專利名稱：高硅含量的有機硅-聚氨酯-丙烯酸酯復合涂層劑及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明屬化工技術領域，具體涉及一種高硅含量的有機硅-聚氨酯-丙烯酸酯復合涂層劑及其制備方法。
背景技術：
有機硅樹脂含有大量的Si-O-Si鍵，硅氧鍵(Si-O)的鍵能高達443. 5 kj/mol,比C-C鍵鍵能347 kj/mol高的多，從而賦予有機硅樹脂優(yōu)異的柔順性、耐輻射、耐熱、抗老化等性能，而且有機硅樹脂表面能低，涂層不易積塵，具有抗沾污性等優(yōu)點，但是其粘結性和成膜性都較差，限制了其作為涂層劑樹脂的進一步應用；聚丙烯酸酯樹脂有優(yōu)異的耐光性、耐酸堿鹽腐蝕性及極好的柔韌性，但其涂層對溫度極為敏感，耐候性差，耐水、耐溶劑性差；聚氨酯樹脂具有優(yōu)良的耐低溫、耐化學溶劑、耐磨性，而且附著力強，但其施工要求高。為了克服這些缺點，往往采用多種聚合物復合改性來改善其性能，采用有機硅改性的聚氨酯-丙烯酸酯樹脂而制得的有機硅-聚氨酯-丙烯酸酯樹脂結合了聚丙烯酸酯和聚氨酯類樹脂粘結性強、成膜性好以及有機硅樹脂的耐熱性好、耐候性優(yōu)異、抗沾污性強等優(yōu)點，在戶外及苛刻條件下的工業(yè)和軍事設施中都可得到廣泛應用。從國內外大量的研究結果來看，有機硅改性聚氨酯-丙烯酸酯樹脂的合成方法主要可分為物理共混法、接枝改性法、自由基聚合法、種子乳液聚合法、互穿網絡共聚法等五種類型。物理共混法又稱冷拼法，是一種簡單易行且能使產物性能得到較大改善的方法，它首先將有機硅樹脂在高剪切力和乳化劑的作用下制成有機硅乳液，再將之與聚氨酯-丙烯酸酯乳液進行拼混制得，由于只是物理混合，沒有產生化學鍵合，而且由于有機硅樹脂后乳化工藝只有在分子量較小的情況下才可以制備成穩(wěn)定的有機硅乳液，因為其分子量小，成膜性能差，不能滿足常規(guī)涂層劑的使用要求，而且所制得的有機硅改性聚氨酯-丙烯酸酯乳液涂膜不透明，如果三者相容性差或共混的有機硅的比例過高的話，則會使涂膜的成膜性能變差。接枝改性方法是先將聚酯或聚醚二元醇、三羥甲基丙酸和二異氰酸酯反應得到聚氨酯預聚體，再用甲基丙烯酸羥乙酯等對聚氨酯預聚體進行封端反應而得到聚氨酯-丙烯酸酯齊聚物，然后加入三乙胺進行中和反應，加水乳化后得到聚氨酯-丙烯酸酯水分散體，最后在硅醇縮合催化劑存在下接枝羥基硅氧烷而制得一種有機硅改性的聚氨酯-丙烯酸酯乳液，該制備方法制得的涂料具有附著力強、涂層硬度高、耐水性好、抗沖擊強度優(yōu)異等優(yōu)點。自由基聚合法和常規(guī)乳液聚合法基本相同，目前報道最多的就是將含含有不飽和雙鍵的有機硅單體與其它含有不飽和雙鍵的丙烯酸酯單體以及丙烯酸羥酯單體體系進行自由基共聚合得到有機硅改性的丙烯酸酯樹脂，最后再將該有機硅改性的丙烯酸酯樹脂與多異氰酸酯單體反應而制得一種有機硅改性的聚氨酯-丙烯酸酯乳液，但是由于沒有很好地解決硅氧烷水解、縮聚等技術難點，有機硅烷含量通常較低(小于5%)，耐候性和耐沾污性提高不明顯，對涂料和涂層劑的性能改進相對有限。