一种用于水性涂料涂层罩面的有机硅乳液组合物

一种用于水性涂料涂层罩面的有机硅乳液组合物

<申请号>02113256

<公告号>1434090

<申请日>2002年01月22日

<公告日>2003年08月06日

<发明名称>一种用于水性涂料涂层罩面的有机硅乳液组合物

<分类号>C09D183/04

<国别省市代码>90

<申请人>唐凯

<通讯地址>（610041）四川省成都市玉林横街16号

<发明人>唐凯

<说明书页数>006

<权项数>002

[权利要求书]

1、一种用于水性涂料涂层罩面保护的有机硅乳液组合物，它由多种乳液和分散液复配而成，其组成如下：

（A）有机硅乳液100份（以固体份重量计），该乳液可以是阴离子型有机硅乳液、阳离子型有机硅乳液或非离子型有机硅乳液，可以是有机硅聚合物合成乳液，也可以是硅油的强制分散乳液，可以是非功过有机硅聚合物合成乳液，也可以是硅油的强制分散乳液；该乳液特征是有机硅乳液中聚合物或使用的硅油分子链、两端必须带羟基；数均分子量为100-2000；

（B）多烷氧基硅烷分散液15-30份（以固体份重量计）；

（C）至少一种氟硅酸盐，其用量为0-6份（以固体份重量计）；

（D）氟硅酸乙脂分散液，其用量为0-5份（以固体份重量计）；

（E）至少一种多聚磷酸盐，其用量为0-5份（以固体份重量计）；

（F）有机锡化合物分散液，其用量为0-3份（以固体份重量计）；

2、权利要求1限定的有机硅乳液组合物作为水性涂料罩面保护剂的应用。

[说明书]

一种用于水性涂料涂层罩面的有机硅乳液组合物

本发明涉及一种用于水性涂料涂层罩面保护的有机硅乳液组合物。该组合物可被喷涂或刷涂

在水性涂料涂层表面形成一层肉眼不易察觉的涂层，该涂层具有明显的疏水性，能大幅度改善水性涂料的抗污性、耐候性、防水保色性，同时防止霉菌对水性涂料涂层的侵蚀作用，提高被保护涂层的使用寿命。

目前使用的水性涂料一般未配套使用保护剂，少数情况下使用甲基硅醇盐或丙烯酸树脂以及丙烯酸共聚树脂作为罩面防护材料。由于水性涂料本身就是以水为介质分散的，存在着大量亲水性的物质，同时又含有许多滋生细菌和霉菌的有机物，因此单从水性涂料本身的配方及其使用的材料性能上进行改进，存在着大幅度改进涂层原耐候、耐污、防水防霉等性能成本很高，而且并不彻底和可靠。随着时间的流逝，涂层中的防腐和防霉剂不断迁移，在户外潮湿多雨的环境中，这个问题就会越发突出了。本发明试图采用复合材料设计的方法，让水性涂料只实现涂料的基本功能即遮盖性、装饰性、保持必要的附着力、和需要的色泽，而让水性涂保护剂解决憎水性和改善耐候性并防止霉菌等外界危害性物质从表面对水性涂料涂层的侵蚀。在达到这些目的同时不影响原有涂层的外观帮色泽，用较低的成本较为彻底有效地解决水性涂料涂层的毛病，使其经久耐用，历久常新。

如果使用甲基硅醇盐或以它为主要组份的组合物存在哪下几个问题：首先，由于甲基硅醇盐是低分子化合物，必须在空气中二氧化碳作用下逐步综合，因而在实际使用中要受空气中的二氧化碳浓度和通风状况影响，固化反应速度很慢，通常需要几天甚至几周的时间，在这期间，一旦下雨被淋则完全达不到效果。另外，固化反应程度不高，经雨水多次冲刷后，就会逐步降低效果。其次，由于甲基硅醇盐一般系强碱性物质，对涂层中的成膜物质如丙烯酸酸树脂有催化水解作用，使涂层的稳定性受到影响。

