專利名稱：：涂料用硅丙樹脂及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種硅丙樹脂及其生產(chǎn)方法。硅丙樹脂涂料是一種具有耐候性和抗沾污性的涂料，廣泛應(yīng)用于高層、多層建筑物墻面，橋梁，公路地面等，用作防護(hù)層與裝飾。硅丙樹脂是由線型有機(jī)硅中間物與丙烯酸酯單體共聚而制得，由于丙烯酸樹脂中引入了有機(jī)硅官能團(tuán)，利用有機(jī)硅Si-O鍵有較大的離解能，提高了對(duì)熱、光穩(wěn)定性，從而提高了硅丙樹脂的耐候性，耐熱性，憎水性和抗沾污性。有機(jī)硅中間物是合成硅丙樹脂的原料之一，文獻(xiàn)報(bào)道基本上有兩種類型。一種是含甲氧基或乙氧基的有機(jī)硅中間物，主要是以苯基三甲氧基硅烷和苯基甲基二甲氧基硅烷為原料，經(jīng)部分水解而得或是以乙氧基硅烷為原料，在酸存在下經(jīng)部分水解而得(戰(zhàn)鳳昌，“專用涂料”，P.114，化學(xué)工業(yè)出版社)；另一種是含羥基的有機(jī)硅中間物，是由苯基三氯硅烷水解制得(劉昌銀，上海涂料，No.1，PP.28-34，1992)。由含甲氧基或乙氧基有機(jī)硅中間物為原料制成的硅丙樹脂，耐水性較差，而含羥基的有機(jī)硅中間物則在反應(yīng)中有自縮合傾向，減少了和丙烯酸樹脂的聚合機(jī)會(huì)，使硅丙樹脂結(jié)構(gòu)不規(guī)整，樹脂呈混濁狀。因此由以上二種類型的有機(jī)硅中間物為原料制得的硅丙樹脂的性能都不能令人滿意。眾所周知，硅丙樹脂涂料的性能主要取決于硅丙樹脂的性能，因此合成新的硅丙樹脂，使之具有更優(yōu)異的性能，也就可使配制的硅丙樹脂涂料具有更優(yōu)異的耐老化性及抗沾污性，是一個(gè)很有意義的研究工作。為此，本發(fā)明目的是提供一種涂料用硅丙樹脂及其生產(chǎn)方法。硅丙樹脂是由以八乙烯基環(huán)四硅氧烷與八烷基環(huán)四硅氧烷經(jīng)催化聚合反應(yīng)生成的線型有機(jī)硅中間物與丙烯酸酯單體共聚而成。硅丙樹脂產(chǎn)物結(jié)構(gòu)規(guī)整，透明度高，穩(wěn)定性好。用該硅丙樹脂配制的硅丙樹脂涂料具有優(yōu)異的耐老化性及抗沾污性。本發(fā)明涂料用硅丙樹脂是由線型有機(jī)硅中間物與丙烯酸酯單體共聚而成的產(chǎn)物，所述線型有機(jī)硅中間物是由八乙烯基環(huán)四硅氧烷與八烷基環(huán)四硅氧烷經(jīng)催化聚合反應(yīng)生成，它的結(jié)構(gòu)式可用下式表示式中R＝C1-C4，n＝5-10。本發(fā)明涂料用硅丙樹脂的生產(chǎn)方法包括第一步先將八乙烯基環(huán)四硅氧烷與八烷基環(huán)四硅氧烷在堿金屬氫氧化物催化下進(jìn)行聚合反應(yīng)得上述線型有機(jī)硅中間物。催化劑堿金屬氫氧化物可以是氫氧化鈉，氫氧化鉀或氫氧化銨等，用量為0.5-2％(重量％)。八乙烯基環(huán)四硅氧烷和八烷基環(huán)四硅氧烷的重量比例為1-4∶1，反應(yīng)溫度70-150℃，反應(yīng)時(shí)間5-8小時(shí)。所得有機(jī)硅中間物產(chǎn)物無色透明，純度100％，粘度(涂-4杯)為180～200秒，分子量Mn為700～1000(VPO)；第二步接著將上述線型有機(jī)硅中間物與丙烯酸酯單體進(jìn)行共聚反應(yīng)即得硅丙樹脂。該共聚反應(yīng)中反應(yīng)物各組份的重量百分比如下反應(yīng)物各組份重量％有機(jī)硅中間物0.8-1.2丙烯酸酯單體38-48丙烯酸0.3-0.5二甲苯和醋酸丁酯混合溶劑(7∶3配比)50-60過氧化苯甲酰0.3-0.8丙烯酸酯單體可以是甲基丙烯酸甲酯，丙烯酸甲酯，丙烯酸乙酯，丙烯酸丙酯或丙烯酸丁酯等。聚合反應(yīng)溫度120-130℃，反應(yīng)時(shí)間5小時(shí)。本發(fā)明硅丙樹脂的生產(chǎn)方法由于第一步和第二步反應(yīng)都無付產(chǎn)物產(chǎn)生，不須后處理，因此工藝方法簡(jiǎn)單方便，能源節(jié)約，成本低。