有机硅改性丙烯酸树脂涂料的制备及性能

丙烯酸树脂改性的研究进展丙烯酸树脂改性的研究进展丙烯酸树脂具有色浅、透亮度高、光亮丰满、涂膜坚韧、附着力强、耐腐蚀等特点，是常用的涂层料子。

由于丙烯酸树脂在特定场合存在肯定的缺陷，如硬度、抗污染性、耐溶剂性、机械性能不足好以及本钱偏高等，限制了它的进一步应用。

近年来，随着聚合技术的不绝完满和发展，以及人们对环保产品的重视，丙烯酸树脂的改性受到人们的广泛关注。

国内外学者进行了大量深入的研究，利用有机硅、有机氟、环氧树脂、聚氨酯、纳米料子等对丙烯酸树脂进行改性，取得了比较好的效果。

本文对近年来丙烯酸树脂改性的研究与应用情况作一介绍。

1有机硅改性丙烯酸酯聚合物自身是热塑性的，线性分子上缺少交联点，难以形成三维网状交联胶膜，因此其耐水性、耐沾污性差，低温易变脆，高温易发黏。

而有机硅的Si—O键能（450kJ/mol）宏大于C—C键能（351kJ/mol），内旋转能垒低、键旋转容易、分子体积大、表面能小，具有良好的耐紫外光性、耐候性、耐沾污性和耐化学介质性等。

用有机硅改性丙烯酸酯乳液，可以改善丙烯酸酯乳液热黏冷脆、耐候、耐水等性能，将其应用范围扩大至胶黏剂、外墙涂料、皮革涂饰剂、织物整理剂和印花等领域。

有机硅改性丙烯酸树脂包含物理改性法和化学改性法。

用有机硅氧烷对丙烯酸酯类乳液进行物理改性的方法通常有2种：①有机硅氧烷单体作为促进剂和偶联剂直接加入到丙烯酸酯类乳液中进行改性；②先将有机硅氧烷制成乳液，再将它与丙烯酸酯类乳液冷拼进行改性。

化学改性法是基于聚硅氧烷和聚丙烯酸酯之间的化学反应，从而将有机硅分子和聚丙烯酸酯有机结合的一种方法。

通过化学改性，可改善聚硅氧烷和聚丙烯酸酯的相容性，抑制有机硅分子向表面迁移，使二者分散均匀，从而实现改善聚丙烯酸酯共聚物乳液的物理力学性能的目的。

依据有机硅料子的不同可以采用以下3种方法：①含双键的硅氧烷，特别是含双键的硅氧烷低聚物与丙烯酸单体共聚，生成侧链含有硅氧烷的梳形共聚物或主链含有硅氧烷的共聚物；②带羟基的硅氧烷与含羟基的丙烯酸树脂通过缩合反应生成接枝共聚物；③含氢聚硅氧烷与丙烯酸酯在铂催化剂的作用下进行聚合。

有机硅丙烯酸树脂是一种聚合物材料，是由有机硅化合物和丙烯酸酯单体聚合而成的。

它具有优异的耐热性、耐化学性、电气性能以及机械性能，被广泛应用于电子、电器、航空、汽车、建筑等领域。

有机硅丙烯酸树脂的优点包括：
1.耐高温性能好：因为硅原子的特殊性质，有机硅丙烯酸树脂具
有较高的耐高温性能，可在高温环境中长期使用。

2.耐化学性能好：有机硅丙烯酸树脂具有优异的耐化学性能，能
够抵抗酸、碱、溶剂等化学腐蚀。

3.电气性能好：由于硅原子的电子结构，有机硅丙烯酸树脂具有
优异的绝缘性能和介电性能。

4.机械性能好：有机硅丙烯酸树脂具有良好的机械性能，可用于
制造高强度、高刚度的零部件和结构。

有机硅丙烯酸树脂的应用领域包括：
1.电子电器领域：用于制造半导体封装材料、电路板涂层、光学
模块、平板显示器等。

2.航空汽车领域：用于制造航空航天器件、汽车零部件、轮胎、
密封材料等。

3.建筑领域：用于制造建筑密封材料、防水涂料、隔热材料等。

硅溶胶/有机硅改性丙烯酸树脂复合材料的制备张莹娇，陈姚*，于欣伟，王步华，秦中海，蔡晓敏（广州大学化学化工学院，广东广州 510006）摘要：以有机硅KH570为偶联剂，采用溶液聚合法，将其与硅溶胶同时加入到丙烯酸及其酯类单体的聚合过程中，利用有机硅的架桥作用将硅溶胶接枝到丙烯酸树脂分子上，得到稳定的硅溶胶/有机硅改性丙烯酸树脂复合材料(SSPA)。

研究了有机硅种类及其用量、硅溶胶用量对SSPA性能的影响，通过红外光谱对其结构进行了表征，测试了改性前后丙烯酸树脂的粒径分布。

结果表明，硅溶胶通过有机硅成功接枝到丙烯酸树脂分子上，最佳的制备工艺条件为硅溶胶添加量[m(SiO2)/m(单体)]为4%，m(KH570)/m(SiO2)= 5%。

