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有机硅改性水性聚酯分散体及其制备方法与水性涂料 

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申请/专利权人:广东迪爱生彤德树脂有限公司

摘要:本发明涉及一种有机硅改性水性聚酯分散体及其制备方法与水性涂料,制备所述有机硅改性水性聚酯分散体的原料包括以下重量份的组分:多元醇10份‑18份、有机硅中间体7.5份‑20份、催化剂0.03份‑0.05份、二元酸5份‑11份、具有接枝活性官能团的单体1份‑3份、助溶剂7份‑13份、混合单体3份‑10份、引发剂0.5份‑1.5份、有机胺1份‑2份及去离子水40‑60份;所述混合单体为丙烯酸类单体。采用重量份为10份‑18份的多元醇及5份‑15份的二元酸,使得有机硅改性水性聚酯的封端官能团含有较多羟基及羧基,在高温固化成膜时,羧基及羟基交联反应成膜,因此含有本发明有机硅改性水性聚酯分散体的涂料在喷涂过程中无需额外加入固化剂,所得涂膜具有优异的附着力、耐水性和耐高温性能。

主权项:1.一种有机硅改性水性聚酯分散体,其特征在于,制备所述有机硅改性水性聚酯分散体的原料包括以下重量份的组分: 所述有机硅中间体为含有活性SiOH或者SiOR,同时其重均分子量为800-2000gmol;所述具有接枝活性官能团的单体选自马来酸酐、富马酸、衣康酸、丁烯酸和四氢苯酐中的一种或几种;所述混合单体为丙烯酸类单体;所述有机硅改性水性聚酯分散体的制备方法包括以下步骤:S110:将多元醇、有机硅中间体以及催化剂加入反应设备中,在115℃-200℃的温度下反应;S210:加入二元酸以及具有接枝官能团的单体,在氮气保护下,缓慢加热至150℃-220℃,反应至酸值达3-10mgKOHg后,降温至80℃-160℃,加入助溶剂,形成聚酯中间体溶液;S310:温度调至100℃-190℃,搅拌状态下,往所述聚酯中间体溶液中滴加混合单体和部分引发剂,进行共聚反应;S410:加入剩余的引发剂,在100℃-190℃保温搅拌3-5小时;S510:加入有机胺进行中和,最后用去离子水进行稀释,获得有机硅改性水性聚酯分散体。

全文数据:有机硅改性水性聚酯分散体及其制备方法与水性涂料技术领域本发明涉及聚酯树脂材料技术领域,特别是涉及有机硅改性水性聚酯分散体及其制备方法与水性涂料。背景技术有机硅树脂和聚酯树脂作为树脂材料中极其重要的两类,这两类树脂虽具有一定的特性,但也存在一定缺陷。有机硅树脂具有优良的耐热性、耐候性、电绝缘等性能,但存在机械强度、附着力和耐溶剂性能差等问题。而聚酯树脂具有丰满度高、光泽度高、附着力良好、耐化学药品性优异、涂膜硬度高的特性,但其耐高温性和施工性差等缺陷。目前国内外相继制定了严格的环保法来限制挥发性有机化合物VOC向大气排放,溶剂型涂料将逐渐被水性涂料、粉末涂料所取代。但目前市面上几乎所有的有机硅改性聚酯树脂均为溶剂型树脂,国内市场上并未发现有有机硅改性水性聚酯树脂。发明内容基于此,本发明提供一种有机硅改性水性聚酯分散体,具有合适的粘度、良好的储存稳定性,由该树脂制得的水性涂料可用水稀释,具有良好的耐热性、耐水性和柔韧性。一种有机硅改性水性聚酯分散体,制备有机硅改性水性聚酯分散体的原料包括以下重量份的组分:混合单体为丙烯酸类单体。上述有机硅改性水性聚酯分散体,先采用多元醇与有机硅中间体进行改性,再与含有双键官能团的二元酸反应制备出不饱和聚酯树脂,接枝提供水溶性及功能性的丙烯酸类单体,使其支链上带有多个羧基,因而具有水溶性,且这种结构对酯键具有一定的保护作用,从而增强树脂的稳定性及涂膜的耐水性,而且稳定性佳,在常温下存储6个月无明显分层、沉淀等问题;另外,采用重量份为10-18份的多元醇及5-15份的二元酸,使得有机硅改性水性聚酯的封端官能团含有较多羟基及羧基,在高温固化成膜时,羧基及羟基交联反应成膜,因此含有本发明有机硅改性水性聚酯分散体的涂料在喷涂过程中无需额外加入固化剂,所得涂膜具有优异的附着力、耐水性和耐高温性能。