種子乳液聚合法是采用多步種子乳液法制備出聚硅氧烷為核和聚氨酯-丙烯酸酯為殼的核殼結構的復合乳液或者以聚硅氧烷為殼和聚氨酯-丙烯酸酯為核的核殼結構的復合乳液，產品穩(wěn)定性好，并可一定程度上提高有機硅烷的含量，并可在一定程度上提高復合涂層的力學性能、耐候性和耐沾污性等。互穿網絡共聚法主要是采用種子乳液聚合法制備出具有互穿網絡結構的有機硅-聚氨酯-丙烯酸酯乳液，其制備過程大體為先制得交聯結構的聚二甲基硅氧烷乳液，再將丙烯酸酯類單體及交聯劑等加入聚二甲基硅氧烷乳液中溶脹并聚合，得到核殼結構的有機硅-聚丙烯酸酯乳液聚合物，最后再采用連續(xù)滴加的方法，將其它的丙烯酸酯類單體、多異氰酸酯類單體、引發(fā)劑和乳化劑等同時加到核殼結構乳液中聚合得到互穿聚合物網絡結構的有機硅-聚氨酯-丙烯酸酯復合乳液，該制備方法制得的互穿聚合物網絡結構涂層劑具有附著力強、涂層硬度高、耐水性好、抗沖擊強度優(yōu)異等優(yōu)點，可用于涂料、涂層劑、粘結劑和密封劑等領域。但是上述方法仍然存在許多不足，例如由于有機硅單體所固有的水解缺陷，難以大幅提高有機硅含量(通常小于5%)，在此基礎上制得的有機硅-聚氨酯-丙烯酸酯乳液及其產品大多只能提高某些方面的性能，而對關鍵性的指標，例如涂層的相容性、力學性能、耐洗刷性、耐沾污性等改進不明顯，為此需采用多種方法來提高有機硅含量(大于20%)，并增強有機硅與聚氨酯和聚丙烯酸酯組分的相容性，以提高其力學性能和耐沾污性能等。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的問題在于克服現有技術的缺陷，本發(fā)明的第一方面提供一種高硅含量的有機硅-聚氨酯-丙烯酸酯復合涂層劑的制備方法。本發(fā)明的第二方面提供一種高硅含量的有機硅-聚氨酯-丙烯酸酯復合涂層劑。
本發(fā)明的第一方面，一種高硅含量的有機硅-聚氨酯-丙烯酸酯復合涂層劑的制備方法，具體步驟如下
(1)將丙烯酸和含端羥基的聚氧乙烯基醚按照重量比纊4廣3均勻混合，在100 130oC加熱反應Γ6小時，升溫至14(T160°C加熱回流0. 5 3小時，減壓蒸餾0. 5 2小時至體系中無氣泡，得到既含雙鍵、又含聚氧乙烯基醚長鏈的大分子單體丙烯酸聚氧乙烯
基醚；
(2)將二異氰酸酯、聚酯多元醇、2，2’- 二羥甲基丙酸、丙酮以及催化劑以100 300 400 15 45 300 500 :0. 05 5重量比混合均勻，升溫至5(T70°C反應6 10小時，使反應趨于完成，即得到異氰酸酯封端的聚氨酯預聚物；再將丙烯酸-β -羥乙酯和上述異氰酸酯封端的聚氨酯預聚物進行封端反應，即得到丙烯酸酯聚氨酯低聚物；
(3)將5 15重量份的步驟(1)得到的大分子單體丙烯酸聚氧乙烯基醚、5 15重量份的步驟( 得到的丙烯酸酯聚氨酯低聚物、15 35重量份的乙烯基硅氧烷、1(Γ20重量份的丙烯酸丁酯、1(Γ20重量份的甲基丙烯酸甲酯、5 15重量份的含羥基丙烯酸酯、5 15重量份的功能單體、3飛重量份的乳化劑、5(Γ100重量份的去離子水，在常溫下高速攪拌預乳化0. 5 2小時得到組分A;
