水溶性環(huán)氧硅丙樹(shù)脂及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于涂料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種水溶性環(huán)氧硅丙樹(shù)脂及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]丙烯酸樹(shù)脂因具有優(yōu)異的成膜性、良好的透明性、卓越的機(jī)械性能及環(huán)保性而廣泛應(yīng)用于涂料領(lǐng)域;但其分子多為線(xiàn)形結(jié)構(gòu)，缺少交聯(lián)點(diǎn)，所以耐水性、耐候性和抗熱性較差，影響其應(yīng)用范圍。有機(jī)硅材料的出現(xiàn)為克服這些缺陷提供了一個(gè)很好的解決方案。聚有機(jī)硅氧烷具有許多優(yōu)異的性能，如低的玻璃化溫度和表面張力，特殊的耐溫、耐候性等。有機(jī)硅改性丙烯酸酯就是利用聚硅氧烷優(yōu)異的耐高低溫性能和耐水性來(lái)改善丙烯酸酯的性能.合成出兼?zhèn)涠邇?yōu)異性能的新材料。
[0003]現(xiàn)有硅丙樹(shù)脂大都存在以下幾個(gè)缺點(diǎn):1、乳液的加水比例不高，無(wú)成本優(yōu)勢(shì);2、極易破乳，儲(chǔ)存不穩(wěn)定;3、乳液在應(yīng)用性能中的亮度、硬度、附著力等技術(shù)指標(biāo)很難達(dá)到溶劑型樹(shù)脂的等同質(zhì)量效果，其應(yīng)用范圍也因而受限。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決現(xiàn)有硅丙樹(shù)脂存在的水溶性差以及其他性能指標(biāo)不理想的問(wèn)題，本發(fā)明提出一種水溶性環(huán)氧硅丙樹(shù)脂，使用該水溶性樹(shù)脂制備各類(lèi)涂料時(shí)直接用自來(lái)水調(diào)配，無(wú)需使用任何溶劑調(diào)配，并且環(huán)保。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0006]—種水溶性環(huán)氧硅丙樹(shù)脂，按照重量份數(shù)計(jì)算，包括以下組分:
[0007]丙烯酸酯63-92份、丙烯酸8-15份、環(huán)氧樹(shù)脂8-12份、硅烷偶聯(lián)劑2-4份、引發(fā)劑8-12份、有機(jī)溶劑39-62份、中和劑7-9份與自來(lái)水，所述自來(lái)水的加入量以固含量達(dá)到40 % -70%為準(zhǔn)。
[0008]進(jìn)一步，所述丙烯酸酯選自甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸辛酯與丙烯酸羥丙酯中的一種或者多種;優(yōu)選地，所述丙烯酸酯為20-30份甲基丙烯酸甲酯、35-45份丙烯酸丁酯、5-10份丙烯酸辛酯與3-7份丙烯酸羥丙酯。
[0009]進(jìn)一步，所述丙烯酸選自甲基丙烯酸與丙烯酸中的一種或者多種;優(yōu)選地，所述丙烯酸6-10份甲基丙烯酸與2-5份丙烯酸。
[0010]進(jìn)一步，所述引發(fā)劑選自過(guò)氧化苯甲酰、偶氮二異丁腈與偶氮二異庚腈的一種或者多種;優(yōu)選地，所述引發(fā)劑為至少含有5-7份過(guò)氧化苯甲酰與3-5份其他引發(fā)劑。
[0011]進(jìn)一步，所述有機(jī)溶劑選自異丙醇、丙二醇甲醚、丙二醇丁醚與二乙二醇乙醚的一種或者多種;優(yōu)選地，所述有機(jī)溶劑為4-7份異丙醇、25-35份丙二醇甲醚與10-20份丙二醇丁醚。
[0012]進(jìn)一步，所述中和劑選自二甲基乙醇胺、有機(jī)胺中和劑AMP-95或三乙胺。
[0013]本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種水溶性環(huán)氧硅丙樹(shù)脂的制備方法，包括以下步驟:
