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,然后慢慢加入其他浆,调整泽。加入剩馀的硅丙树脂烷,用稀料调整粘度,过滤后放入桶中。
4.测试方案。应根据国家建筑涂料标准进行。
二、硅丙树脂及硅丙涂料主要性能指标
大分子有机聚硅氧烷作为聚合物的一部分参与丙烯酸聚合。在分子设计考虑中,生物聚合物的生产考虑到了分子结构对丙烯酸性能的影响,充分考虑到了分子结构有机聚硅氧烷具有烯烃双键,从而确保了它们与丙烯酸树脂分子形成化学形式的有机硅单体,从而实现了改性;大型硅分子具有合理的链长,树树脂固化成膜过程中,有机硅链不是由丙烯酸“包埋”,而是延伸和移动到漆膜表面形成有机硅分子膜。氧烷大分子包含在含有一定百分比OR基团甲基链中,处确保树脂高度疏水性、耐沾污性,,耐擦洗指标充分考虑到OR基团作用。
1.硅丙树脂及硅丙技术规范。外观:无粘稠,固(%):50≤0.5,粘度(涂-4杯,s):150-450,酸(MKOH/G):5-7。
2.颜基比变化对建筑涂料硅丙性能的影响。基料是建筑涂料和成膜材料,良好膜的关键因素是涂料的硬度、柔韧、耐水、耐碱、耐候、耐擦洗、耐沾污性温度和组合强度。颜料和填料构成次要成膜。作为建筑颜、填料应具有良好的耐碱、耐候、易分散性。颜、填物的数量和类型不仅与涂料颜和复盖范围有关,而且与涂料强度、结合力、耐沾污、保、耐久性等有关。表2研究了树脂(转化为固体成分)与颜填充之间剂量变化对漆膜性能的影响。
表2颜基比对硅丙建筑涂料性能的影响
表2中的数据表明,介于(137-500)/100颜基比之间时,漆膜颜和填充之间的协同作用影响亮度、硬度和耐沾污。涂料配方中的颜含量越高,光泽越低,硬度和耐沾污程度通常越来
越严重。当颜基比为1.5时,漆膜硬度和耐沾污最好。颜基比持续上升,其两项都在下降。由于分子有机聚硅氧烷将一定比例OR基团保留,因此该组可以通过空气中的水溶解得到OH反应。膜固定期间,树脂分子间的羟基缩合脱水形成低表面连接,使硅丙耐洗刷大于2万倍。该特性证明硅丙建筑涂料强度很强,对基材料具有很强的强度。抗污能力是建筑外墙保护层工艺效率的重要指标,尤其是在我国环境污染比较严重的情况下。甲基是硅丙涂料的主要分支。该结构降低了涂料表面张力,降低了丙烯酸回粘性,增加了涂料的耐沾污性。
3.有机聚硅氧烷对涂料寿命的影响。耐候性是户外涂料的主要指标之一,也是硅丙涂料的特点之一。化学工业合成材料研究所将耐候性硅丙和普通丙烯酸进行了比较。
图1有机硅改性丙烯酸涂料耐候性能趋势图
图2普通丙烯酸涂料耐候性能趋势图
丙烯酸羟丁酯
因为有机聚硅氧烷是硅丙树脂分子的一个分支,所以可以延伸到漆膜表面,形成涂层,有机硅表面首先从表面接收紫外线辐射,并使用它来保护下面的丙烯酸树脂。图1和图2显示,在手动加速老化后硅丙损失仅为每1000小时12.8%,失光、变1级是在未出现粉化、裂纹、气泡、脱落情况下发生的。但是,普通的丙烯酸可以是200小时。人工加速老化光损失率为15.9%。比较表明,硅丙比普通丙烯酸具有更好的耐候性。对硅丙表面在复杂条件下的稳定性进行了试验,测试条件:17小时浸水后,用500瓦紫外线灯照射样品7小时,距离为16厘米,45~50℃测试温度。在这种情况下,经过10个试验周期后膜的亮度从81到37,而膜周期在10~22之间,上述实验证明了硅丙表面的优良耐候性,适用于建筑外墙涂装。
通过对建筑外墙重要元素的硅丙进行实验,得出了以下结论:有机聚硅氧烷作为聚合物单极
分子参与丙烯酸聚合,组成和分子结构发生了变化,制备的硅丙树脂改性是建筑外墙涂料生产的理想选择。改性丙烯酸具有优异的耐候、耐沾、耐擦洗和环保性,是一种高质量的结构涂料。
参考文献:
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本文发布于:2024-09-21 23:39:01,感谢您对本站的认可!

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