(4)將(Γ2重量份的pH調節(jié)劑、0.Γ1重量份的引發(fā)劑、2(Γ30重量份的去離子水，充分溶解后得到組分B ；
(5)將2(Γ40重量份的去離子水、(TlO重量份的保護膠體、0.0廣0.1重量份的引發(fā)劑、廣10重量份的水解抑制劑，充分溶解后，加熱至7(T90°C ；同時緩慢滴加入步驟C3)得到的組分A和步驟(4)得到的組分B到上述混合物中，控制滴加時間為2 3小時，加完后再于8(T90°C保溫Γ2小時，滴加0. 0Γ0. 1重量份的引發(fā)劑后再于8(T90°C保溫廣2小時，再補加0飛重量份的去離子水，即得到一種高硅含量的有機硅-聚氨酯-丙烯酸酯復合乳液，其固含量為37 似％ ；
(6)將步驟( 得到的高硅含量的有機硅-聚氨酯-丙烯酸酯復合乳液、水、填料、有機錫類催化劑按重量比55 79. 5: 10 15: 10 25: 0. 5 5. 5混合均勻，用砂磨機以300^600轉/分鐘的轉速攪拌2(Γ40分鐘，最后用氨水調節(jié)體系pH值為8 10，加入混合物重量5 15%的交聯劑，充分攪拌后即獲得一種高硅含量的有機硅-聚氨酯-丙烯酸酯復合涂層劑。優(yōu)選地，所述步驟O)中二異氰酸酯是芳香族二異氰酸酯，為甲苯_2，4-二異氰酸酯、甲苯-2，6- 二異氰酸酯、4，4’ - 二苯基甲烷二異氰酸酯、1，5-萘二異氰酸酯、乙苯二異氰酸酯、4，6-二甲苯二異氰酸酯、3，3’ - 二甲基聯苯_4，4’ - 二異氰酸酯、3，3’ - 二甲基-4，4’ - 二苯基甲烷二異氰酸酯中的一種或兩種以上的混合物，或者是脂肪族二異氰酸酯，為己二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、環(huán)己基二異氰酸酯、4，4’-二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯或異佛兒酮二異氰酸酯中的一種或兩種以上的混合物。優(yōu)選地，所述步驟O)中聚酯多元醇，為己二酸聚酯多元醇、苯酐聚酯多元醇、聚己內酯多元醇、聚碳酸酯二元醇中的一種或者兩種以上的混合物。優(yōu)選地，所述步驟O)中催化劑為有機錫類催化劑為二月桂酸二丁基錫、二月桂酸二辛基錫、二醋酸二丁基錫和辛酸亞錫中的一種或兩種以上的混合物。優(yōu)選地，所述步驟(3)中乙烯基硅氧烷為乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、3-異丁烯丙基三乙氧基硅烷中的一種；優(yōu)選乙烯基三乙氧基硅烷。優(yōu)選地，所述步驟(3)中的含羥基丙烯酸酯為(甲基)丙烯酸-β-羥乙酯、(甲基)丙烯酸-β -羥丙酯或(甲基)丙烯酸縮水甘油酯。優(yōu)選地，所述步驟(3)中的功能單體為含有乙烯基和羰基的單體，優(yōu)選地為雙丙酮丙烯酰胺、N-羥甲基丙烯酰胺、N，N’-亞甲基雙丙烯酰胺、羥甲基雙甲基丙烯酰胺中的一種或兩種以上的混合物。