在其中一个实施例中,多元醇选自新戊二醇、甲基丙二醇、乙二醇、1,2-丙二醇,1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,3-丁二醇、乙基丁基丙二醇、1,6-己二醇、1,4-环己二醇、1,4-环己烷二甲醇、二丙二醇、三羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷、甘油和季戊四醇中的一种或几种。在其中一个实施例中,有机硅中间体为含有活性SiOH或者SiOR,同时其重均分子量为800-2000gmol。在其中一个实施例中,催化剂为钛酸酯类催化剂。在其中一个实施例中,二元酸选自对苯二甲酸、间苯二甲酸、己二酸、壬二酸、丁二酸、戊二酸、1,4-环己烷二甲酸、邻苯二甲酸酐和六氢化邻苯二甲酸酐的一种或几种。在其中一个实施例中,具有接枝活性官能团的单体选自马来酸酐、富马酸、衣康酸、丁烯酸和四氢苯酐中的一种或几种。在其中一个实施例中,助溶剂选自异丙醇、异丁醇、正丁醇、乙二醇单丁醚、二乙二醇丁醚、二乙二醇二甲醚、丙二醇单丁醚、丙二醇甲醚和二丙二醇甲醚中的一种或几种。在其中一个实施例中,混合单体选自丙烯酸、甲基丙烯酸、苯乙烯、甲基苯乙烯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异冰片酯和甲基丙烯酸异丁酯中的一种或几种。在其中一个实施例中,引发剂选自叔丁基过氧化氢、叔戊基过氧化氢、二叔丁基过氧化物、偶氮二异丁腈、过氧化苯甲酸叔丁酯和过氧化苯甲酰中的一种或几种。在其中一个实施例中,有机胺选自三乙胺、三乙醇胺、二乙醇胺、N,N-二甲基乙醇胺、氨水和2-氨基-2甲基-1-丙醇中的一种或几种。本发明还提供了上述任一项所述的有机硅改性水性聚酯分散体的制备方法,包括以下步骤:S110:将多元醇、有机硅中间体以及催化剂加入反应设备中,在115℃-200℃的温度下反应;S210:加入二元酸以及具有接枝官能团的单体,在氮气保护下,缓慢加热至150℃-220℃,反应至酸值达3-10mgKOHg后,降温至80℃-160℃,加入助溶剂,形成聚酯中间体溶液;S310:温度调至100℃-190℃,搅拌状态下,往所述聚酯中间体溶液中滴加混合单体和部分引发剂,进行共聚反应;S410:加入剩余的引发剂,在100℃-190℃保温搅拌3-5小时;S510:加入有机胺中和,最后用去离子水稀释,获得有机硅改性水性聚酯分散体。本发明还提供了一种水性涂料,该水性涂料包括上述任一项所述的有机硅改性水性聚酯分散体。在其中一个实施例中,水性涂料包括以下重量份的组分:在其中一个实施例中,辅助料包括耐高温颜料和耐高温填料;所述耐高温颜料选自钛白粉、碳黑、锰黑和钴蓝中的一种或几种;所述耐高温填料选自二氧化硅、碳化硅和云母粉中的一种或几种。其中一个实施例中,助剂包括涂料领域中常用的助剂,起流平、消泡、颜料润湿、增稠等作用。所述助剂并没有具体限制,只要不对本发明目的产生限制即可。具体实施方式为了便于理解本发明,下面将对本发明进行更全面的描述。但是,本发明可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。本发明提供一种有机硅改性水性聚酯分散体,制备有机硅改性水性聚酯分散体的原料包括以下重量份的组分:混合单体为丙烯酸类单体。一个实施例中,多元醇选自新戊二醇、甲基丙二醇、乙二醇、1,2-丙二醇,1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,3-丁二醇、乙基丁基丙二醇、1,6-己二醇、1,4-环己二醇、1,4-环己烷二甲醇、二丙二醇、三羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷、甘油和季戊四醇中的一种或几种。