[0014]I)按照重量份數(shù)計(jì)算，稱(chēng)取63-92份丙烯酸酯、8-15份丙烯酸與5-7份引發(fā)劑攪拌均勻得到混合液a;
[0015]2)稱(chēng)取8-12份環(huán)氧樹(shù)脂、3-5份引發(fā)劑與39-62份有機(jī)溶劑混合，并在100?130°C攪拌均勻溶解得到混合液b;
[0016]3)在100-110°C下，將步驟I)得到的混合液a勻速滴加至混合液b中，滴加完畢保溫0.8-1.2小時(shí)后，再加入2-4份硅烷偶聯(lián)劑，然后再保溫0.8-1.2小時(shí)；
[0017]4)取樣加入中和劑水溶液檢測(cè)水溶性，至可完全溶解于水中，終止反應(yīng)降溫。
[0018]進(jìn)一步，所述丙烯酸酯選自甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸辛酯與丙烯酸羥丙酯中的一種或者多種;所述丙烯酸選自甲基丙烯酸與丙烯酸中的一種或者多種。
[0019]進(jìn)一步，所述引發(fā)劑選自過(guò)氧化苯甲酰、偶氮二異丁腈與偶氮二異庚腈的一種或者多種;所述有機(jī)溶劑選自異丙醇、丙二醇甲醚、丙二醇丁醚與二乙二醇乙醚的一種或者多種。
[0020]進(jìn)一步，所述中和劑選自二甲基乙醇胺、有機(jī)胺中和劑AMP-95或三乙胺。
[0021]本發(fā)明有益效果:
[0022]本發(fā)明水溶性環(huán)氧硅丙樹(shù)脂是對(duì)環(huán)氧脂進(jìn)行改性而使環(huán)氧硅丙樹(shù)脂達(dá)到水溶性，并可與自來(lái)水無(wú)限混溶。本發(fā)明產(chǎn)品可配成水溶性涂料，廣泛應(yīng)用于絕緣漆、玻璃漆、汽車(chē)漆、印鐵漆、防腐涂料、金屬漆、木器漆等其漆膜，并具有高亮度(大于90)、硬度(大于5H)、耐深沖，耐折灣，耐水煮，耐鹽霧等，且使用成本比油性漆降低了60%，且安全環(huán)保與節(jié)能，具有極高的社會(huì)價(jià)值與經(jīng)濟(jì)效益。
【具體實(shí)施方式】
[0023]實(shí)施例1
[0024]—種水溶性環(huán)氧硅丙樹(shù)脂，按照重量份數(shù)計(jì)算，包括以下組分:
[0025]20份甲基丙烯酸甲酯、45份丙烯酸丁酯、5份丙烯酸辛酯與3份丙烯酸羥丙酯、丙烯酸10份甲基丙烯酸與2份丙烯酸、環(huán)氧樹(shù)脂8份、硅烷偶聯(lián)劑4份、5份過(guò)氧化苯甲酰與5份偶氮二異丁腈、7份異丙醇、25份丙二醇甲醚與10份丙二醇丁醚、9份二甲基乙醇胺與自來(lái)水，所述自來(lái)水的加入量以固含量達(dá)到40 %為準(zhǔn)。
[0026]制備方法，包括以下步驟:
[0027]I)按照重量份數(shù)計(jì)算，稱(chēng)取20份甲基丙烯酸甲酯、45份丙烯酸丁酯、5份丙烯酸辛酯與3份丙烯酸羥丙酯、丙烯酸10份甲基丙烯酸與2份丙烯酸與5份過(guò)氧化苯甲酰攪拌均勻得到混合液a;
[0028]2)稱(chēng)取8份環(huán)氧樹(shù)脂、5份偶氮二異丁腈、7份異丙醇、25份丙二醇甲醚與10份丙二醇丁醚混合，并在I oo°c攪拌均勻溶解得到混合液b;
[0029]3)在100-110°C下，將步驟I)得到的混合液a勻速滴加至混合液b中，滴加完畢保溫
0.8小時(shí)后，再加入4份硅烷偶聯(lián)劑，然后再保溫1.2小時(shí)；
[0030]4)取樣加入中和劑水溶液檢測(cè)水溶性，至可完全溶解于水中，終止反應(yīng)降溫。
[0031]實(shí)施例2
[0032]—種水溶性環(huán)氧硅丙樹(shù)脂，按照重量份數(shù)計(jì)算，包括以下組分:
[0033]30份甲基丙烯酸甲酯、35份丙烯酸丁酯、10份丙烯酸辛酯與7份丙烯酸羥丙酯、丙烯酸6份甲基丙烯酸與5份丙烯酸、環(huán)氧樹(shù)脂12份、硅烷偶聯(lián)劑2份、7份過(guò)氧化苯甲酰與3份偶氮二異丁腈、4份異丙醇、35份丙二醇甲醚與20份丙二醇丁醚、7份三乙胺與自來(lái)水，所述自來(lái)水的加入量以固含量達(dá)到70%為準(zhǔn)。