產(chǎn)物硅丙樹脂結(jié)構(gòu)規(guī)整，外觀清澈透明，無機(jī)械雜質(zhì)，在常溫或低溫下具有很好的成膜性能，貯藏穩(wěn)定性好，粘度為2000-4000CPS(旋轉(zhuǎn)粘度法)，分子量Mn為2.5×104-3.0×104。采用本發(fā)明的硅丙樹脂，按常規(guī)可配制成涂料，封底漆、色漿等。例如采用本發(fā)明硅丙樹脂，按下列配比加入顏填料，分散劑，流平劑，消光劑，紫外光吸收劑，消泡劑及溶劑等按常規(guī)操作法混合，經(jīng)高速分散研磨可制得各種顏色的硅丙樹脂涂料。涂料在容器中攪拌均勻，無結(jié)塊現(xiàn)象。硅丙樹脂涂料按下列配方組成組成物重量％硅丙樹脂40-50顏填料20-25分散劑0.5-1流平劑0.5-1消光劑5-10消泡劑0.5-1紫外光吸收劑0.5-1溶劑15-30上述配方中各組成物除了硅丙樹酯是本發(fā)明之外，其余都是市售商品，顏料的顏色可以按涂料配色需要選自市售商品，溶劑可以是二甲苯或醋酸丁酯。下面出本發(fā)明硅丙樹脂配成的涂料(A)與市售硅丙樹脂配成的涂料(B)的性能比較</tables>由上列涂料(A)與(B)的性能項(xiàng)目對(duì)照數(shù)據(jù)表明，本發(fā)明硅丙樹脂配成的涂料具有優(yōu)異的抗沾污性，耐老化性，抗紫外線照射性，耐磨性及抗?jié)B透性。本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)由于本發(fā)明硅丙樹脂是通過由八乙烯基環(huán)四硅氧烷與八烷基環(huán)四硅氧烷聚合反應(yīng)生成的線型有機(jī)硅中間物與丙烯酸酯單體共聚而成的，因此硅丙樹脂產(chǎn)物結(jié)構(gòu)規(guī)整，外觀透明度好，貯藏穩(wěn)定性好。用該硅丙樹脂配制的涂料可在常溫或低溫條件下成膜，具有優(yōu)異的抗沾污性，耐老化性，抗紫外線照射性及耐磨性，涂膜堅(jiān)硬，附著力好。本發(fā)明硅丙樹脂的生產(chǎn)方法由于第一步和第二步反應(yīng)都無付產(chǎn)物產(chǎn)生，不須后處理，因此工藝方法簡(jiǎn)便，能源節(jié)約，成本低。本發(fā)明通過以下實(shí)施例作進(jìn)一步的闡述，但并不限止本發(fā)明的范圍。實(shí)施例1，有機(jī)硅中間物制備將八乙烯基環(huán)四硅氧烷49.5份，八甲基環(huán)四硅氧烷49.5份，加入反應(yīng)鍋內(nèi)，在攪拌條件下加入氫氧化鉀，氫氧化銨各0.5份，于70-80℃反應(yīng)8小時(shí)，即得有機(jī)硅中間物，粘度180秒(涂-4杯)，分子量Mn724。實(shí)施例2，有機(jī)硅中間物制備將八乙烯基環(huán)四硅氧烷74份，八丁基環(huán)四硅氧烷24份，加入反應(yīng)鍋內(nèi)，在攪拌條件下加入氫氧化鈉，氫氧化銨各1份，于140-150℃反應(yīng)5小時(shí)，即得有機(jī)硅中間物，粘度200秒(涂-4杯)，分子量Mn980。實(shí)施例3，硅丙樹脂制備將有機(jī)硅中間物0.8份加入反應(yīng)鍋內(nèi)，加入二甲苯與酯酸丁酯混合溶劑(7∶3配比)60份，升溫到120-130℃，滴加以下混合液甲基丙烯酸甲酯28份，丙烯酸丁酯10份，丙烯酸0.5份，及過氧化苯甲酰0.7份，反應(yīng)5小時(shí)后，冷卻到50℃以下出料，過濾，得硅丙樹脂，粘度為2000CPS(旋轉(zhuǎn)粘度法)，分子量Mn為2.5×104，含40％固體含量，包裝備用。實(shí)施例4，硅丙樹脂制備將有機(jī)硅中間物1.2份加入反應(yīng)鍋內(nèi)，加入二甲苯與酯酸丁酯混合溶劑(7∶3配比)50份，升溫到120-130℃，滴加以下混合液甲基丙烯酸甲酯32份，丙烯酸乙酯16份，丙烯酸0.3份，及過氧化苯甲酰0.5份，反應(yīng)5小時(shí)后，冷卻到50℃以下出料，過濾，得硅丙樹脂，粘度為4000CPS(旋轉(zhuǎn)粘度法)，分子量Mn為3.0×104，含50％固體含量，包裝備用。