優(yōu)選地，所述步驟(3)中的乳化劑，選自辛基酚聚氧乙烯醚(OP)系列、壬基酚聚氧乙烯醚(NP)系列、XN-45S、璜基琥珀酸鹽類(Α-102、Α-103或Α-501)、烷基二苯醚二磺酸鹽類、十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉、十二烷基磷酸酯類表面活性劑以及月桂酰胺基丙基甜菜堿、硬脂酰胺基乙基-N-羥乙基氨基乙酸鈉等兩性離子表面活性劑中的一種或兩種以上的混合物。優(yōu)選地，所述步驟(4)和(5)中的引發(fā)劑選自叔丁基過氧化氫、甲醛合次硫酸氫鈉、過硫酸鈉、過硫酸鉀或過硫酸銨中的一種或兩種以上的混合物。優(yōu)選地，所述步驟中的pH緩沖劑選自ΑΜΡ-95、磷酸二氫鈉、磷酸二氫銨、磷酸
6氫鈉或碳酸氫銨中的一種。優(yōu)選地，所述步驟(5)中保護膠體選自乙二醇、丙二醇、丁二醇、戊二醇、己二醇、二乙二醇、三乙二醇、二丙二醇中的一種或兩種以上的混合物。優(yōu)選地，所述步驟(5)中水解抑制劑選自聚甲基丙烯酸鈉、聚乙烯醇、羥乙基纖維素、聚乙烯吡咯烷酮中的一種或兩種以上的混合物。優(yōu)選地，所述步驟(6)中的催化劑為有機錫類催化劑，為二月桂酸二丁基錫、二月桂酸二辛基錫、二醋酸二丁基錫和辛酸亞錫中的一種或兩種以上的混合物。優(yōu)選地，所述步驟(6)中交聯劑選自酰胺及其它胺類化合物，為丁二酰胺、己二酰胺、烏托品、乙二胺四乙酸(EDTA)、丁二酰胼、己二酰胼、己二酸二酰胼中的一種或兩種以上的混合物。優(yōu)選地，步驟(6)中所述填料為納米二氧化硅、納米炭黑、二氧化鈦、滑石粉、納米碳酸鈣、高嶺土、滑石粉中的一種或兩種以上混合物。本發(fā)明還包括一種上述方法制備而成的高硅含量的有機硅-聚氨酯-丙烯酸酯復合涂層劑。本發(fā)明提出的一種高硅含量的有機硅-聚氨酯-丙烯酸酯復合涂層劑的制備方法，該方法采用抑制水解法、種子聚合法與化學鍵接等方法研究制備出有機硅含量高達20%以上的、室溫貯存穩(wěn)定性良好的有機硅-聚氨酯-丙烯酸酯復合涂層劑；其次，該方法通過在聚氨酯-丙烯酸酯樹脂結構中化學鍵接方式引入了溶解度參數與有機硅單體較接近的聚氧乙烯基醚，減少了有機硅樹脂與聚氨酯-丙烯酸酯預聚物之間溶解度參數的差距，并通過在聚合物之間形成化學鍵，加強分子間的作用力，從而增強體系的相容性；最后再以雙丙酮丙烯酰胺等為交聯劑配制成一種高硅含量的有機硅-聚氨酯-丙烯酸酯復合涂層劑，較好地解決了有機硅-聚氨酯-丙烯酸酯三組分之間的相容性差、有機硅含量較低和聚合物復合涂層力學性能不佳的難題。本發(fā)明采用抑制水解法、種子聚合法與化學鍵接等方法研究制備出有機硅含量高達20%以上的、室溫貯存穩(wěn)定性良好的有機硅-聚氨酯-丙烯酸酯復合涂層劑。本發(fā)明制備的有機硅-聚氨酯-丙烯酸酯復合涂層劑的外觀、穩(wěn)定性與普通的有機硅-丙烯酸酯-聚氨酯涂層劑(通常小于5%)基本相同，但它提供了室溫下可控的交聯固化方式，具有很好的實際應用價值。本發(fā)明的制備方法具有簡單工藝方便、產品質量高、投入產出比高、成本低廉和應用前景廣泛等優(yōu)點，利用本發(fā)明制備的高硅含量的有機硅-聚氨酯-丙烯酸酯復合涂層劑具有優(yōu)異的相容性和力學性能，是新一代綠色環(huán)保高性能化工產品，可應用于車輛、工程機械、冶金、工業(yè)設施、飛機、軍用設施等多個領域。


