[发明专利]一种不饱和有机硅及制备方法、一种硅丙乳液及其制备方法和用途

说明书

本发明涉及一种不饱和有机硅及制备方法、一种硅丙乳液及其制备方法和用途。所述不饱和有机硅结构如式(Ⅰ)所示：该有机硅含有多个双键，聚合可形成高交联密度的聚合物网络，且不发生水解。本发明硅丙乳液，由包括式(Ⅰ)所示不饱和有机硅和丙烯酸酯类单体制得。所述硅丙乳液具有自遮盖特性，用于建筑内墙漆，具有优异的遮盖性及耐擦洗性。

技术领域

本发明涉及一种不饱和有机硅及制备方法，以及采用该不饱和有机硅制备的一种硅丙乳液及制备方法和其用于建筑内墙乳胶漆的用途，属于丙烯酸乳液合成领域。

背景技术

在众多涂料领域，建筑涂料水性化程度最大，钛白粉在建筑涂料中发挥重要作用，提供高遮盖性，但钛白粉价格较高，是建筑涂料配方中成本的重要贡献者。丙烯酸乳液因其优良的性价比，是水性建筑涂料主要的成膜物质，赋予漆膜耐擦洗，耐污渍等性能，但其本身无遮盖作用。

目前建筑涂料大量使用钛白粉来提供高遮盖性，但是欧盟委员会将二氧化钛列为疑似致癌物，需要对其替代。美国罗门哈斯公司开发的空心聚合物(op)可以取代部分钛白粉来提供遮盖性(US006020435A)，但无法大量添加，否则影响漆膜的性能；CN 102775861A采用空心聚合物搭配空心玻璃微珠，只能降低30％的钛白粉使用量，并且大量使用也会影响漆膜性能。

因此，若能开发一种能替代钛白粉的具有自遮盖作用的丙烯酸乳液，将大大降低建筑涂料的材料成本，且配漆过程更简单，生产更高效。

发明内容

针对现有技术中存在的上述不足，本发明的目的一方面在于提供一种不饱和有机硅及制备方法，该有机硅含有多个双键，聚合可形成高交联密度的聚合物网络，且不发生水解。

本发明的目的另一方面还在于提供一种硅丙乳液及其制备方法，在原料中引入上述含有多个双键的有机硅作为聚合单体，首先，分别制备含有有机硅单体的预乳化液和含有丙烯酸酯类单体的预乳化液，其次进行分步乳液聚合，先聚合含有机硅单体的预乳化液，形成高交联的有机硅微球，再聚合含有丙烯酸酯单体的预乳化液。由此制备的有机硅微球，分散在小粒径的丙烯酸乳液中，成膜过程中，高交联的有机硅微球可以维持形貌，小粒径的丙烯酸粒子与微球之间产生大量空隙，由空气填充后产生自遮盖效果。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

根据第一个方面，本发明提供一种不饱和有机硅，结构如式(Ⅰ)所示：

式中：n值为10-30，优选为15-25。

根据第一个方面，本发明还提供一种式(Ⅰ)所示不饱和有机硅的制备方法，是由单端含氢硅油与季戊四醇四丙烯酸酯，在催化剂作用下进行硅氢加成反应制得。

本发明制备方法中，所述单端含氢硅油，聚合度为10-30，优选15-25；

优选地，所述单端含氢硅油，是指末端含有一个Si-H键的聚硅氧烷，

其具有如下述(Ⅱ)所示的结构：

式中：n值为10-30，优选为15-25。

更优选地，所述单端含氢硅油购自山东东岳有机硅材料股份有限公司、或者山东大易化工有限公司的DY-H201端含氢硅油。

本发明制备方法中，所述催化剂选自铂催化剂、钯催化剂、镍催化剂等，优选铂催化剂；

更优选地，所述催化剂选自卡斯特铂催化剂，如中子星化工科技的KP、上海矽宝高新材料有限公司的ACS-Pt-30。

本发明制备方法中，所述单端含氢硅油(即Si-H键)与季戊四醇四丙烯酸酯摩尔比为1：1-1:1.2，优选1:1.05-1:1.1；