一个实施例中,有机硅中间体为含有活性SiOH或者SiOR,含活性SiOH或SiOR的有机硅中间体先与多元醇反应进行改性,再与二元酸及含有双键官能团的二元酸反应制备出不饱和聚酯树脂,初步完成有机硅改性,使分散体应用于涂料时,可提高涂料的表面耐刮擦性能。优选地,有机硅中间体选用重均分子量为800-2000gmol的低聚合度有机硅中间体,如美国道康宁公司所售的3074中间体、3037中间体、6018中间体等。一个实施例中,催化剂为钛酸酯类催化剂,例如钛酸四丁酯和钛酸异丁酯等。一个实施例中,二元酸选自对苯二甲酸、间苯二甲酸、己二酸、壬二酸、丁二酸、戊二酸、1,4-环己烷二甲酸、邻苯二甲酸酐和六氢化邻苯二甲酸酐的一种或几种。一个实施例中,具有接枝活性官能团的单体选自马来酸酐、富马酸、衣康酸、丁烯酸和四氢苯酐中的一种或几种。一个实施例中,助溶剂选自异丙醇、异丁醇、正丁醇、乙二醇单丁醚、二乙二醇丁醚、二乙二醇二甲醚、丙二醇单丁醚、丙二醇甲醚和二丙二醇甲醚中的一种或几种。一个实施例中,混合单体选自丙烯酸、甲基丙烯酸、苯乙烯、甲基苯乙烯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异冰片酯和甲基丙烯酸异丁酯中的一种或几种。一个实施例中,引发剂选自叔丁基过氧化氢、叔戊基过氧化氢、二叔丁基过氧化物、偶氮二异丁腈、过氧化苯甲酸叔丁酯和过氧化苯甲酰中的一种或几种。一个实施例中,有机胺选自三乙胺、三乙醇胺、二乙醇胺、二甲基乙二醇胺、N,N-二甲基乙醇胺、氨水和2-氨基-2甲基-1-丙醇中的一种或几种。上述有机硅改性水性聚酯分散体,先采用多元醇与有机硅中间体进行改性,再与含有双键官能团的二元酸反应制备出不饱和聚酯树脂,接枝提供水溶性及功能性的丙烯酸类单体,使其支链上带有多个羧基,因而具有水溶性,且这种结构对酯键具有一定的保护作用,从而增强树脂的稳定性及涂膜的耐水性,而且稳定性佳,在常温下存储6个月无明显分层、沉淀等问题;另外,采用重量份为10份-18份的多元醇及5份-15份的二元酸,使得有机硅改性水性聚酯的封端官能团含有较多羟基及羧基,在高温固化成膜时,羧基及羟基交联反应成膜,因此含有本发明有机硅改性水性聚酯分散体的涂料在喷涂过程中无需额外加入固化剂,所得涂膜具有优异的附着力、耐水性和耐高温性能。本发明还提供了上述有机硅改性水性聚酯分散体的制备方法,包括以下步骤:S110:将多元醇、有机硅中间体以及催化剂加入反应设备中,在115℃-200℃的温度下,至有机硅中间体与多元醇充分反应。S210:加入二元酸以及具有接枝官能团的单体,在氮气保护下,缓慢加热至150℃-220℃,反应至酸值达3-10mgKOHg后,降温至80℃-160℃,加入助溶剂,形成聚酯中间体溶液。S310:温度调至100℃-190℃,搅拌状态下,往所述聚酯中间体溶液中滴加混合单体和部分引发剂,进行共聚反应。较优地,混合单体和部分引发剂形成混合液,然后将混合液滴加入聚酯中间体溶液中,由引发剂引发混合单体与聚酯中间体溶液的共聚反应。较优地,步骤S310中加入的引发剂占引发剂总量的60%wt-90%wt,并且混合单体和部分引发剂在0.5-3小时内滴加完毕,滴加的速度较缓慢,有助于共聚反应充分,并获得预设的端基。S410:加入剩余的引发剂,在100℃-190℃温度下搅拌3-5小时,促进混合单体与聚酯中间体溶液完全反应。S510:加入有机胺,搅拌,至温度低于100℃后,加入去离子水,搅拌均匀,获得有机硅改性水性聚酯分散体,有机硅改性水性聚酯分散体的固含为30%-50%。聚酯中间体溶液与混合单体反应完后,加入有机胺中和成盐,得到可水分散的有机硅改性聚酯树脂。有机胺的用量为适量,根据聚酯中间体溶液与混合单体反应完后的溶液酸度值加入,以中和完全。本发明的制备方法根据原料的反应特性,分几个步骤反应形成预设的中间产物,获得预设端基,进而制成具有水溶性的有机硅改性聚酯分散体,稳定性佳。