引入有机硅对丙烯酸树脂进行改性
核壳型有机硅改性丙烯酸树脂织物涂层剂的研制
摘
要： 采用 乙烯基有 机硅 （ Ｉ和 甲基 丙烯 酸 缩 水甘 油 酯 （ ＭＡ） 丙烯 酸 树 脂进 行 改性 ， ＶＳ ） Ｇ 对
以 阴离子 型乳化 剂十二 烷基 苯磺 酸钠 （ Ｄ Ｓ 和 非 离子乳 化 剂 （ 一０ 为复 合乳 化 剂 ， 过核 ＳＢ） ＯＰ １ ） 通
壳乳 液聚合技 术制备 出核 壳型有机硅 改性 丙烯 酸 酯乳 液 ， 用透射 电子 显微镜 对 其 结构 进行 并
子 乳液．
将制 备的种 子乳液 降温到 ８ ０℃ ， 同时滴加 ＭＭＡ、 Ａ、 Ｂ ＭＡＡ 和 ＧＭＡ壳 层单体 和 ＡＰ Ｓ溶液 ， 加料 时 间为 ９ ｎ升温 至 ８￣９ ０ｍｉ， ５ ０℃ ， 温反 应 ２ ３ｈ 反 应结 束 ， 温 至 ４ 保 ～ ． 降 ５℃ 以下 ， 用滴 管 滴加 少 量 氨水将 ｐ 值 调至 ７ ， 拌均 匀 ， Ｈ ～８搅 出料 ．
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・４ ・ ０
陕 西科技大学学报
第 ２ 卷 ６
斗． 在装 有搅 拌 器 、 滴液 漏斗 的三 口瓶 中加入 去离子 水 、 化剂 和部分 引发剂 ， 乳 升温至 ７￣８ ８ ０℃． 同步滴 加 引发 剂水溶 液和 混合单体 ， 加料 时间约 ６ ￣９ ｎ 加 料完 毕 ， 温至 ８ ～９ ０ ０ｍｉ． 升 ５ ０℃， 温 ２ ， 保 ～３ｈ 即得 到种
变硬＿ ． ４ 文献表 明 ， 壳结构 的乳 胶粒能 显著 提高乳 液涂 层剂 的成膜 性 、 接力 、 磨性 、 水性 和力 学 性 核 粘 耐 耐 能＿ ． 实验采 用核一 ４本 ］ 壳乳 液聚合 技术 ， 通过 自由基 反应 将 乙烯 基有 机 硅 和 甲基丙 烯 酸缩 水 甘油 酯交 联 单
核 壳 型 有 机 硅 改 性 丙 烯 酸 树 脂 织 物 涂 层 剂 的 研 制
有机硅改性丙烯酸酯聚合物的制备方法
聚，制备了涂膜性能良好的硅丙树脂涂料。而 Dan
Donescu[16 ]用甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷与
甲基丙烯酸甲酯、四乙氧基硅烷进行自由基共聚获
得改性乳液，涂层固化后制备了有机 - 无机纳米杂
化材料。
1.2.3 硅氢加成法 采用含活泼氢的有机硅烷或
有机硅氧烷与带不饱和键的丙烯酸树脂，在一定的
催化剂作用下进行硅氢加成而将有机硅链引入到
past two decades,which can be prepared through physical blends or chemical modification. This paper focuses on
the methods of condensation reactions, free radical copolymerization，hydrosilation reactions and latex interpene－