[0034]制備方法，包括以下步驟:
[0035]I)按照重量份數(shù)計(jì)算，稱(chēng)取30份甲基丙烯酸甲酯、35份丙烯酸丁酯、10份丙烯酸辛酯與7份丙烯酸羥丙酯、丙烯酸6份甲基丙烯酸、5份丙烯酸與7份過(guò)氧化苯甲酰攪拌均勻得到混合液a;
[0036]2)稱(chēng)取12份環(huán)氧樹(shù)脂、3份偶氮二異丁腈、4份異丙醇、35份丙二醇甲醚與20份丙二醇丁醚混合，并在130°C攪拌均勻溶解得到混合液b;
[0037]3)在100-110°C下，將步驟I)得到的混合液a勻速滴加至混合液b中，滴加完畢保溫I.2小時(shí)后，再加入2份硅烷偶聯(lián)劑，然后再保溫0.8小時(shí)；
[0038]4)取樣加入中和劑水溶液檢測(cè)水溶性，至可完全溶解于水中，終止反應(yīng)降溫。
[0039]實(shí)施例3
[0040]一種水溶性環(huán)氧硅丙樹(shù)脂，按照重量份數(shù)計(jì)算，包括以下組分:
[0041]20份丙烯酸丁酯、35份丙烯酸辛酯與15份、丙烯酸10份、環(huán)氧樹(shù)脂10份、硅烷偶聯(lián)劑3份、氧化苯甲酰4份、偶氮二異庚腈6份、異丙醇32份、丙二醇甲醚22份、8份有機(jī)胺中和劑AMP-95與自來(lái)水，所述自來(lái)水的加入量以固含量達(dá)到60 %為準(zhǔn)。
[0042]制備方法，包括以下步驟:
[0043]I)按照重量份數(shù)計(jì)算，稱(chēng)取20份丙烯酸丁酯、35份丙烯酸辛酯與15份、丙烯酸10份、4份過(guò)氧化苯甲酰攪拌均勻得到混合液a;
[0044]2)稱(chēng)取10份環(huán)氧樹(shù)脂、6份偶氮二異庚腈、32份異丙醇、22份丙二醇甲醚混合，并在120 V攪拌均勻溶解得到混合液b;
[0045]3)在100-110°C下，將步驟I)得到的混合液a勻速滴加至混合液b中，滴加完畢保溫I.0小時(shí)后，再加入3份硅烷偶聯(lián)劑，然后再保溫1.0小時(shí)；
[0046]4)取樣加入中和劑水溶液檢測(cè)水溶性，至可完全溶解于水中，終止反應(yīng)降溫。
[0047]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種水溶性環(huán)氧硅丙樹(shù)脂，其特征在于，按照重量份數(shù)計(jì)算，包括以下組分: 丙烯酸酯63-92份、丙烯酸8-15份、環(huán)氧樹(shù)脂8-12份、硅烷偶聯(lián)劑2-4份、引發(fā)劑8-12份、有機(jī)溶劑39-62份、中和劑7-9份與自來(lái)水，所述自來(lái)水的加入量以固含量達(dá)到40 % -70 %為準(zhǔn)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水溶性環(huán)氧硅丙樹(shù)脂，其特征在于，所述丙烯酸酯選自甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸辛酯與丙烯酸羥丙酯中的一種或者多種。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水溶性環(huán)氧硅丙樹(shù)脂，其特征在于，所述丙烯酸選自甲基丙烯酸與丙烯酸中的一種或者多種。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水溶性環(huán)氧硅丙樹(shù)脂，其特征在于，所述引發(fā)劑選自過(guò)氧化苯甲酰、偶氮二異丁腈與偶氮二異庚腈的一種或者多種。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水溶性環(huán)氧硅丙樹(shù)脂，其特征在于，所述有機(jī)溶劑選自異丙醇、丙二醇甲醚、丙二醇丁醚與二乙二醇乙醚的一種或者多種。