【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及树脂涂料，具体涉及一种改性有机硅树脂水分散体及其制备方法、应用。
技术介绍
1、有机硅树脂以键能较高的si-o-si键为主体，热氧化稳定性比涂料中常用的树脂要高很多，具有较好的耐高温性能。单纯的有机硅树脂作为成膜物质应用于涂料中时常存在机械性能、附着力较差、需高温固化等问题，极大地限制了其应用范围。而使用丙烯酸树脂、环氧树脂、聚酯树脂等对有机硅树脂进行改性，可拓宽有机硅树脂的应用范围，如专利文献cn111019138a丙烯酸和聚酯改性有机硅树脂制备方法及应用，其提到的丙烯酸树脂、饱和聚酯树脂改性有机硅树脂及其自干型耐高温涂料；cn107033296a超耐候聚硅氧烷改性丙烯酸树脂及面漆制备方法，其提到的聚硅氧烷改性丙烯酸树脂及其室温固化型耐候面漆，但这类传统的改性有机硅树脂还是以溶剂型为主，须使用大量的有机溶剂稀释以达到施工条件，无法满足日趋严格的环保要求；在cn114015307a一种单组份水性丙烯酸可剥离涂料及其制备方法和应用中，以有机硅乳液制备的水性耐高温涂料虽然性能良好，但需要高温长时间固化，限制了其应用范围。如何制备出一种水性改性有机硅树脂，降低耐高温涂料中挥发性有机物含量，实现常温固化或自干成膜，提高机械性能、附着力，拓宽有机硅耐高温涂料的应用范围已成为急需解决的问题。使用高有机硅含量的水性丙烯酸改性有机硅树脂可以较好的解决上述问题，如cn110885630a有机硅水性耐高温特种涂料及制备方法中，以有机硅乳液与改性丙烯酸乳液混拼制备常温自干耐高温涂料性能良好，但通常两种乳液混合后稳定性变差，相容性不好的情
技术实现思路
1、本专利技术目的在于为解决现有技术存在的缺陷，采用常规合成工艺得到相容性好的有机硅树脂、高酸值丙烯酸树脂，两者共混后经胺中和、加水高速分散后制得有机硅含量高的改性有机硅树脂水分散体，再搭配耐高温颜料、填料、助剂等提供一种耐高温涂料。其原理是：合成的高酸值丙烯酸树脂经胺中和后的具有较强的乳化能力，共混液在高速搅拌下缓慢加水，用相反转乳化技术得到状态稳定、有机硅含量高的改性有机硅树脂水分散体。所用的高酸值丙烯酸树脂具有良好的机械性能，对金属基材有优异的附着力，常温自干性能优异，弥补有机硅树脂存在的缺陷；得到的改性有机硅树脂水分散体制备的耐高温涂料挥发性有机物含量低，可常温自干，耐高温性能优异。
2、为实现上述专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、一种改性有机硅树脂水分散体，包括以下重量份的组分：丙烯酸树脂200-300份、有机硅树脂300-500份、胺中和剂5-20份、去离子水300-650份。
4、所述丙烯酸树脂为丙烯酸（酯）单体在溶剂中经自由基聚合方法得到，丙烯酸（酯）单体选自丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸、丙烯酸、羟乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯中至少四种；引发剂选自过氧化苯甲酰、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化二乙基己酸叔丁酯中至少一种；溶剂选自乙二醇单丁醚、丙二醇甲醚、正丁醇、100#溶剂油中至少一种。
5、所述有机硅树脂为有机硅氧烷单体经水解-缩聚反应制得，有机硅氧烷单体选自甲基三甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷中至少两种，催化剂选自浓盐酸、氢氟酸、冰醋酸中的任意两种。
6、所述胺中和剂选自三乙胺、n,n-二甲基乙醇胺、氨水中的任意一种。
7、所述丙烯酸树脂的制备方法如下：
8、1）将部分上述一种或几种溶剂加入反应釜，通氮气升温至80-140℃；
9、2）将部分上述一种或几种引发剂与丙烯酸（酯）单体、部分溶剂混合均匀后，3-5h均匀滴加入反应釜；
10、3）滴加完成后补加部分引发剂，80-140℃保温0.5-1h后再次补加部分引发剂，补加完成后在80-140℃反应3-5h，降温至80℃以下，加入部分溶剂调整固含量至45-55%、粘度5000-15000mpa•s、酸值20-40mgkoh/g。
11、所述有机硅树脂的制备方法如下：
12、有机硅氧烷单体、催化剂加入反应釜混合均匀后，缓慢加入去离子水，升温至60-75℃水解3-5h，缓慢升温蒸馏出有机硅氧烷水解、缩聚产生的醇、水，树脂粘度达到2000-10000mpa•s、固含量达到80-95%时停止反应。
13、所述改性有机硅树脂水分散体的制备方法，包括以下步骤，按重量份计：
14、将200-300份丙烯酸树脂和300-500份有机硅树脂升温至30-60℃，并混合均匀；在300-600r/min的搅拌速度下加入5-20份胺中和剂，中和10-30min；将转速调至800-1200r/min，缓慢加入300-650份去离子水，加入时间为0.5-2h；去离子水加完后，在800-1200r/min的转速下继续分散0.5-1.5h；分散完成后将转速调整至200-400r/min继续搅拌2h，消除分散时产生的气泡，并用去离子水将固含量调整至35-45%、粘度≤1000mpa•s。