由于交叉互穿的有机硅高分子网络和聚丙烯 酸酯网络减少了高分子中弱键断裂的机会，而且在 受热时丙烯酸酯网络发生高分子断裂产生的自由 基碎片能捕捉聚有机硅氧烷网络上产生的自由基， 体系自由基数目减少，高分子降解速度减慢，热稳 定性提高。树脂无色透明、硬度高、附着力强、耐酸 沉降、耐热老化性和透水气性好，兼具有机硅和丙 烯酸酯的优点。
其工艺是首先制备带羟基氨基烷氧基或环氧基的有机硅树脂利用活性基团的反应活性通过缩聚反应使其与丙烯酸树脂上的官能团反应从而将有机硅键合到丙烯酸树脂分子用端氨烃基取代的聚二甲基硅氧烷pdms与异氰酸酯基的丙烯酸酯单体进行缩合然后利用紫外光引发其与丙烯酸类单体共聚合成了新型硅丙树脂
Sum 173 No.2
用有机硅对丙烯酸酯树脂进行改性，通过丙烯 酸酯树脂中的 C- OH 与含 Si- OH 或 Si- OR 的有机 硅进行缩合反应; 也可以先合成含丙烯酸基的聚硅 烷大单体，然后与不同的丙烯酸酯单体进行自由基 共聚合而得到。根据不同的聚合机理和聚合方法可 形成无规、接枝和互穿网络共聚物。硅丙树脂在干 燥成膜时，硅氧烷水解、缩聚，可在聚合物分子之间 以及聚合物与基材之间形成牢固交联的立体网络 （- Si- O- Si-）结构。
基于有机硅在改性聚丙烯中的应用分析
基于有机硅在改性聚丙烯中的应用分析摘要：本文主要分析了改性聚丙烯应用有机硅实验具体操作程序，然后阐述了有机硅在改性聚丙烯不同方法的实际应用，最后总结了有机硅在日常针对改性聚丙烯的韧性、刚性、刮擦性等性能的不同影响作出了深入探究，通过各种实验结果数据表明，增添高黏度聚二甲甲基硅油及其低黏度聚二甲基硅油在改性聚丙烯中效果极其显著，同时产生优良的流动性，且加工性能尤为突出。
关键词：有机硅；聚丙烯；应用；分析一、聚丙烯应用有机硅实验分析（一）原材料主要成分元素第一，聚丙烯来源于燕山石化公司生产，且呈现出密度较低，较强耐应力龟裂与耐化学品性能，投入成本低，可反复二次回收利用等优势，随即被普及使用在汽车、加点及其机械行业当中。
第二，滑石粉来源于泉州旭丰粉体原料有限公司生产；第三，聚二甲基硅油来源于包尔得有机硅研究所生产。
（二）集中应用设备第一，由张家港白熊科美机械有限公司生产的高速混合机；第二，由南京广达化工设备有限公司生产的双螺杆挤出机；第三，由震雄机械有限公司生产的注塑机；第四，由德国徕卡公司生产的偏光显微镜设备。
（三）实验样品制备与检测技艺程序现阶段，需要在聚丙烯中增添弹性体增韧剂、无机矿粉、润滑剂、刮擦剂、抗氧剂等不同试剂的方式采取共混制备来完成聚丙烯性能改变。
与此同时，通过有机硅来完成聚丙烯改性探究工作越来越深入，其呈现出耐高低温度、抗氧化、挥发性低、绝缘性能良好、无毒等特征。
尤其针对本次实验在聚丙烯、弹性体、滑石粉等原材料中添加聚二甲基硅油，随后利用高速混合机将原料均匀搅拌，紧接着通过双螺杆挤出机排出造粒。
且详尽的原料配比为：70%聚丙烯质量份，20%滑石粉质量份，10%弹性体与聚二甲基硅油质量份。
具体检测技艺程序如下图所展示。
放置24h原料试样试样制备与检测技艺程序第一，挤出技艺通过喂料转速、螺杆转速及其双螺杆挤出机不同区域温度是185 ℃，195℃，195 9℃，200 ℃，200 ℃，200℃。
