有机硅改性丙烯酸树脂的合成工艺

丙烯酸酯乳液胶黏剂配方组成，生产工艺及应用导读：本文详细介绍了丙烯酸酯乳液胶黏剂的分类，组成，配方等等，需要注意的是，本文中所列出配方表数据经过修改，如需要更详细的内容，请与我们的技术工程师联系。

1. 背景丙烯酸乳液型胶粘剂是我国20世纪80年代以来发展最快的一种聚合物乳液胶粘剂，它一般是由丙烯酸酯类和甲基丙烯酸酯类共聚或加入醋酸乙烯酯等其它单体共聚而成。

该胶粘剂耐候性、耐水性、耐老化性能特别好，并目具有优良的抗氧化性和很大的断裂仲长率，广泛用于包装、涂料、建筑、纺织以及皮革等行业。

随着人们对环境保护的愈发重视，环境友好型产品越来越受到普遍的关注，乳液型胶粘剂因具有无毒无害、无环境污染、不易燃易爆、生产成本低、使用方便等优点而逐渐成为未来胶粘剂的发展趋势。

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有任何配方技术难题，可即刻联系禾川化学技术团队，我们将为企业提供一站式配方技术解决方案！2. 丙烯酸乳液胶黏剂聚丙烯酸酯是一类具有多种性能的、用途广泛的聚合物，其乳液一般是以丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯或丙烯酸丁酯为主要单体，与甲基丙烯酸酯单体、苯乙烯、丙烯腈等共聚形成乳液。

对聚合物的结构或聚合方法加以改进，可使得改性后的丙烯酸酯胶黏剂性能更加优异。

2.1有机硅改性有机硅树脂具有优异的耐高低温性能和耐水性能，利用有机硅对聚丙烯酸酯类乳液胶粘剂改性成为近年来研究的热点。

有机功能烷氧基硅烷作为粘合促进剂和交联剂，广泛用于胶粘剂、密封胶和涂料等领域。

有专家研究了一种专用于水性体系的有机硅烷Wz-A在水乳型聚丙烯酸密封胶中的应用，这种水性硅烷可以在不改变产品稳定性的情况下显著提高密封胶的力学性能和粘接性能，Wz-A的添加量在0.8%-1.6%较为合适。

有机硅丙烯酸酯共聚物
有机硅丙烯酸酯共聚物是一种通过共聚法制备的聚合物，其中涉及两种主要组分：有机硅和丙烯酸酯。

这种共聚物可以通过两种途径制备：首先是制备带有羟基、氨基、烷氧基或环氧基的有机硅树脂，然后利用这些活性基团与丙烯酸酯上的官能团进行反应，从而将有机硅组分键合到丙烯酸树脂分子上；另一种方法是通过不饱和基团或含氢硅氧烷的活性基团与丙烯酸酯单体进行共聚。

有机硅-丙烯酸共聚物具有一些独特的结构和特性。

例如，聚丙烯酸酯的主链为C-C链结构，侧链为极性基团，这使得它具有良好的耐热、耐氧化、耐候性和突出的耐油性，对极性、非极性表面都具有良好的粘接性。

然而，它的耐寒性、耐水性及电性能较差。

而聚硅氧烷的主链为Si-O-Si键，这种键的键能比C-C键高，键长也比C-C长，因此主链柔顺性高，具有优异的耐高低温性能、较小的表面张力和摩擦系数，以及良好的耐水性。

利用两种高聚物的共同优点，可以在丙烯酸酯聚合物的链上接枝或嵌段上相当一部分有机硅化合物，从而获得性能优良的树脂。

这种共聚物乳液在一定程度上提高了共聚物的刚性，并有可能改善了其他性能。

请注意，上述信息仅供参考，具体的合成方法、性能和应用可能因研究者和应用领域的不同而有所差异。

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。

专利名称：一种有机硅改性的丙烯酸树脂的制备方法专利类型：发明专利
发明人：孙中新,杨慕杰,丁文光,李继航,刘继宪
申请号：CN97126128.8
申请日：19971231
公开号：CN1221756A
公开日：
19990707
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明涉及一种用有机硅改性的丙烯酸树脂的制备方法。