本发明还提供了一种水性涂料,该水性涂料包括上述有机硅改性水性聚酯分散体。一个实施例中,水性涂料包括以下重量份的组分:一个实施例中,辅助料包括耐高温颜料和耐高温填料,耐高温颜料主要用于调节水性涂料的颜色,耐高温填料主要用于调节水性涂料的黏度。较优地,耐高温颜料选自钛白粉、碳黑、锰黑和钴蓝中的一种或几种;较优地,耐高温填料选自二氧化硅、碳化硅和云母粉中的一种或几种。其中一个实施例中,助剂包括涂料领域中常用的助剂,起流平、消泡、颜料润湿、增稠等作用。所述助剂并没有具体限制,只要不对本发明目的产生限制即可。以下为实施例说明。实施例1本实施例中,制备有机硅改性水性聚酯分散体的原料包括以下重量份的组分:多元醇18份、有机硅中间体18份、催化剂0.03份、二元酸7.5份、具有接枝活性官能团的单体1份、助溶剂7.5份、混合单体5.5份及引发剂0.5份,有机胺2份,去离子水40份。多元醇为新戊二醇和三羟甲基乙烷,新戊二醇和三羟甲基乙烷的重量份含量分别为:新戊二醇10份,三羟甲基乙烷8份。有机硅中间体为康宁3074中间体。催化剂为钛酸四丁酯。二元酸为间苯二甲酸、己二酸和邻苯二甲酸酐,间苯二甲酸、己二酸和邻苯二甲酸酐的重量份含量分别为:间苯二甲酸3份,己二酸4份,邻苯二甲酸酐0.5份。具有接枝活性官能团的单体为马来酸酐。助溶剂为乙二醇单丁醚。混合单体为甲基丙烯酸羟乙酯和丙烯酸丁酯,甲基丙烯酸羟乙酯和丙烯酸丁酯的重量份含量分别为:甲基丙烯酸羟乙酯2.5份,丙烯酸丁酯2份,丙烯酸羟乙酯1.5份,丙烯酸1.5份。引发剂为二叔丁基过氧化氢。上述有机硅改性水性聚酯分散体的制备方法,包括以下步骤:S110:将多元醇、有机硅中间体以及催化剂加入反应设备中,在140℃的温度下,至有机硅中间体与多元醇充分反应。S210:加入二元酸以及具有接枝官能团的单体,在氮气保护下,缓慢加热至180℃,反应至酸值达10mgKOHg后,降温至100℃,加入助溶剂,形成聚酯中间体溶液。S310:温度调至130℃,搅拌状态下,往聚酯中间体溶液中滴加混合单体和部分引发剂的混合液,进行共聚反应。步骤S310中加入0.3重量份引发剂,并且混合单体和部分引发剂在1小时内滴加完毕,滴加的速度较缓慢,有助于共聚反应充分,并获得预设的端基。S410:加入剩余的引发剂,在130℃温度下搅拌3.5小时,促进混合单体与聚酯中间体溶液完全反应。S510:加入有机胺氨水,搅拌,至温度低于100℃后,加入去离子水,搅拌均匀,获得有机硅改性水性聚酯分散体。取上述有机硅改性水性聚酯分散体制成水性涂料,本实施例的水性涂料包括以下重量份的组分:有机硅改性水性聚酯分散体50份、辅助料31.5份、助剂0.5份及去离子水18份。其中,辅助料为耐高温颜料和耐高温填料,耐高温颜料和耐高温填料的重量份含量为耐高温颜料16.5份,耐高温颜料为钛白粉;耐高温填料15份,耐高温填料为二氧化硅。助剂为Tego-260和TegoTwin4000,Tego-260为0.3份;TegoTwin4000为0.2份。实施例2本实施例中,制备有机硅改性水性聚酯分散体的原料包括以下重量份的组分:多元醇15份、有机硅中间体13份、催化剂0.04份、二元酸8份、具有接枝活性官能团的单体2份、助溶剂10份、混合单体5份及引发剂1份,有机胺2份,去离子水49份。多元醇为新戊二醇和三羟甲基丙烷,新戊二醇和三羟甲基丙烷的重量含量分别为新戊二醇9份,三羟甲基丙烷6份。有机硅中间体为道康宁3074中间体。催化剂为钛酸异丁酯。二元酸为邻苯二甲酸酐和壬二酸,邻苯二甲酸酐和壬二酸的重量份含量分别为:邻苯二甲酸酐3份,壬二酸5份。具有接枝活性官能团的单体为富马酸。助溶剂为二乙二醇丁醚。