有机硅改性丙烯酸酯涂层胶的研制
（ 辽宁恒星精细化工有限公司 ，辽宁丹东 １ １ ８ ０ ０ ３ ）
摘 要 选 用有机硅氧烷 与丙 烯酸酯乳液共 聚 ，讨论 了反应温度 、乳化剂 、引发剂用量 、硅烷偶联剂用量 、功
能性单 体 Ａ Ａ对 聚合反应 的影 响 ，研究结果表 明 ，有机硅 氧烷 与丙烯酸酯 能很好的聚合 ， 并且研 制出 的有机硅
Ｚ ＨＥＮＧ Ｗｅ ｎ — ｈ ｕ ｉ ，Ｌ Ｉ Ｘｉ ｕ － ｙ ｉ ｎ ｇ
（ Ｌ ｉ ａ ｏ ｎ ｉ ｎ ｇ Ｈｅ ｎ ｇ ｘ ｉ ｎ ｇ Ｆ ｉ ｎ ｅ Ｃ ｈ ｅ ｍｉ ｃ ａ ｌ Ｌ ｉ ｍｉ ｔ ｅ ｄ Ｃ ｏ ｍｐ ｎｙ ａ ，Ｄａ ｎ ｄ ｏ ｎ ｇ １ １ ８ ０ ０ ３ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ Ｏｒ ｇ ａ ｎ ｏ ｓ ｉ ｌ ｏ ｘ ａ ｎ ｅ ａ ｎ ｄ ａ ｃ ｒ ｙ ｌ ａ ｔ ｅ ｗｅ ｒ ｅ ｓ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｅ ｄ ｔ ｏ ｐ ｒ ｅ ｐ ａ ｒ ｅ ｃ ｏ ｐ ｏ ｌ ｙ ｍｅ ｒ ｅ ｍｕ ｌ ｓ ｉ ｏ ｎ ． Ｅｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｓ ｏ ｆ ｒ ｅ ａ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｔ ｅ ｍｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ ，
１ 试 验
１ ． １ 试 剂
对 温度 极为 敏感 ，高 温时 易返 粘 ，而 低 温时 又缺 乏 弹 性 ，涂 膜 发脆 ，限制 了其 进 一步 发展 。聚有 机硅 氧 烷具 有优 异 的耐高 低温 性能 和 突 出的耐水 性 ，表 面 能低 ，涂层 不 易积 尘 ，平 滑性 佳 ，能赋 予织 物 良
１ ． ２ 试 验方法
者 的优势 ，与传统 的丙烯 酸酯 相 比，具有超 耐候性 、 高耐沾污性及 良好的耐高低温性能 。 本文 采用 含有 不饱 和 双键 的硅烷 偶 联剂 乙烯 基
有机硅改性丙烯酸酯树脂乳液及涂料配方
Ｇ Ｓ ８ 系 列 为本 所 研 制 开 发 有 机硅 改 Ｈ ９Ａ 性 丙烯 酸 酯树 脂乳 液 。 由于有 机 硅在 结 构上 共 骨架 是 无机 的 由交 替 的硅 原 子 和氧 原 子组 项 目 成 ，硅 树 脂 中 Ｓ一 ０键 的键 能 大 ，因而 有机 ｉ
ｈ 疏 水性 和耐 沾 污性 ，使 之更 适 合 于 户外 耐候 干燥 时 间 （ ） 施 工 性 耐 水 性 （６ ） ９ ｈ
耐人 工 老化 性
≤２ 涂 １ － 道 无 障 碍 ￣ １ 无 异 常
２ ０ ５ｈ
环 境直 用 。
目前 国 内最 经济 ，综 合 性 能 最好 的外墙 涂 料用 树脂 乳 液应 该就 是有 机 硅 含量 达 １ ％ ０