15、一种涂料，包括以下重量份的组分：所述改性有机硅树脂水分散体30-50份、水性色浆30-50份、byk333润湿流平剂0.1-0.3份、德谦fa179防闪锈剂0.2-0.5份、gel0620增稠剂0.1-0.5份、乙二醇单丁醚0-3份。
16、所述水性色浆按以下重量份的组分经研磨得到：去离子水20-40份、乙二醇单丁醚1-5份、byk190分散剂1-4份、byk016消泡剂0.1-0.3份、铜铬黑5-20份、玻璃粉5-20份、滑石粉10-30份、云母粉10-30份。
17、与现有技术相比，本专利技术的改性有机硅树脂水分散体及其制备方法、应用有以下优点：
18、利用高酸值丙烯酸树脂对有机硅树脂进行共混改性，经胺中和、高速分散后得到改性有机硅树脂水分散体，制备方法简单，可灵活调整有机硅树脂用量适应不同的耐温的要求；改性后的有机硅树脂水分散体漆膜具有良好的机械性能，光泽高，对金属基材有优异的附着力，常温自干性能好，弥补了单独的有机硅树脂固化温度高、机械性能差的缺陷，拓宽有机硅耐高温涂料的应用范围；应用于耐高温涂料时极大地降低了挥发性有机物的排放，涂膜耐温性能优异。
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1.一种改性有机硅树脂水分散体，其特征在于，包括以下重量份的组分：丙烯酸树脂200-300份、有机硅树脂300-500份、胺中和剂5-20份、去离子水300-650份；所述丙烯酸树脂为丙烯酸（酯）单体在溶剂中经自由基聚合方法得到，丙烯酸（酯）单体选自丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸、丙烯酸、羟乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯中至少四种，引发剂选自过氧化苯甲酰、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化二乙基己酸叔丁酯中至少一种，溶剂选自乙二醇单丁醚、丙二醇甲醚、正丁醇、100#溶剂油中至少一种。
2.根据权利要求1所述的改性有机硅树脂水分散体，其特征在于，所述有机硅树脂为有机硅氧烷单体经水解-缩聚反应制得，有机硅氧烷单体选自甲基三甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷中至少两种，催化剂选自浓盐酸、氢氟酸、冰醋酸中的任意两种。
3.根据权利要求1所述的改性有机硅树脂水分散体，其特征在于，所述胺中和剂选自三乙胺、N,N-二甲基乙醇胺、氨水中的任意一种。
4.根据权利要求1所述的改性有机
5.根据权利要求2所述的改性有机硅树脂水分散体，其特征在于，所述有机硅树脂的制备方法如下：
6.根据权利要求1-5任意一项所述的改性有机硅树脂水分散体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤，按重量份计：
7.一种涂料，其特征在于，包括以下重量份的组分：权利要求6所述方法制备的改性有机硅树脂水分散体30-50份、水性色浆30-50份、BYK333润湿流平剂0.1-0.3份、德谦FA179防闪锈剂0.2-0.5份、Gel0620增稠剂0.1-0.5份、乙二醇单丁醚0-3份。
8.根据权利要求7所述的涂料，其特征在于，所述水性色浆按以下重量份的组分经研磨得到：去离子水20-40份、乙二醇单丁醚1-5份、BYK190分散剂1-4份、BYK016消泡剂0.1-0.3份、铜铬黑5-20份、玻璃粉5-20份、滑石粉10-30份、云母粉10-30份。
...【技术特征摘要】
1.一种改性有机硅树脂水分散体，其特征在于，包括以下重量份的组分：丙烯酸树脂200-300份、有机硅树脂300-500份、胺中和剂5-20份、去离子水300-650份；所述丙烯酸树脂为丙烯酸（酯）单体在溶剂中经自由基聚合方法得到，丙烯酸（酯）单体选自丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸、丙烯酸、羟乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯中至少四种，引发剂选自过氧化苯甲酰、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化二乙基己酸叔丁酯中至少一种，溶剂选自乙二醇单丁醚、丙二醇甲醚、正丁醇、100#溶剂油中至少一种。
2.根据权利要求1所述的改性有机硅树脂水分散体，其特征在于，所述有机硅树脂为有机硅氧烷单体经水解-缩聚反应制得，有机硅氧烷单体选自甲基三甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷中至少两种，催化剂选自浓盐酸、氢氟酸、冰醋酸中的任意两种。
3.根据权利要求1所述的改性有机硅树脂水分散体，其特征在于，所述胺中和剂选自三乙胺、n,n-二甲基...
【专利技术属性】
技术研发人员：孟祥治，崔忠健，张洪元，刘见鹏，尹晓聪，
申请(专利权)人：山东卡孚乐高分子材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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