混合单体为甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸异丁酯、丙烯酸羟乙酯和甲基丙烯酸,甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸异丁酯、丙烯酸羟乙酯和甲基丙烯酸的重量份含量分别为:甲基丙烯酸甲酯0.5份,甲基丙烯酸异丁酯2份,丙烯酸羟乙酯1份,甲基丙烯酸1.5份。引发剂为过氧化苯甲酸叔丁酯。上述有机硅改性水性聚酯分散体的制备方法,包括以下步骤:S110:将多元醇、有机硅中间体以及催化剂加入反应设备中,在115℃的温度下,至有机硅中间体与多元醇充分反应。S210:加入二元酸以及具有接枝官能团的单体,在氮气保护下,缓慢加热至200℃,反应至酸值达6mgKOHg后,降温至150℃,加入助溶剂,形成聚酯中间体溶液。S310:温度调至120℃,搅拌状态下,往聚酯中间体溶液中滴加混合单体和部分引发剂的混合液,进行共聚反应。步骤S310中加入0.7重量份引发剂,并且混合单体和部分引发剂在2小时内滴加完毕,滴加的速度较缓慢,有助于共聚反应充分,并获得预设的端基。S410:加入剩余的引发剂,在120℃温度下搅拌5小时,促进混合单体与聚酯中间体溶液完全反应。S510:加入有机胺二甲基二乙醇胺,搅拌,至温度低于100℃后,加入去离子水,搅拌均匀,获得有机硅改性水性聚酯分散体。取上述有机硅改性水性聚酯分散体制成水性涂料,本实施例的水性涂料包括以下重量份的组分:有机硅改性水性聚酯分散体51份、辅助料25份、助剂0.5份及去离子水10份。辅助料包括耐高温颜料和耐高温填料,耐高温颜料和耐高温填料的重量份含量分别为:耐高温颜料15份,耐高温填料10份;耐高温颜料为碳黑;耐高温填料为二氧化硅和碳化硅,二氧化硅和碳化硅的重量份含量分别为:二氧化硅6份,碳化硅4份。助剂为Tego-260和TegoTwin4000,Tego-260为0.3份;TegoTwin4000为0.2份。实施例3本实施例中,制备有机硅改性水性聚酯分散体的原料包括以下重量份的组分:多元醇15份、有机硅中间体14份、催化剂0.03份、二元酸6份、具有接枝活性官能团的单体1份、助溶剂10份、混合单体8份、引发剂0.5份、有机胺1份以及去离子水45.5份。多元醇为季戊四醇和1,4-环己烷二甲醇,甲基丙二醇和1,4-环己烷二甲醇的重量份含量分别为季戊四醇5份,1,4-环己烷二甲醇10份。有机硅中间体为道康宁6018中间体。催化剂为钛酸四丁酯。二元酸为间苯二甲酸和己二酸,间苯二甲酸和己二酸的重量份含量分别为间苯二甲酸3份,己二酸3份。具有接枝活性官能团的单体为四氢苯酐。助溶剂为二乙二醇二甲醚。混合单体为丙烯酸、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸异冰片酯,丙烯酸、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸异冰片酯的重量份含量分别为丙烯酸1.5份,丙烯酸羟丙酯2份,甲基丙烯酸甲酯3.5份,甲基丙烯酸异冰片酯1份。引发剂为二叔丁基过氧化物和叔戊基过氧化氢,二叔丁基过氧化物和叔戊基过氧化氢的重量份含量分别为:二叔丁基过氧化物0.25份,叔戊基过氧化氢0.25份。上述有机硅改性水性聚酯分散体的制备方法,包括以下步骤:S110:将多元醇、有机硅中间体以及催化剂加入反应设备中,在150℃的温度下,至有机硅中间体与多元醇充分反应。S210:加入二元酸以及具有接枝官能团的单体,在氮气保护下,缓慢加热至220℃,反应至酸值达4mgKOHg后,降温至120℃,加入助溶剂,形成聚酯中间体溶液。S310:温度调至150℃,搅拌状态下,往所述聚酯中间体溶液中滴加混合单体和部分引发剂,进行共聚反应。混合单体和部分引发剂形成混合液,然后将混合液滴加入聚酯中间体溶液中,由引发剂引发混合单体与聚酯中间体溶液的共聚反应。步骤S310中加入0.33重量份引发剂,并且混合单体和部分引发剂在1.5小时内滴加完毕,滴加的速度较缓慢,有助于共聚反应充分,并获得预设的端基。