ｌ ２ 通 过 通 过
乳 胶 漆
２ ３
２ ３
丙 烯 酸酯 树脂 乳 液 其耐 温 性 很差 ，低 温 钙 离子 稳 定 性
又 易发 脆 在建 筑 涂料 中应 用 最 明 显 的特 点是
冻 融 稳 定 性
用 途
通 过
真 石 漆
通 过
罩 光 漆
高 温 回粘 ，导 致耐 沾 污性 下 降 。 因而 ，在丙
检 测项硅 丙 真 石 漆 符 合
通 过
搅 拌 后 无 结 块 ， 均 匀 状 态 呈
喷 涂 无 困难
涂 料 低 温 贮 存 稳 定 性 涂 料 热 贮 存 稳 定 性 初 期 干燥 抗 裂 性 干 燥 时 间 （ 干 ） ，ｈ 表
允 许 颜 色 轻 微 变化
无 异 常
耐 碱 性
９ ｈ涂 层 无 起 鼓 、开 裂 、剥 落 ，与 未 浸 泡 部 分 相 比 ． ６ 允 许 颜 色 轻 微 变 化
有机硅改性丙烯酸树脂涂料的制备及性能
为 以 正 丁 醇 、 二 甲苯 为 混 合
） 树 脂涂 料 ，实 验证 明其 防 垢 的性 表 １加 入 甲基 丙 烯酸 甲酯 、丙 烯 溶剂 ，钛 白粉 为 颜料 与改 性树 脂 能好于丙烯酸树脂涂料 。 酸丁 酯 、乙 烯基 三 乙氧 基硅 烷 、
树 脂 的疏水 性 、耐 热性 、耐 低温 法 和物 理共混法 ，但是 ，采用物
但 是 ，其耐 水性 、耐 热性 、渗 透 性 、透 气性 和 丙烯酸 树 脂的 粘结 理 法 改性 产物 的性 能 在大 多数 情 率 、以及表 面张 力较 差 。有机 硅 树 脂以ｓ一 一ｉ ｉ ｓ为主链 ，ｓ一 ０ ０ ｉ 键能
Ｐｒ ｐａ ａ ｉ ｎ ａ ｄ Ｐｒ ｐ ｒ ｉ ｓｏ ｉ ｃ ｎ ｏ ｉ ｅ ｒ ｌ ｓｎ ｆ ｒＣｏ ｔｎ ｓ ｅ ｒ ｔｏ ｎ ｏ ｅ ｔｅ ｆＳ ｌ ｏ ｅＭ ｄ ｆ ｄＡｃ ｙ ｉ Ｒｅ ｉ ｏ ａ ｉ ｇ ｉ ｉ ｃ
Ｔ ＡＮ ｕ ， ＡＮＧ ｅｉ ａ ， Ｊ ｎ Ｐ Ｗ － ｏ ＺＨＡＮＧ ｉ ｔ Ｚｈ— ｗｅｉＷ Ａ Ｎ Ｊａ ｇ ｉ ， ｉ— ｕ
Ａｂｓ ｒ ｃ ：Ｓ ｌｃ ｎ ｏ ｉｉ ｄ ａ ｒ ｌｃ ｒ ｓｎ ｒ ｙ ｔ ｅ ｉ ｅ ｎ ｅ ｈ ｒ ｔ ｃ ｉ ｎ ｏ ｉ ｏ ｅ ｙ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｅ ｍ ｄ ｆｅ ｃ ｙ ｉ ｅ ｉ ｓ ｗｅ ｅ ｓ ｎ ｈ ｓｚ ｄ ｕ ｄ ｒｔ ｅ ｐ ｏ ｅ ｔｏ ｆ ｎ ｔ ｇ ｎ ｂ ｉ ｒ ｕ ｉ ｇ ｍ ｅ ｈ ｌｍ ｅｈ ｃ ｙ ａ ｅ ｂ ｔ ｌａ ｒ ｌ ｔ ｎ ｃ ｙ ｉ ｃ ｄ ａ ｏ ｏ ｒ ， ｉ ｙ ｒｅ ｈ ｘ ｉ ｎ ｓ ｓｌ ｏ ｓｎ ｔ ｙ ｔ ａ ｒ ｌ ｔ ， ｕ ｙ ｃ ｙ ａ ｅ ａ ｄ ａ ｒ ｌ ａ ｉ ｓｍ ｎ ｍｅ ｓ ｖ ｎ ｌ ｉ ｔ ｏ ｙ ｓｌ ｅ ａ ｉ ｃ ｎ ｃ ｔ ａ ｉ ｉ ｔｒ ｄ ａ ｅ ， ｚ ｂ ｓ ｓ ｂ ｔ ｒ ｎ ｔｉ ｓｉ ｉ ａ ｏ ． ｅ ｐ ｏ ｅ ｔ ｓ ｆ ｈ ｓｎ ｃ ａｉ ｇ ｗｅ ｅｔ ｓ ｅ ． ｅｒ ｓ ｌ ｎ ｅ ｍｅ ｉ ｔ ｓ ａ ｏ ｉｉ ｏ ｕ ｙ ｏ ｉ ｌ ａ ｎ ｔ ｔ ｒ Ｔｈ ｒ ｐ ｒｉ ｅ ｒ ｉ ｏ ｔ ｒ ｔｄ Ｔｈ ｅ ｕ ｔ ｒｅ ｉ ｅ ｏ ｔ ｅ ｎ ｅ ｓ ｏ ａ ｅｃ ａ ｎ ａ ｘ ｅ ｌ ｎ ａ ｉ ｅ ｆ ｒ ａ ｃ ｎ ｔ—ｏ ｌ ｇ ｅ ｆ ｃ ． ｈ ｗｓｔ ｔ ｈ ｏ ｔ ｇ ｈ ｓｅ ｃ ｌ ｔ ｓｃｐ ｒｏ ｍ ｎ ｅ ａ ｄ ａ ｉｆ ｕ ｉ ｆｅ ｔ ｈ ｔ ｉ ｅ ｂ ｎ ｎ Ｋ ｅ ｒ ｓ ｓｌ ｏ ｅ ａ ｒ ｌ ｅ ｉ ； ｏ ｉ ｅ ｙ ｗｏ ｄ ： ｉ ｃ ｎ ； ｃ ｙ ｉ ｒ ｓｎ ｍ ｄ ｆ ｄ ｉ ｃ ｉ
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。
涂料用有机硅改性丙烯酸树脂的合成与研究
１ 有机硅改性丙烯酸树脂的合成 ． ２
在带有 冷凝器 、 搅拌器 、 温度计 、 滴液漏斗 的 四 口烧瓶 中加入混合溶剂和 ３ ％丙烯酸类单体并 ０
【 基金项 目１ 国家文物 局文物保护科学 和技 术研 究课题资 助
（ 目编号 ２０ ０ ２ 项 ０ ３ ００）
升温至 ９ ｃ 滴 加引发剂和 ６ ％丙烯酸类单体 ， ０ Ｃ， ０ 控 制在 ２ｈ 内滴完 ， 然后降温至 ８ ￣左 右， ５Ｃ 滴加剩余
４ Ｗ ａｇｅ Ｐ Ｒ ｂｅ ｈｍｉａＴ ｃ ｎ ｌ ｙ ９ ６ ４ ＿７ ３ ｎｎ ｒ Ｍ ． ｕ ｂｒ ｅ ｃｌ ｅｈ ｏｏ ．１７ （ ９） ０ Ｃ ｇ
后续的研究工作 中， 耐碱性能值得关注与改进。
５ 高南 功能涂料 ［ ． Ｍ］北京： 中固标 准 出版社 。 ０５ ２０
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材料有较 高的耐温性能 ， 可耐温 ２ ８Ｃ ８ ｃ ；此外 ， 该
涂层有较好的耐酸和耐盐性能 ， 质量损失非 常小 ，
并且表面无裂纹 、 起泡 、 剥落现象 出现 ， 涂层的柔
韧性和附着力均较好 ；但是耐碱性能表现不佳 ， 在
３ 林德春 。 卢嘉德 ． 聚合 物基 隔热烧蚀 复合 材料在航 天领 城的应 用． Ｎ Ｃ － 第九届全 国｜合材料 学术会议 ． ＣＭ ９ Ｉ ． 北京 ， ９６ １ ９
１ 实验部分
１１ 原 料和 仪器 ．
耐热性较 差 ， 温易返粘 、 高 沾尘 ， 低温变脆 的缺点
影响其进～步推广 ；有机硅材料的出现为问题的解
甲基 丙烯酸 甲酯 （ Ｍ 、 Ｍ Ａ） 丙烯 酸丁酯 （ Ａ） Ｂ 、
丙烯酸 （ Ａ） 丙烯酰胺（ Ｍ） 均为化学纯 ；乙酸 Ａ 、 Ａ ，
有机硅改性丙烯酸酯(李峰2010114)
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。
有机硅改性丙烯酸树脂的合成工艺
１ 实验 部 分
１ ． １ 原 料
丙烯 酸 丁酯 （ Ｂ Ａ） 、 甲基丙 烯 酸 甲酯 （ ＭＭＡ） 、
高温性 、 耐紫外光辐射 、 耐氧化降解性和耐化学品