實(shí)施例5，硅丙樹脂涂料制備將硅丙樹脂(固體含量50％)40份，鈦白粉25份，分散劑0.5份，消光劑5份，紫外光吸收劑0.5份，消泡劑0.5份，流平劑0.5份，二甲苯28份，混合，高速分散15-20分鐘，進(jìn)入砂磨機(jī)研磨，細(xì)度≤45μm，即為成品白色涂料。實(shí)施例6，硅丙樹脂涂料制備將硅丙樹脂(固體含量40％)50份，鈦白粉10份，酞菁藍(lán)10份，分散劑1份，消光劑10份，紫外光吸收劑1份，消泡劑1份，流平劑1份，醋酸丁醋16份，混合，高速分散15-20分鐘，進(jìn)入砂磨機(jī)研磨，細(xì)度≤45μm，即為成品蘭色涂料。權(quán)利要求1.一種涂料用硅丙樹脂，它是由線型有機(jī)硅中間物與丙烯酸酯單體共聚而成的產(chǎn)物，其特征在于所述線型有機(jī)硅中間物是由八乙烯基環(huán)四硅氧烷與八烷基環(huán)四硅氧烷經(jīng)催化聚合反應(yīng)而得，它的結(jié)構(gòu)式可用下式表示式中R＝C1-C4，n＝5-10。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的涂料用硅丙樹脂的生產(chǎn)方法，其特征在于它包括第一步先將八乙烯基環(huán)四硅氧烷與八烷基環(huán)四硅氧烷在堿金屬氫氧化物催化下聚合反應(yīng)制得線型有機(jī)硅中間物，反應(yīng)中八乙烯基環(huán)四硅氧烷和八烷基環(huán)四硅氧烷的重量比例為1-4∶1，催化劑堿金屬氫氧化物用量為0.5-2％(重量％)，反應(yīng)溫度70-150℃，反應(yīng)時(shí)間5-8小時(shí)；第二步接著將上述線型有機(jī)硅中間物與丙烯酸酯單體進(jìn)行共聚反應(yīng)即得硅丙樹脂，該共聚反應(yīng)中反應(yīng)物各組份的重量百分比如下反應(yīng)物各組份重量％有機(jī)硅中間物0.8-1.2丙烯酸酯單體38-48丙烯酸0.3-0.5二甲苯和醋酸丁酯混合溶劑(7∶3配比)50-60過氧化苯甲酰0.3-0.8聚合反應(yīng)溫度120-130℃，反應(yīng)時(shí)間5小時(shí)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的生產(chǎn)方法，其特征在于第一步反應(yīng)中所述催化劑堿金屬氫氧化物是氫氧化鈉，氫氧化鉀，氫氧化銨。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的生產(chǎn)方法，其特征在于第二步反應(yīng)中所述丙烯酸酯單體可以是甲基丙烯酸甲酯，丙烯酸甲酯，丙烯酸乙酯，丙烯酸丙酯或丙烯酸丁酯。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅丙樹脂，其特征在于它可應(yīng)用于按下列組成物配方配制成硅丙樹脂涂料組成物重量％硅丙樹脂40-50顏填料20-25分散劑0.5-1流平劑0.5-1消光劑5-10消泡劑0.5-1紫外光吸收劑0.5-1溶劑15-306.根據(jù)權(quán)利要求5所述的硅丙樹脂，其特征在于硅丙樹脂涂料配方中所用的溶劑是二甲苯或醋酸丁酯。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的硅丙樹脂，其特征在于硅丙樹脂涂料配方中所用的顏料可以是市售各色顏料。全文摘要一種涂料用硅丙樹脂及其生產(chǎn)方法,硅丙樹脂是由以八乙烯基環(huán)四硅氧烷與八烷基環(huán)四硅氧烷經(jīng)催化聚合反應(yīng)生成的線型有機(jī)硅中間物與丙烯酸酯單體共聚而成。硅丙樹脂產(chǎn)物結(jié)構(gòu)規(guī)整,透明度高,穩(wěn)定性好。硅丙樹脂的生產(chǎn)工藝方法簡(jiǎn)便,能源節(jié)約,成本低。用該硅丙樹脂配制的涂料可在常溫或低溫條件下成膜,具有優(yōu)異的抗沾污性,耐老化性及抗紫外線照射性,涂膜堅(jiān)硬,附著力好。文檔編號(hào)C09D183/07GK1178819SQ9710665公開日1998年4月15日申請(qǐng)日期1997年10月15日優(yōu)先權(quán)日1997年10月15日發(fā)明者陳安仁,江燕,丁志明申請(qǐng)人:上海市建筑科學(xué)研究院