下面結合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步描述圖1是組分A的制備流程圖。圖2是高硅含量的有機硅-聚氨酯-丙烯酸酯復合涂層劑的制備過程的第5步驟示意圖。圖3是高硅含量的有機硅-聚氨酯-丙烯酸酯復合涂層劑的制備過程的第6步驟示意圖。
具體實施例方式以下結合具體實施例對上述方案做進一步說明。應理解，這些實施例是用于說明本發(fā)明而不限于限制本發(fā)明的范圍。實施例中采用的實施條件可以根據具體廠家的條件做進一步調整，未注明的實施條件通常為常規(guī)實驗中的條件。下面結合實施例詳細說明本發(fā)明，應當理解，此處所描述的舉例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。實施例1
將300 mg丙烯酸和200 mg含端羥基的聚氧乙烯基醚發(fā)生酯化反應，在110°C加熱反應2小時，升溫至150°C加熱回流2小時，減壓蒸餾1小時至體系中無氣泡，可得到既含雙鍵，又含聚氧乙烯基醚長鏈的大分子單體丙烯酸聚氧乙烯基醚。將甲苯-2，4- 二異氰酸酯、聚酯多元醇、2，2’ - 二羥甲基丙酸、二丁基錫二月桂酸酯以及丙酮以100 360 40 2 :400(重量)的比例混合均勻，升溫到60°C反應8小時，使反應趨于完成，即得異氰酸酯封端的聚氨酯預聚物；再將50 mg丙烯酸-β-羥乙酯和80 mg上述異氰酸酯封端的聚氨酯預聚物進行封端反應，即得到丙烯酸酯聚氨酯低聚物。將12 mg步驟(1)得到的大分子單體丙烯酸聚氧乙烯基醚、15 mg步驟⑵得到的丙烯酸酯聚氨酯低聚物、15 mg乙烯基三乙氧基硅烷、20 mg丙烯酸丁酯、15 mg甲基丙烯酸甲酯、8 mg甲基丙烯酸-β-羥乙酯、15 mg雙丙酮丙烯酰胺、4 mg 0P_10、80 mg去離子水，在常溫下高速攪拌預乳化1. 5小時得到組分A ；將0. 16 mg碳酸氫鈉、0. 03 mg過硫酸銨、25mg去離子水，充分溶解后得到組分B。將25 mg去離子水、1.2 mg聚甲基丙烯酸鈉、0. 1 mg過硫酸銨、2.0 mg丙二醇，充分溶解后，加熱至80°C;同時緩慢滴加入步驟(1)得到的組分A和步驟(1)得到的組分B到上述混合物中，控制滴加時間為2. 5小時，加完后再于85°C保溫2小時，滴加0. 04 mg過硫酸銨后再于85°C保溫1小時，再補加0.8 mg去離子水，即得到一種高硅含量(15%)的有機硅-聚氨酯-丙烯酸酯復合乳液。將50 mg上述高硅含量的有機硅-丙烯酸酯復合乳液、12. 5 mg水、10 mg納米二氧化硅、1. 0 mg 二丁基錫二月桂酸酯，按比例混合均勻，再用氨水調節(jié)體系的PH值為8后，加入3. 5 mg的己二酸二酰胼，充分攪拌后涂于馬口鐵板上室溫固化M小時，即獲得一種高硅含量的有機硅-聚氨酯-丙烯酸酯復合涂層劑。實施例2
