[发明专利]一种水性单组份烘烤型聚硅氧烷涂料及其制备方法

说明书

本申请涉及涂料技术领域，更具体地说，它涉及一种水性单组份烘烤型聚硅氧烷涂料及其制备方法。水性单组份烘烤型聚硅氧烷涂料由羟基丙烯酸树脂5‑13%、聚硅氧烷预聚体25‑50%、填料1‑3%、去离子水5‑10%、溶剂1‑6%、功能助剂13‑31%、交联剂0‑10%组成；所述聚硅氧烷预聚体，由纳米二氧化硅溶胶20‑60%、烷氧基硅烷20‑60%、硅烷封端剂10‑30%组成。本申请的水性单组份烘烤型聚硅氧烷涂料，采用羟基丙烯酸树脂和聚硅氧烷预聚体进行复配，可提高涂料的冻融稳定性和储存稳定性，有利于提高烘烤型聚硅氧烷涂料施工的便捷性。

技术领域

本申请涉及涂料技术领域，更具体地说，它涉及一种水性单组份烘烤型聚硅氧烷涂料及其制备方法。

背景技术

金属板幕墙由金属板做的面板与支承结构体系组成的一种建筑外墙装饰性结构。金属板幕墙中，常用的金属板有铝单板、铝塑复合板和铝蜂窝板等。为了提高金属板幕墙的装饰性和耐久性等性能，会在金属板上涂装各种涂料，例如溶剂型氟碳涂料、粉末涂料和烘烤型聚硅氧烷涂料等。其中，由于烘烤型聚硅氧烷涂料是用水作为溶剂或分散介质的涂料，其VOC含量较少，环保性能较高，因此烘烤型聚硅氧烷涂料具有广泛的应用市场。

由于水的沸点高、比热高，挥发速度相对较慢，所以温度对烘烤型聚硅氧烷涂料的涂装质量具有显著的影响。相关文献中记载，烘烤型聚硅氧烷涂料的温度在5-35℃时，具有比较理想的粘度，不仅便于施工，还有利于提高烘烤型聚硅氧烷涂料在基材上的附着力。

针对上述中的相关技术，在温度较低的冬季，施工温度一般低于5℃，导致涂料的粘度会增高，为了满足烘烤型聚硅氧烷涂料的施工要求，需要对涂料进行预热，因此存在烘烤型聚硅氧烷涂料施工复杂的问题。

发明内容

为了提高烘烤型聚硅氧烷涂料施工的便捷性，本申请提供一种水性单组份烘烤型聚硅氧烷涂料及其制备方法。

本申请的技术原理为：在烘烤的条件下，交联剂可促进聚硅烷预聚体、羟基丙烯酸树脂反应而固化成膜。聚硅氧烷预聚体中，通过硅烷封端剂控制烷氧基硅烷水解生成的特定分子量的硅醇化合物，然后特定分子量的硅醇化合物在二氧化硅溶胶中发生脱水缩合反应，生成Si-O-Si键而结合在二氧化硅颗粒表面，形成具有三维网络结构的聚硅烷预聚体。由于Si-O-Si中键合有大量的羟基，所以在聚硅烷预聚体表面具有较多的羟基，聚硅烷预聚体部分的羟基可与羟基丙烯酸树脂反应。因此，交联剂与引入羟基丙烯酸树脂的聚硅烷预聚体表面的羟基反应，并固化形成有机-无机高分子涂层。

第一方面，本申请提供一种水性单组份烘烤型聚硅氧烷涂料，采用如下的技术方案：

一种水性单组份烘烤型聚硅氧烷涂料，由如下重量百分比的原料组成：

羟基丙烯酸树脂5-13％；

聚硅氧烷预聚体25-50％；

填料1-3％；

去离子水5-10％；

溶剂1-6％；

功能助剂13-31％；

交联剂0-10％；

所述聚硅氧烷预聚体，由如下重量百分比的原料组成：

纳米二氧化硅溶胶20-60％；

烷氧基硅烷20-60％；

硅烷封端剂10-30％。

进一步的，所述功能助剂，由溶剂、消光粉、颜料、消泡剂和分散剂混合组成。

进一步的，所述填料为氧化铝、碳化硅、晶须硅、高岭土和碳酸钙中的一种或多种。

进一步的，所述溶剂为无水乙醇或异丙醇。