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水溶性環(huán)氧硅丙樹(shù)脂，其特征在于，所述中和劑選自二甲基乙醇胺、有機(jī)胺中和劑AMP-95或三乙胺。7.根據(jù)權(quán)利要求1至6任意一項(xiàng)所述的水溶性環(huán)氧硅丙樹(shù)脂的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)按照重量份數(shù)計(jì)算，稱(chēng)取63-92份丙烯酸酯、8-15份丙烯酸與5-7份引發(fā)劑攪拌均勻得到混合液a; 2)稱(chēng)取8-12份環(huán)氧樹(shù)脂、3-5份引發(fā)劑與39-62份有機(jī)溶劑混合，并在100?130°C攪拌均勻溶解得到混合液b; 3)在100-110°C下，將步驟I)得到的混合液a勻速滴加至混合液b中，滴加完畢保溫0.8-1.2小時(shí)后，再加入2-4份硅烷偶聯(lián)劑，然后再保溫0.8-1.2小時(shí)； 4)取樣加入中和劑水溶液檢測(cè)水溶性，至可完全溶解于水中，終止反應(yīng)降溫。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的水溶性環(huán)氧硅丙樹(shù)脂的制備方法，其特征在于，所述丙烯酸酯選自甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸辛酯與丙烯酸羥丙酯中的一種或者多種;所述丙烯酸選自甲基丙烯酸與丙烯酸中的一種或者多種。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的水溶性環(huán)氧硅丙樹(shù)脂的制備方法，其特征在于，所述引發(fā)劑選自過(guò)氧化苯甲酰、偶氮二異丁腈與偶氮二異庚腈的一種或者多種;所述有機(jī)溶劑選自異丙醇、丙二醇甲醚、丙二醇丁醚與二乙二醇乙醚的一種或者多種。10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的水溶性環(huán)氧硅丙樹(shù)脂的制備方法，其特征在于，所述中和劑選自二甲基乙醇胺、有機(jī)胺中和劑AMP-95或三乙胺。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提出了水溶性環(huán)氧硅丙樹(shù)脂及其制備方法，包括以下步驟：1)按照重量份數(shù)計(jì)算，稱(chēng)取63-92份丙烯酸酯、8-15份丙烯酸與5-7份引發(fā)劑攪拌均勻得到混合液a；2)稱(chēng)取8-12份環(huán)氧樹(shù)脂、3-5份引發(fā)劑與39-62份有機(jī)溶劑混合，并在100～130℃攪拌均勻溶解得到混合液b；3)在100-110℃下，將步驟1)得到的混合液a勻速滴加至混合液b中，滴加完畢保溫0.8-1.2小時(shí)后，再加入2-4份硅烷偶聯(lián)劑，然后再保溫0.8-1.2小時(shí)；4)取樣加入中和劑水溶液檢測(cè)水溶性，至可完全溶解于水中，終止反應(yīng)降溫。使用該水溶性樹(shù)脂制備各類(lèi)涂料時(shí)直接用自來(lái)水調(diào)配，無(wú)需使用任何溶劑調(diào)配，并且環(huán)保。
【IPC分類(lèi)】C08F220/28, C08F283/10, C08F220/14, C08F220/18, C08F220/06, C09D151/08
【公開(kāi)號(hào)】CN105669915
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610164146
【發(fā)明人】張孟強(qiáng)
【申請(qǐng)人】廣東順德大地緣新材料有限公司
【公開(kāi)日】2016年6月15日
【申請(qǐng)日】2016年3月21日