另外，不论使用溶剂型的还是乳剂型的丙烯酸树脂或丙烯酸共聚物树脂都存在一个皮膜透气性差的问题。即使是有机硅—丙烯酸脂共聚物也难于免，这主要不是因为共聚物中丙烯酸酯一般用量较大，而丙烯酸酯聚合物的透气性差造成的。建筑物或水性涂料涂层都有透气性的要求，如果透气性差，往往会造成由于墙体或涂层中的水份无法自由逸出而产生的鼓泡现象。另一方面，这种丙烯酸树脂或丙烯酸共聚物树脂作为罩面材料一般都有增光作用，不能保持原有涂层的光泽。

本发明的目的就是为了克服上述缺陷，从而提供了一种在各种水性涂料涂层表面上罩面使用的有机硅乳液组合物，单组份使用，固化快而彻底，由于纯有机硅材料具有很好的透气性，因此，能使水性涂料涂层保持需要的透气性，不会出现涂层鼓泡问题。

本发明另一个目的就是将本发明的有机硅乳液组合物作为水性涂料保护剂的应用。

法。本发明的组合物由有机硅乳液100份；多烷氧基硅烷分散液10-30份，优选为15-25份，特别优选为18-23份；至少一种氟硅酸盐，其用量为0-6份，优选为1-3份，特别优选为1-2份；氟硅酸乙脂分散液，其用量为0-5份，优选为1-3份，特别优选为2-3份；至少一种多聚磷酸盐，用量为0-5份，优选为0-3分，特别优选为0-1份；有机锡化合物分散液，其用量为0-3份，优选为0-1.5份，特别优选为0-0.8份；用去离子水调节该组合物固含量为10-40%，优选为10-25%，特别优选为10-15%。以上组份所用份数全部按其固体份重量计算。

本发明的有机硅乳液组合物中所用的有机硅乳液可以用阴离子有机硅乳液或阳离子有机硅乳液或非离子有机硅乳液，可以用聚合物合成有机硅乳液或硅油的强制分散乳液。有机硅聚合物侧基可以是C1-C4的烷或苯基、苄基，但两端基都必须分别带有一个羟基。这样才能和多烷氧基硅烷交联反应。同时有机硅分子的数均分子量应保持在100-3000之间，分子量太低了固化速度会减慢；分子量过高又会影响其交联密度。优选的数均分子量为500-2500，特别优选的数均分子量为800-2000。

另外，对于有机硅乳液树脂优选有机硅阴离子或阳离子合成乳液树脂，这主要是因为合成树脂分子量更接近理想范围，同时稳定性较好；另一方面，在相同乳化剂用量条件下，阴离子或阳离子乳液树脂的稳定性要好于非离子型。特别优选有机硅阳离子合成乳液树脂，这主要是阳离子乳液树脂中含有的季胺盐具有非常强的确良杀菌防霉功能。最优选用非离子型季胺盐作乳化剂，以四烷基氢氧化铵作催化剂合成的有机硅阳离子乳液，这也是从稳定性方面考虑的。

本发明组合物制备中使用至少一种氟硅酸盐，以氟硅酸钾为最好，氟硅酸钠次之，都在优选之列。另外使用的多聚磷酸盐，其聚合度优选为2-4，特别优选为3；以使用1-2价盐最好，例如：三聚磷酸钾等。使用的有机锡化合物以二月桂酸二丁基锡或辛酸亚锡效果较佳，特别是二月桂酸二丁基锡效果最佳。

下面通过实施例和比较例来对本发明作进一步说明，但是本发明不仅限于这些例子。

水性涂料保护剂使用方法及效果的评估方法说明如下：

使用方法：

将待测试样按10%固含量的浓度用农用喷雾器喷于水性涂料形成的干燥完全的涂层基板表面，须完全喷透。待第一遍喷过未完全干燥前按第一遍喷涂方法喷涂第二遍，在25℃相对湿度45%-70%的环境中放置，待完全干燥后即成。

（2）评估方法

以下测试条件为室温23℃±2℃，湿度45%-70%，基板为107涂料涂层（4%PVA1799：250目