性 。采用 共 聚 的方法 将 有机 硅 氧烷单 体 引入 丙烯 酸树脂聚合物 主链 ， 成 膜 时 有 机 硅 氧烷 水 解 、 缩
关键词 ： 乳 液 聚合 ； 有机硅 ； 丙烯 酸 中 图分 类 号 ： ＴＱ ３ ２ ５ ． ７ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ： １ ０ ０ ５ — ３ １ ７ ４ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ４ — ０ ０ ４ ３ — ０ ４
有机硅改性 丙烯酸树脂 （ 硅 丙树脂） 是 我 国
乳液 的性 能指 标见 表 ｌ 。
： ３琵
表 １ 乳 液 性 能 指 标
２ ． ２ 反 应温 度 的影 响
检测项 目
外 观 固 含量 ／ ｐ Ｈ值 粘 度 ０ 稳 定 机械稳定性 ｕ ， （ 残余 单体） ／ ％ 贮 存 期
测试结果
丙烯酸酯类单体乳液 自由基聚合理想温度为
发剂 溶 液 ， ４ ｈ滴 完 ， 再保温 １ ｈ ， 冷却 ， 出料 。
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ３ — ０ ６ — ２ ３
作者简 介 ： 严 世成 （ １ ９ ６ ７ 一 ） ， 男， 吉林 省吉 林市人 ， 副教授 ， 硕士 ， 主要 研究 方 向为材料科 学 。
１ ． ４ 性 能指 标
家用 电器 、 金 属家 具 、 塑料 、 建 筑 物外墙 等 方 面 ， 尤
实验 配方 （ 质量份 ， 按 １ ０ ０份 计 ） ： Ｂ Ａ ５ ０ ． ０ ；
ＭＭＡ ４ ８ ． ０ ； ＭＡＡ ２ ． ０ ； Ａ＿ １ ５ １ ５ ～２ ０ ； Ｄ ４ １ ～５ ； 复
有机硅低聚体改性丙烯酸酯树脂的合成
一
２ ４一
中 国胶 粘 剂
第 ｌ 卷第 ｌ 期 ５ ２
（ ） 国标对有 机硅 改性丙 烯 酸酯树 脂 的粘 度 、 ３按 固含量 及涂膜 的耐 候性 进行测 定 。
宝
Ｘ
２ 结果分析 与讨论
２ １ 有机硅 改性 丙烯 酸酯树 脂 的红外 光谱 分析 ．
咖１ 魑
求 智 靶
体； 通过有机硅树脂低 聚体与丙烯酸酯树脂的接枝 反应 ， 合成有机硅低 聚体改性 丙烯酸酯 树脂 ， 并对 影响改
性树脂性能的重要因素进行 了探讨 ， 出了合成改性树脂的最优条件。 找
关键词 ： 有机硅低聚体 ； 丙烯酸酯树脂 ； 溶液聚合
中圈分类号：Ｑ ２． 文献标识码： 文章编号：０４ ２４ （０６ １—０ ３０ Ｔ ３５ ７ Ａ １０— ８９２０ ）２０２－ ３
反 应方程 式 如下 ：
按照 配方 ，先 将 称量 好 的有 机 硅低 聚体 倒 入装 有搅 拌 器 、 回流 冷凝 装 置 、 度 计 的 四 口烧 瓶 中 ， 温 加 入一 定量 的溶 剂 甲苯 ，通 氮 气 ，开 动搅 拌 ，升 温 至 ７ ℃后 ， 四 口瓶 中滴 加 混 合 单 体 与 引 发 剂 ， ｌ ５ 向 于 ｈ 左右 滴 加完 毕 ， 反应 １ ｈ左 右 ， ． ５ 出料 。
测定［ ３ １ 。
ｒ－
一
４ —
＋ 一
注： Ｒ为 甲基 或 苯 基