與實施例1相同，但是步驟(3)乙烯基三乙氧基硅烷的用量由15 mg變?yōu)?0 mg，丙烯酸丁酯的用量由20 mg變?yōu)?8 mg,甲基丙烯酸甲酯的用量由15 mg變?yōu)?2 mg，其他不變。實施例3
與實施例1相同，但是步驟(3)乙烯基三乙氧基硅烷的用量由15 mg變?yōu)?5 mg，丙烯酸丁酯的用量由20 mg變?yōu)?5 mg,甲基丙烯酸甲酯的用量由15 mg變?yōu)?0 mg，其他不變。實施例4
與實施例1相同，但是步驟(3)乙烯基三乙氧基硅烷的用量由15 mg變?yōu)?0 mg，丙烯酸丁酯的用量由20 mg變?yōu)?0 mg,甲基丙烯酸甲酯的用量由15 mg變?yōu)?0 mg，其他不變。實施例5
與實施例1相同，但是步驟(3)乙烯基三乙氧基硅烷的用量由15 mg變?yōu)?5 mg，丙烯酸丁酯的用量由20 mg變?yōu)?0 mg,甲基丙烯酸甲酯的用量由15 mg變?yōu)?0 mg，雙丙酮丙烯酰胺的用量由15 mg變?yōu)?0 mg，其他不變。將上述實施例中所制得的高硅含量的有機硅-聚氨酯-丙烯酸酯復合涂層劑涂覆在基板上，經M小時在室溫下固化成膜，對該樣品的性能評價試驗的測試結果如表1和表2所示。圖1是高硅含量的有機硅-聚氨酯-丙烯酸酯復合乳液的制備流程圖，圖2是高硅含量的有機硅-聚氨酯-丙烯酸酯復合涂層劑的制備過程的第6步驟示意圖。表1和表2為本發(fā)明的高硅含量的有機硅-聚氨酯-丙烯酸酯復合涂層劑的各項性能測試指標。 表1高硅含量的有機硅-聚氨酯-丙烯酸酯復合乳液的相容性能
權利要求
1.一種高硅含量的有機硅-聚氨酯-丙烯酸酯復合涂層劑的制備方法，具體步驟如下(1)將丙烯酸和含端羥基的聚氧乙烯基醚按照重量比纊4廣3均勻混合，在 100 130oC加熱反應Γ6小吋，升溫至14(T160°C加熱回流0. 5 3小吋，減壓蒸餾0. 5 2小時至體系中無氣泡，得到既含雙鍵、又含聚氧乙烯基醚長鏈的大分子単體丙烯酸聚氧乙烯基醚；(2)將ニ異氰酸酯、聚酯多元醇、2，2’- ニ羥甲基丙酸、丙酮以及催化劑以100 300 400 15 45 300 500 :0. 05 5重量比混合均勻，升溫至50 70で反應6 10小時，使反應趨于完成，即得到異氰酸酯封端的聚氨酯預聚物；再將丙烯酸-β -羥乙酯和上述異氰酸酷封端的聚氨酯預聚物進行封端反應，即得到丙烯酸酯聚氨酯低聚物；(3)將5 15重量份的步驟(1)得到的大分子単體丙烯酸聚氧乙烯基醚、5 15重量份的步驟⑵得到的丙烯酸酯聚氨酯低聚物、15 35重量份的乙烯基硅氧烷、1(Γ20重量份的丙烯酸丁酷、1(Γ20重量份的甲基丙烯酸甲酷、5 15重量份的含羥基丙烯酸酷、5 15重量份的功能単體、3飛重量份的乳化剤、5(Γ100重量份的去離子水，在常溫下高速攪拌預乳化 0. 5 2小時得到組分Α;(4)將(Γ2重量份的ρΗ調節(jié)劑、0.Γ1重量份的引發(fā)劑、2(Γ30重量份的去離子水，充分溶解后得到組分B。
