾污的优点。CN1594381公开了ー种含氟聚合物改性丙烯酸酯乳液的制备方法，即在聚四氟こ烯乳液中加入复合乳化剤，滴加甲基丙烯酸甲酷、丙烯酸酯丁酯和苯こ烯三种単体和引发剂的混合物进行乳液聚合，制备的乳液用于建筑涂料加工或汽车电泳漆加工。CN101805553公开了一种环保水性可交联氟树脂汽车漆面保护剂，呈半固体或液态，由氟聚合物(含氟低聚合物如聚四氟こ烯、六氟丙烯等的接枝共聚物)、羟基聚硅氧烷、交联剂、催化剂等组成，能够有效地提高漆面的光洁度、抗污性和抗划痕性。CN1643009公开了ー种含こ烯基硅烷单体的可交联丙烯酸酷-硅烷聚合物的制备和用途，将こ烯基硅烷单体与常规丙烯酸酯(如丙烯酸丁酷、丙烯酸异冰片酯、丙烯酸羟丙酷，甲基丙烯酸酯和苯こ烯等)进行自由基共聚反应，制备有机硅改性的丙烯酸酯树脂聚合物，特别是用于汽车和卡车的透明涂层/彩色涂层罩面漆的透明涂料。CN10109383. 8公开了ー种基于聚四氟こ烯与羟烷基こ烯基醚的嵌段共聚树脂涂料。CN101921358公开了ー种氟硅改性丙烯酸酯共聚物水性乳液及其作为汽车漆面密封剂的使用方法，在乳化剂存在的情况下，由硬単体(如甲基丙烯酸甲酷、甲基丙烯酸こ酷、丙烯酸甲酷、丙烯腈、苯こ烯等)、软单体(如丙烯酸丁酷、丙烯酸こ酷、丙烯酸异辛酷)、官能团单体(如(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸羟烷基酷、(甲基)丙烯酸缩水甘油酷、(甲基)丙烯酰胺、马来酐、衣康酸、ニこ烯基苯等)、含氟单体、纳米材料和有机硅单体等经自由基聚合反应合成共聚物乳液。CN102076796公开了ー种基于多异氰酸酯的部分硅烷化的化合物作为交联剂在涂料组合物中的用途以及含有所述化合物的丙烯酸酯涂料组合物。虽然已公开的这些共聚物与其它共聚物相比提高了涂膜的防护持久性，但是仍存在ー些不能令人满意的缺点，除了成本高之外，漆膜的丰满度和耐擦伤性都不够高。关于有机硅改性丙烯酸酯树脂的文献报道较多，有机硅改性聚酯树脂的文献报道较少，而关于有机硅改性丙烯酸酯-聚酯树脂共聚物的文献报道很少。此外，大部分专利报道的共聚物或组合物的构成成分种类较少，例如文献报道的有机硅改性丙烯酸酯树脂，一般是仅仅由3-7种单体构成的共聚物，这样的共聚物或其与其它组分构成的组合物综合性能较差(仅仅本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含硅丙烯酸酯？聚酯树脂，其特征在于由有机硅改性丙烯酸酯、多元醇和多元羧酸组成，所属的有机硅改性丙烯酸酯与所述的多元醇和所述的多元羧酸总量的质量比为3∶2？2∶1，所述的多元醇的羟基摩尔用量与所述的多元羧酸的羧基摩尔用量比为1∶1.05？1∶1.30；所述的有机硅改性丙烯酸酯，以占所用聚合单体总量计，包括5wt%？20wt%有机硅单体、10wt%？25wt%功能单体和30wt%？75wt%（甲基）丙烯酸酯类单体；所述的功能单体由（甲基）丙烯酸羟烷基酯、（甲基）丙烯酸、丙烯腈和（甲基）丙烯酰胺之两种或两种以上单体组成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：包柏青，朱立群，杨昕，徐金龙，周蔚蔚，陈贻炽，刘慧丛，周磊，
申请(专利权)人：江苏柏鹤涂料有限公司，北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：