用硅溶胶和有机硅改性后得到的SSPA平均粒径增大，分散性变好，涂膜的硬度、冲击强度和附着力等性能都有所提高。

关键词：丙烯酸树脂；溶液聚合；硅溶胶；有机硅；改性中图分类号：TQ316.63 文献标志码：A文章编号：1004 – 227X (2014) 01 – 0066 – 04Preparation of silica sol/organic silicon modified acrylic resin composite materials // ZHANG Ying-jiao, CHENG Yao*, YU Xin-wei, WANG Bu-hua, QIN Zhong-hai, CAI Xiao-minAbstract: A stable silica sol/organic silicon modified acrylic resin composite (SSPA) was obtained by adding organic silicone KH570 as coupling agent and silica sol simultaneously to the mixture of acrylic acid and acrylate monomers during their solution polymerization process. The silica sol was grafted to acrylic acid molecules by the bridging effect of organic silicone. The effects of the type and dosage of organic silicone and the dosage of silica sol on the properties of SSPA were studied. The structure of SSPA was characterized by infrared spectroscopy. The particle size distribution of acrylic resin before and after modification were tested. It was found that the silica sol is successfully grafted to acrylic acid molecules via organic silicone. The optimal process conditions are as follows: amount of silica sol 4% (as mass ratio of SiO2 to monomers) and mass ratio of KH570 to SiO2 5%. The SSPA obtained by modification with silica sol and organic silicone has an increased average particle size and better dispersibility. The hardness, impact收稿日期：2013–07–25 修改日期：2013–09–13作者简介：张莹娇（1989–），女，江西吉安人，在读硕士研究生，主要从事无机/有机复合涂料的制备研究。

上海焦耳蜡业有限公司有机硅改性丙烯酸酯李峰2010年1月14日[在此处键入文档的摘要。

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]目录1、研究背景 (4)1.1国内外发展现状 (4)1.1.1 苯丙乳液的发展 (4)1.1.2乳化剂的发展 (5)1.1.3 有机硅改性丙烯酸酯的发展 (6)1.1.4 其他丙烯酸酯产品的发展 (8)1.2 丙烯酸酯乳液的应用 (10)2、文献综述 (11)2.1 乳液聚合 (11)2.1.1 乳液聚合原理 (11)2.1.2 乳液聚合特点 (13)2.2 方案设计 (13)2.2.1 实验原料 (13)2.2.2 反应机理 (19)2.2.3 有机硅改性丙烯酸酯的原理 (19)2.2.4 改性工艺 (21)2.2.5 存在的问题 (24)3、实验部分 (26)3.1 实验原料及仪器 (26)3.2 实验步骤 (27)3.3 检测方法 (27)3.3.1化学稳定性 (27)3.3.2乳液固含量及单体转化率的测定 (27)3.3.3吸水率测试 (28)3.3.4 旋转粘度的测定 (28)4、数据分析 (29)4.1 单体配比 (29)4.2 有机硅用量 (31)4.3 硅烷偶联剂的影响 (33)4.4反应温度 (34)4.5 反应时间 (36)4.5种子用量 (37)5、参考文献 (40)1、研究背景涂料工业是严重的污染源之一，全世界每年因生产溶剂型涂料而排放到大气中的有机溶剂约100万吨。

随着社会的发展和人类环保意识的加强，世界各国对挥发性有机化合物（VOC）排放量的限制日趋严格，以聚合物乳液为主的水性涂料得到了充分的重视和发展。

水性聚合体系以水为溶剂，价格便宜，可降低成本，而且不燃、不爆、无毒、无味、不污染环境，生产安全，对人体无伤害，可大大改善聚合车间、后处理车间以及其后应用过程中的劳动条件，因此以水代替溶剂来制造各种聚合物的乳液聚合法倍受青睐，将成为今后发展的方向。

有机硅丙烯酸酯涂料的制备
有机硅丙烯酸酯涂料是一种优异的涂料材料，具有优异的耐候性、耐化学腐蚀性、耐水性和良好的附着力。

下面介绍有机硅丙烯酸酯涂料的制备方法。

首先，准备有机硅单体、丙烯酸单体、过氧化物等原材料和制备工具。

将有机硅单体、丙烯酸单体和过氧化物混合，然后在氮气保护下引发反应。

反应温度一般在50~60℃之间进行，反应时间约为2~3小时。

反应结束后，将反应液加入四氢呋喃中，用蒸馏水洗涤，然后脱水剂干燥得到粉末状有机硅丙烯酸酯树脂。

将有机硅丙烯酸酯树脂与稀释剂、助剂等混合，制备成不同性能的有机硅丙烯酸酯涂料。

例如，可以通过添加耐候剂、防腐剂、流平剂和填料等来改善涂料的性能。

以上是有机硅丙烯酸酯涂料的制备方法，通过不同的配方可得到各种性能的涂料。

该涂料在建筑、汽车、船舶等领域得到广泛应用。