采用化学方法将有机硅烷引入到丙烯酸树脂大分子的主链或支链上,利用有机硅材料的卓越性能,实现对丙烯酸树脂的改性作用。

本树脂作为涂料的基础树脂,赋予涂料较高的耐候性、耐热性、耐盐水性、耐盐雾性能等综合性能。

用于户外条件下作业的工程机械、机电产品、码头设施、船舶、桥梁等设备的防腐及精饰。

申请人：中国石化齐鲁石油化工公司
地址：255408 山东省淄博市临淄区124信箱
国籍：CN
代理机构：齐鲁石油化工公司专利事务所
代理人：杜红雁
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有机硅改性丙烯酸建筑涂料的制备及性能研究摘要：有机硅改性丙烯酸(又称硅丙树脂)是丙烯酸酯的一种大型分子，其主要反应和侧链为硅烷或聚硅氧烷。

介绍了制备有机硅丙烯酸外墙涂料的制备方法，并测试了耐久性、环境适应性、耐洗刷,其是高档建筑外墙涂料。

关键词:有机聚硅氧烷;丙烯酸涂料;建筑涂料目前，住宅建筑的外涂料比丙烯酸树脂使用效果好，保色鲜艳，经久耐用，附着牢固，常温自干。

但是，由于丙烯酸树脂涂层是作为膜材料制造的，丙烯酸树脂本身的热塑性有限，没有线性分子的交联点，因此很难产生三交联膜和相对较低的耐热性。

达到室外温度时，返粘会在高温下出现。

低温下，膜由于缺乏弹性而易开裂。

一、试验部分硅丙涂料，比普通苯丙、纯丙以及醋丙涂料耐候性，温度低，耐沾污。

一般来说，普通丙烯酸树脂使用寿命约为5-8年。

建筑物外墙的颜色寿命要求约为10年，高和超高层的涂料寿命超过15年。

其后果是丙烯酸涂料在使用寿命期间不符合建筑外墙的要求，而硅丙则为15-20年，这是这个最明显的优点之一。

同时，硅丙与氟碳涂料差不多，但硅丙涂料在附着、污染和方面具有更明显的优势。

这是因为硅丙涂料有很多优点，近年来的快速发展逐渐成为建筑外墙的首选涂料之一。

1.合成丙烯酸的有机硅改性机理。

其包括碳、氢和其他有机物质以及硅、氧和有机物质。

它的分子结构几乎是硅酸盐，是典型的半无机聚合物，对于具有(见表1)Si—O、Si—C、Si—O键的有机硅分子443.5kJ/mol表1键能(KJ/mol)数据表1.试验配方原料及涂料。

硅丙树脂、钛白粉、硫酸钡、滑石粉、轻质碳酸钙、邻苯二甲酸二丁酯、增稠防沉剂、稀料分别为80～100、15～100、10～70、10～70、10～70、3.5～7.5、0.6～3份、适量。

3.制备。

加入一定量硅丙、颜填料、助剂等。

在配料容器中，以高速分散30分钟的速度分散，砂磨机打开，研磨制作大约50μm。

在油漆容器中添加硅丙树脂和稀料。

完全混合后，慢慢加入硅丙树脂、钛白粉、填料，使完全混合，然后慢慢加入其他色浆，调整色泽。

有机硅改性丙烯酸树脂外墙涂料配方
外墙涂料分为乳胶涂料和溶剂型涂料两类。

乳胶涂料中以聚苯乙烯-丙烯酸酯和聚丙烯酸类品种为主；溶剂型涂料中以丙烯酸酯类，丙烯酸聚氨酯和有机硅接枝丙烯酸酯类涂料为主。

有机硅改性丙烯酸树脂外墙涂料具有优异的耐候性和耐沾污性，特别适于高层、超高层和市政及公共建筑外墙面装饰。

表1详细阐明了有机硅改性丙烯酸树脂外墙涂料的配方。

表1有机硅改性丙烯酸树脂外墙涂料的配方设计
原料配比（份）
硅丙树脂80-100
硫酸钡10-70
金红石型钛白粉15-100
滑石粉10-70
轻质碳酸钙10-70
邻苯二甲酸二丁酯 3.5-7.5
增稠防沉剂0.6-3
稀料适量
中国新型涂料网。

