有機(jī)硅改性丙烯酸酯涂料

1、有機(jī)硅改性丙烯酸酯涂料有機(jī)硅改性丙烯酸酯涂料摘要：摘要：本文綜述了丙烯酸酯作為涂料的優(yōu)缺點(diǎn)及用有機(jī)硅對(duì)其改性可大大擴(kuò)展其應(yīng)用領(lǐng)域的特點(diǎn)，重點(diǎn)闡述了有機(jī)硅改性丙烯酸酯的方法，并介紹了有機(jī)硅改性丙烯酸酯在涂料領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用以及其良好的發(fā)展前景。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：有機(jī)硅；丙烯酸酯涂料；改性方法；應(yīng)用0引言引言丙烯酸酯涂料是20世紀(jì)70年代以來(lái)發(fā)展迅速的涂料品種，主要由(甲基)丙烯酸酯單體通過(guò)加聚反應(yīng)得到。丙烯酸樹(shù)脂本身具有色淺、透明度高、保光、

2、光亮豐滿、在紅外區(qū)吸收小等特點(diǎn)，且具有優(yōu)異的耐候性、耐腐蝕性、附著力強(qiáng)、柔韌以及單體眾多、合成容易、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)而得到廣泛應(yīng)用。但是，由于丙烯酸酯聚合物的耐溫性、耐水性、防油性、透氣性差，限制了它的進(jìn)一步應(yīng)用。丙烯酸酯涂料可用其它樹(shù)脂進(jìn)行改性，發(fā)展高性能丙烯酸酯涂料也成為一種發(fā)展趨勢(shì)，即大大拓寬了丙烯酸酯涂料的應(yīng)用領(lǐng)域。有機(jī)硅單體及其聚合物具有優(yōu)異的耐水性、耐高低溫性、保光性、透氣性等特點(diǎn)。利用有機(jī)硅的優(yōu)點(diǎn)改進(jìn)丙烯酸樹(shù)脂的不足，以獲得

3、兼?zhèn)浔┧針?shù)脂和聚硅氧烷優(yōu)點(diǎn)的新型丙烯酸酯涂料，已成為當(dāng)今研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。1有機(jī)硅改性丙烯酸酯的制備方法有機(jī)硅改性丙烯酸酯的制備方法目前有機(jī)硅對(duì)丙烯酸酯微乳液改性方法一般分為兩種：物理改性法和化學(xué)改性法。物理改性分為兩種：一是將有機(jī)硅氧烷單體作為偶聯(lián)劑或改性主機(jī)直接加入丙烯酸酯微乳液中改性；二是將有機(jī)硅氧烷制備成有機(jī)硅微乳液，再將其與丙烯酸酯類乳液共混進(jìn)行改性?；瘜W(xué)改性是通過(guò)化學(xué)反應(yīng)將有機(jī)硅氧烷引入到丙烯酸酯分子鏈上，使得極性相差很大

4、的有機(jī)硅氧烷和丙烯酸酯聚合物分子間形成化學(xué)鍵，化學(xué)改性明顯提高了兩相之間的相容性，一定程度上控制了有機(jī)硅分子的表面遷移和有機(jī)硅的圍觀形態(tài)，從而比物理共混的性能優(yōu)越，具有更好的發(fā)展前景。1.1物理共混法物理共混法也稱為冷拼法，是材料改性的常用方法之一。物理共混法是將酯，丙烯酸和甲基丙烯酸甲酯混合單體接枝改性二甲基硅氧烷－乙烯基硅氧烷共聚物，得到性能良好的可交聯(lián)有機(jī)硅樹(shù)脂。1.2.2自由基聚合法自由基聚合是合成高聚物的重要反應(yīng)之一，在所有聚

5、合物總量中經(jīng)自基聚合的占60%以上。自由基聚合可采用本體聚合、懸浮聚合、乳液聚合及溶劑聚合等四種方法。利用含雙鍵的有機(jī)硅單體與丙烯酸酯類單體進(jìn)行自由基共聚，從而在聚合物主鏈上引入硅鏈段，制得性能穩(wěn)定的硅丙樹(shù)脂。這種方法是目前最常用的方法之一。含雙鍵的硅氧烷硅烷偶聯(lián)劑，特別是含雙鍵的硅氧烷低聚物與丙烯酸類單體共聚，生成側(cè)鏈含有硅氧烷的共聚物或主鏈含有硅氧烷的共聚物。常用的含雙鍵有機(jī)硅單體有：乙烯基三甲氧基（乙氧基）硅烷、丙烯基三甲氧基硅烷

6、、γ甲基丙烯酞氧基三甲氧基硅烷等。以丙烯酸酯類與烯基硅氧烷類為共聚單體，合成穩(wěn)定的聚丙烯酸酯－聚有機(jī)硅氧烷復(fù)合乳液，實(shí)驗(yàn)表明，有機(jī)硅質(zhì)量分?jǐn)?shù)≤20%時(shí)，可得到單體轉(zhuǎn)化率＞82%且粒徑分布較均勻的乳液。以D4、乙烯基三甲氧基硅烷和丙烯酸酯類為原料，合成了高有機(jī)硅含量的有機(jī)硅－丙烯酸酯接枝共聚物。結(jié)果表明，在丙烯酸酯聚合物上成功引入了有機(jī)硅鏈節(jié)，其耐熱性能得到很大的提高。1.2.3硅氫加成法硅氫加成法采用含活潑氫的有機(jī)硅烷或有機(jī)硅氧烷與帶不

7、飽和鍵的丙烯酸樹(shù)脂，在一定的催化劑作用下進(jìn)行硅氫加成而將有機(jī)硅鏈引入到丙烯酸樹(shù)脂中，該反應(yīng)條件溫和，產(chǎn)率高，此方法被廣泛應(yīng)用于有機(jī)硅聚合物合成中。在有機(jī)硅氧烷分子中，硅的電負(fù)性比氫小，而碳的電負(fù)性比氫大，因而與硅相連的氫原子帶有負(fù)電荷。這種硅氫鍵耐熱而又有相當(dāng)?shù)幕钚?，在催化劑的存在下不僅能與胺、酸、硅醇以及水等相互作用，而且還可以和不飽和鍵進(jìn)行加成反應(yīng)。硅氫加成法主要有過(guò)渡金屬催化法和自由基加成法。過(guò)渡金屬催化法利用過(guò)渡金屬如：鉑、把、