2.(5)將2(Γ40重量份的去離子水、(TlO重量份的保護膠體、0. 0Γ0. 1重量份的引發(fā)劑、廣10重量份的水解抑制劑，充分溶解后，加熱至7(T90°C;同時緩慢滴加入步驟C3)得到的組分A和步驟(4)得到的組分B到上述混合物中，控制滴加時間為2 3小吋，加完后再于 80 90で保溫Γ2小吋，滴加0. 0Γ0. 1重量份的引發(fā)劑后再于80 90で保溫廣2小吋，再補加(Γ5重量份的去離子水，即得到一種高硅含量的有機硅-聚氨酯-丙烯酸酯復合乳液。
3.(6)將步驟( 得到的高硅含量的有機硅-聚氨酯-丙烯酸酯復合乳液、水、填料、 有機錫類催化劑按重量比55 79. 5: 10 15: 10 25: 0. 5 5. 5混合均勻，用砂磨機以300飛00轉/分鐘的轉速攪拌2(Γ40分鐘，最后用氨水調節(jié)體系ρΗ值為8 10，加入混合物重量5 15%的交聯劑，充分攪拌后即獲得一種高硅含量的有機硅-聚氨酯-丙烯酸酷復合涂層劑。
4.根據權利要求1所述的高硅含量的有機硅-聚氨酯-丙烯酸酯復合涂層劑的制備方法，其特征在干，所述步驟O)中所述ニ異氰酸酯是芳香族ニ異氰酸酯或者是脂肪族ニ 異氰酸酷。
5.根據權利要求2所述的高硅含量的有機硅-聚氨酯-丙烯酸酯復合涂層劑的制備方法，其特征在干，所述的芳香族ニ異氰酸酯為甲苯_2，4- ニ異氰酸酷、甲苯-2，6- ニ異氰酸酷、4，4’ - ニ苯基甲烷ニ異氰酸酷、1，5-萘ニ異氰酸酷、乙苯ニ異氰酸酷、4，6- ニ甲苯ニ 異氰酸酷、3，3’ - ニ甲基聯苯-4，4’ - ニ異氰酸酷、3，3’ - ニ甲基-4，4’ - ニ苯基甲烷ニ異氰酸酯中的ー種或兩種以上的混合物；所述的脂肪族ニ異氰酸酯為己ニ異氰酸酷、六亞甲基ニ異氰酸酷、環(huán)己基ニ異氰酸酷、 4，4’ - ニ環(huán)己基甲烷ニ異氰酸酯或異佛兒酮ニ異氰酸酯中的ー種或兩種以上的混合物。
6.根據權利要求1所述的高硅含量的有機硅-聚氨酯-丙烯酸酯復合涂層劑的制備方法，其特征在干，所述步驟O)中的聚酯多元醇，為己ニ酸聚酯多元醇、苯酐聚酯多元醇、聚己內酯多元醇、聚碳酸酯ニ元醇中的ー種或者兩種以上的混合物；所述步驟O)中催化劑為有機錫類催化劑根據權利要求1所述的高硅含量的有機硅-聚氨酯-丙烯酸酯復合涂層劑的制備方法，其特征在干，所述步驟O)中催化劑為為二月桂酸ニ丁基錫、二月桂酸ニ辛基錫、ニ醋酸ニ丁基錫和辛酸亞錫中的ー種或兩種以上的混合物；所述步驟(3)中乙烯基硅氧烷為乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、3-異丁烯丙基三乙氧基硅烷中的ー種；所述步驟(3)中含羥基丙烯酸酯為(甲基)丙烯酸-羥乙酯、(甲基)丙烯酸-羥丙酯或(甲基)丙烯酸縮水甘油酯；所述步驟(3)中的功能單體為含有乙烯基和羰基的単體，根據權利要求1所述的高硅含量的有機硅-聚氨酯-丙烯酸酯復合涂層劑的制備方法，其特征在干，所述步驟(3)中的功能單體為雙丙酮丙烯酰胺、N-羥甲基丙烯酰胺、 N, N’ -亞甲基雙丙烯酰胺、羥甲基雙甲基丙烯酰胺中的ー種或兩種以上的混合物；所述步驟(3)中的乳化剤，選自辛基酚聚氧乙烯醚(OP)系列、壬基酚聚氧乙烯醚(NP) 系列、XN-45S、璜基琥珀酸鹽類(Α-102、Α-103或Α-501)、烷基ニ苯醚ニ磺酸鹽類、十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉、十二烷基磷酸酯類表面活性劑以及月桂酰胺基丙基甜菜堿、硬脂酰胺基乙基-N-羥乙基氨基乙酸鈉等兩性離子表面活性劑中的ー種或兩種以上的混合物；所述步驟(4)和(5)中的引發(fā)劑選自叔丁基過氧化氫、甲醛合次硫酸氫鈉、過硫酸鈉、 過硫酸鉀或過硫酸銨中的ー種或兩種以上的混合物。
7.根據權利要求1所述的高硅含量的有機硅-聚氨酯-丙烯酸酯復合涂層劑的制備方法，其特征在干，所述步驟(4)中的ρΗ緩沖劑選自ΑΜΡ-95、磷酸ニ氫鈉、磷酸ニ氫銨、磷酸氫鈉或碳酸氫銨中的ー種；所述步驟(5)中保護膠體選自乙ニ醇、丙ニ醇、丁ニ醇、戊ニ醇、己ニ醇、ニ乙ニ醇、三乙ニ醇、ニ丙ニ醇中的ー種或兩種以上的混合物。
8.根據權利要求1所述的高硅含量的有機硅-聚氨酯-丙烯酸酯復合涂層劑的制備方法，其特征在干，所述步驟(5)中水解抑制劑選自聚甲基丙烯酸鈉、聚乙烯醇、羥乙基纖維素、聚乙烯吡咯烷酮中的ー種或兩種以上的混合物；所述步驟(6)中的催化劑為有機錫類催化劑，為二月桂酸ニ丁基錫、二月桂酸ニ辛基錫、ニ醋酸ニ丁基錫和辛酸亞錫中的ー種或兩種以上的混合物；所述步驟(6)中交聯劑選自酰胺及其它胺類化合物；步驟(6)中所述填料為納米ニ氧化硅、納米炭黑、ニ氧化鈦、滑石粉、納米碳酸鈣、高嶺土、滑石粉中的ー種或兩種以上混合物。
9.根據權利要求1所述的高硅含量的有機硅-聚氨酯-丙烯酸酯復合涂層劑的制備方法，其特征在干，所述步驟(6)中交聯劑為丁ニ酰胺、己ニ酰胺、烏托品、乙ニ胺四乙酸 (EDTA)、丁ニ酰胼、己ニ酰胼、己ニ酸ニ酰胼中的ー種或兩種以上的混合物。
10.一種權利要求1-9所述的方法制備而成的高硅含量的有機硅-聚氨酯-丙烯酸酯復合涂層劑。
全文摘要
本發(fā)明屬化工技術領域，具體涉及一種高硅含量有機硅-聚氨酯-丙烯酸酯復合涂層劑及其制備方法，該方法采用抑制水解法、化學鍵接和種子乳液聚合法等制得一種高有機硅含量(>20%)的有機硅-聚氨酯-丙烯酸酯復合乳液，最后制成一種高硅含量的有機硅-聚氨酯-丙烯酸酯復合涂層劑，較好地解決了有機硅-聚氨酯-丙烯酸酯三組分之間的相容性較差及其聚合物涂層力學性能不好的難題。本發(fā)明的制備方法具有簡單工藝方便、產品質量高、投入產出比高等優(yōu)點，本發(fā)明的高硅含量有機硅-聚氨酯-丙烯酸酯復合涂層劑的相容性好和力學性能優(yōu)異，是新一代綠色環(huán)保高性能化工產品。
文檔編號C08F230/08GK102585650SQ20111045229
公開日2012年7月18日 申請日期2011年12月30日 優(yōu)先權日2011年12月30日
發(fā)明者周安安 申請人:江蘇創(chuàng)基新材料有限公司