有机硅改性丙烯酸树脂集丙烯酸酯的结构特征是主链由饱和的c—c键构成，侧链为带有极性的羧酸酯基。

故赋予其良好的耐热氧化、耐候性、耐油耐溶剂及牯结性，但其硫化性、耐寒性、耐水、耐碱性及电气性能较差。

有机硅改性丙烯酸树脂具有较好的固化性，既可加热固化，也可室温催化固化，此外还具有良好的粘接性、耐油耐溶剂性、耐候性及耐水性等。

丙烯酸改性硅树脂区男别于丙烯酸改性硅橡胶，从所用原料及制备方法看，后者主要从活性线型硅氧烷与丙烯酸橡胶(为丙烯酸酯与氯乙纂乙烯基醚或丙烯腈等的共聚物)，特别是过氧化物交联型丙烯酸橡胶出发，通过物理改性(共混)法或化学改性法(如本体聚合、溶液聚合及乳液聚合等)制得；丙烯酸改性硅树脂主要采用化学改性法，一OH)键的耐热丙烯酸树脂与含而且主要是由含C一OH(主要为CH2SiOH或SiOR的多官能硅烷或硅树脂中间体，通过缩台反应(脱水或脱酵)而得。

由于丙烯酸树脂对硅树脂的相容性优于其他有机树脂，特别是在增溶剂存在下，两者能良好混合，因而丙烯酸改性硅树脂也可通过物理混合法配制。

近年来，湖北大学采用水溶性自由基引发剂，以含氢硅油与丙烯酸丁酯为原料，通过乳液聚合方法合成了性能优异的有机硅丙烯酸醣复合聚合物乳液，该乳液具有很好的耐酸碱、耐高低温及耐电解质稳定性，用其配制的涂料具有很好的耐候性和耐沾污性能，湖南湘潭师)与丙烯酸酯等的乳液共聚反应，当范大学用八甲基环四硅氧烷(D4温度为83"C、时间为3h、转化率80％以上时，共聚乳液的综合性能尤其是胶膜耐甲苯性能(25"C时膨胀为75％)及耐烫性(120"C)明显优于丙烯酸树脂，济南化工研究所以丙烯酸酯类单体、D和乙烯基七甲4基环四硅氧烷为原料，通过加入一定量的接枝剂，采用一次投料法合成r稳定的聚丙烯酸酯+聚硅氧烷复合乳液，四川省建材工业科学研究院通过预乳化工艺，采用活性硅油与丙烯酸酯类单体进行乳液共聚，得到有机硅改性丙烯酸乳液，用该乳液配制的涂料涂层耐沾污性好，综合性能优异，复旦大学采用含乙烯基官能团的有机硅单体与甲基丙烯酸酯、丙烯酸酯、丙烯酸羟基酯等单体通过种子乳液聚合，得到了稳定的性能优异豹有机硅改性丙烯酸醋乳液，此硅胶适用于人造文化石模具硅胶领域，浙江大学采用有机硅单体对丙烯酸树脂进行改性，制得硅丙乳胶材料，重庆大学合成了聚有机硅氧烷一聚丙烯酸醇互穿材料，该材料可避免因使用单一有机硅材料或丙烯酸系涂料而造成的“保护性”破坏，具有无色透明、硬度高、附着力强、耐酸沉降、耐热老化性及透水性好等优点．可用作摩岩石刻防风化材料和复制精密模具和树脂树脂饰品的专用硅胶，上海市市建筑科学研究院开发的有机硅丙烯酸树脂适合于配制耐候性达15年以上的高耐候性材料，合肥工业大学用正硅酸乙酯部分水解缩聚而得的聚硅氧烷与带羟基的丙烯酸树脂反应制得有机硅接枝改性丙烯酸树脂．该树脂在耐酸碱、耐盐、耐溶剂性能及冲击强度等方面较纯聚硅氧烷有明显改善，且在耐高温性方面较丙烯酸树脂有明提高，江苏省建筑材料研究设计院在丙烯酸树脂的合成中引入一定量的有机硅官能团，制得丁溶剂型高耐候性有机硅改性丙烯酸树脂材料，中科院兰州化学物理研究所用羟基封端的聚二甲基硅氧烷，在偶氮二异丁腈的作用下与甲基丙烯酸(酯)类单体进行溶液共聚，得到硅橡胶改性丙烯酸树脂，该树脂具有很好的耐热性，深圳市荣兴达（东莞荣信）开发出的有机硅和丙烯酸的共聚树脂性能达到日本东芝公司TSRl71同类产品的技术指标，具有优良的耐候性、抗污染性、耐化学腐蚀性．同时不回粘和不吸尘，其综合性能超过丙烯酸和聚氮酯配制的涂料，该产品除具有丙烯酸树脂本身的成膜性外，还具有硅树脂所特有的耐候性、抗蠕变性、耐污染性，并因变联而具有优异的耐溶剂性和耐记号笔墨水性，可在流水线上加热固化涂布，使用催化剂也可常温固化。