收 稿 日期 ：０ ６－９ ５ ２ ０ － —１。 ０
作者简介 ： 宋君荣（９ ｏ ） 女 ， １８ － ， 山东聊城人 。 在读研究生 ， 研究方向为功能高分子合成化学与技术 。
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（ Ｅ 中ｊ 大学 化工 与环 境 学 院化 学 工 程 系 ， 西省 太 原 市 山 ００ ５ ） ３ ０ １
有机硅改性丙烯酸建筑涂料的制备及性能研究
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的研究
27.Smith S D.De Simone J M.Huang H Synthesis and characterization of poly(methyl methacrylate)-g-poly(dimethylsiloxane)Heopolymers.1.bulk and surface characterization 1992(25)
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58.丁志明.陈安仁.江燕高耐候性有机硅丙烯酸树脂合成研究 1997(05)
71.徐敏DX-8501硅丙树脂皮革涂饰剂的研究 1994(02)
72.鄢文彪.廖爱平有机硅改性丙烯酸树脂皮革涂饰剂的研究 2000(04)
73.高富堂.张晓镭.冯见艳羟基硅油改性丙烯酸树脂皮革涂饰剂的合成与应用 2006(01)
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有机硅改性丙烯酸树脂外墙涂料配方
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
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。
解析有机硅改性丙烯酸高耐候性外墙涂料
好、 耐候 性 及 附着 力较 高 、 常温 白干 等 优 点 ， 受 到广 大 子 聚合物 。有机 硅 分子 结构 中含有 Ｓ ｉ — Ｏ键 和 Ｓ ｉ — Ｃ键 ，
用 户 的青 睐 。然 而 ， 由于该涂 料是 以丙烯酸 树脂 为成 膜 由于硅 和 氧 的电负性 差较 大 ， 几 乎接 近 于离 子键 ， 从 而
的丙烯 酸 树脂涂 料 使用 寿 命 大致 为 ５ ～ ８年 左右 ，而 一
般 建筑 外 墙对 涂料 使 用 寿命 的 要求 为 １ Ｏ年 ， 高层 和超 缓慢 加入 到调漆 罐 中， 充 分搅 拌达 到 适宜 粘度 后 ， 经 过 高 层 建筑 则要 求涂 料 的使 用 寿命 为 １ ５年 以上 ， 可 见 丙 滤 处理后 即可 装桶 。 烯 酸树 脂 涂料 在 使用 寿 命上 不 能完 全满 足 建筑 外 墙 的 需 求 ，而硅 丙 涂料 的使用 寿 命则 能够 达 到 １ ５ ～ ２ ０年左 右， 这是 该涂料 最 为 明显 的优 势之 一 。同时硅 丙涂 料 与 氟 碳涂 料 性 能所 差无 几 ，但 是硅 丙 涂料 在 附着 性 和 耐 沾 污性 以及价 格 等方 面 的优 势 则更 加 明显 。正是 因 为 硅 丙涂 料 的诸 多优 越 性 ，使 其在 最近 几 年 里获 得 了飞
点。
３ ． ２ ． ２ 制 备 工 艺
将 配 方称 取 的水 、 填料、 颜 料和 助剂 等 加入 到配 料
有 机 硅 改 性 丙烯 酸树 脂 涂 料 简 称 为 硅 丙 涂 料 ， 与 普通 的苯 丙涂 料 、 纯 丙涂 料 以及 醋 丙涂 料相 比， 它 的 耐
候性、 抗低 温 性 以及 耐 沾污 性更 强 。通 常 情况 下 ， 普 通
１ 引 言
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耐水抗油性能良好 ※ 耐化学性能良好
丙烯酸酯涂料的缺点
× 耐高温性差，易高温回粘 × 低温时缺乏弹性，涂膜发脆
丙烯酸酯涂料的改性对策
引入有机硅对丙烯酸树脂进行改性，可 在分子中形成三维网状交联，既可以改善其 耐高温性能差和低温弹性差的性能，又可以 保持其原有的良好成膜性，且增强了其对水 分子渗透作用的屏蔽功能。
建筑涂料 防护涂料
涂料的组成
成膜物质 颜料 助剂 溶剂
●●●●●●
涂料成膜物质组成
涂料的命名
颜料或颜色名称 + 成膜物质名称 + 基本名称 铁红醇酸磁漆
白酚醛磁漆
涂料的固化机理
空气氧化固化 溶剂挥发固化 热反应或化学反应固化
辐射固化 熔融固化 红外催化热反应固化
涂料行业的发展方向
绿色环境友好化 高性能化 高功能化
硅丙乳液
什么是硅丙乳液
硅丙乳液是将含有不饱和键的有机硅 单体与丙烯酸类单体聚合而成的乳液，是 生产高级水性硅丙乳胶涂料的基料。
硅丙乳液涂料是一种高耐候、高耐水 和抗污染的环境友好型涂料。
硅丙聚合物的结构特点
Si-O键能(451kJ/mol) C-C键能(345kJ/mol) C-O键能(351kJ/mol)
环境友好型涂料
环境友好型涂料的种类
水性涂料 粉末涂料 高固体份涂料 辐射固化涂料
水性涂料
以水代替有机液体作为溶剂，成本 低、无污染且施工方便，也消除了因有机 溶剂挥发造成的火灾隐患。水性涂料又称 水基涂料，正向着功能化、高性能化和零 VOC（挥发性有机化合物）化的方向发展。
乳液涂料是水性涂料体系中 最具代表性的涂料品种。
*涂 料 新 产 品 的 开 发
绿色环保型 硅丙乳液涂料
涂料
一种可以用不同的施工工艺涂覆 在物体表面，形成粘附牢固、具有一 定强度、连续的固态薄膜，从而起到 对物用 的材料。这种涂覆形成的薄膜通称涂 膜，又称漆膜或涂层。
涂料的分类
工业涂料
结合十分牢固稳定， 使硅丙聚合物具有优 异的性能。
乳液涂料特点
• 以水为介质，成本低，无危险无污染，便于 生产和施工;
• 流动性好，涂覆面积大，涂膜薄且干燥快; • 施工机具易于清洗; • 涂膜性能优良，有良好的耐受性; • 涂膜的透水透气性好; • 特殊环境下性能较差.
丙烯酸酯涂料是近年研究和应 用较广泛的乳液涂料品种。
丙烯酸酯涂料
以甲基丙烯酸酯与丙烯酸酯的 共聚树脂制成的涂料。