S410:加入剩余的引发剂,在150℃温度下搅拌3.5小时,促进混合单体与聚酯中间体溶液完全反应。S510:加入有机胺二甲基乙二醇胺,搅拌,至温度低于100℃后,加入去离子水,搅拌均匀,获得有机硅改性水性聚酯分散体。取上述有机硅改性水性聚酯分散体制成水性涂料,本实施例的水性涂料包括以下重量份的组分:有机硅改性水性聚酯分散体62份、辅助料24.8份、助剂1份及去离子水12.2份。辅助料包括耐高温颜料和耐高温填料,耐高温颜料为钛白粉1.3重量份和钴蓝0.5重量份;耐高温填料为二氧化硅23重量份。助剂为Tego-260和TegoTwin4000,Tego-260为0.3份;TegoTwin4000为0.7份。实施例4本实施例中,制备有机硅改性水性聚酯分散体的原料包括以下重量份的组分:多元醇18份、有机硅中间体8份、催化剂0.05份、二元酸13份、具有接枝活性官能团的单体1.5份、助溶剂8份、混合单体8.5份、引发剂1.4份、有机胺1.6份以及去离子水60份。多元醇为三羟甲基丙烷。有机硅中间体为道康宁6018中间体。催化剂为钛酸酯类催化剂。二元酸为六氢化邻苯二甲酸酐。具有接枝活性官能团的单体为衣康酸。助溶剂为二丙二醇甲醚。混合单体为丙烯酸、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸异冰片酯和丙烯酸羟乙酯,丙烯酸、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸异冰片酯和丙烯酸羟乙酯的重量份含量分别为:丙烯酸2份,丙烯酸丁酯2份,甲基丙烯酸异冰片酯2份,丙烯酸羟乙酯2.5份。引发剂为二叔丁基过氧化物和偶氮二异丁腈,二叔丁基过氧化物和偶氮二异丁腈的重量份含量分别为:二叔丁基过氧化物1份,偶氮二异丁腈0.4份。上述有机硅改性水性聚酯分散体的制备方法,包括以下步骤:S110:将多元醇、有机硅中间体以及催化剂加入反应设备中,在200℃的温度下,至有机硅中间体与多元醇充分反应。S210:加入二元酸以及具有接枝官能团的单体,在氮气保护下,缓慢加热至220℃,反应至酸值达4mgKOHg后,降温至85℃,加入助溶剂,形成聚酯中间体溶液。S310:温度调至100℃,搅拌状态下,往所述聚酯中间体溶液中滴加混合单体和部分引发剂的混合液,进行共聚反应。步骤S310中加入1.05重量份引发剂,并且混合单体和部分引发剂在3小时内滴加完毕。S410:加入剩余的引发剂,在100℃温度下搅拌3.5小时,促进混合单体与聚酯中间体溶液完全反应。S510:加入有机胺二乙醇胺,搅拌,至温度低于100℃后,加入去离子水,搅拌均匀,获得有机硅改性水性聚酯分散体。取上述有机硅改性水性聚酯分散体制成水性涂料,本实施例的水性涂料包括以下重量份的组分:有机硅改性水性聚酯分散体65份、辅助料25份、助剂0.5份及去离子水9.5份。辅助料包括3重量份耐高温颜料和22重量份耐高温填料,耐高温颜料为碳黑和锰黑,碳黑和锰黑的重量份含量分别为碳黑1份,锰黑2份;耐高温填料为云母粉。助剂为Tego-260和TegoTwin4000,Tego-260为0.3份;TegoTwin4000为0.2份。实施例5本实施例中,制备有机硅改性水性聚酯分散体的原料包括以下重量份的组分:多元醇15份、有机硅中间体11份、催化剂0.03份、二元酸14.5份、具有接枝活性官能团的单体2.8份、助溶剂10份、混合单体5.5份、引发剂1份、有机胺1.5份及去离子水46份。多元醇为三羟甲基乙烷。有机硅中间体为道康宁3037中间体。催化剂为钛酸异丁酯。二元酸为对苯二甲酸和丁二酸,对苯二甲酸和丁二酸的重量份含量分别为:对苯二甲酸6份,丁二酸8.5份。具有接枝活性官能团的单体为丁烯酸。助溶剂为丙二醇单丁醚和丙二醇甲醚,丙二醇单丁醚和丙二醇甲醚的重量份含量分别为:丙二醇单丁醚8份,丙二醇甲醚2份。混合单体为苯乙烯、甲基丙烯酸羟丙酯和丙烯酸,苯乙烯、甲基丙烯酸羟丙酯和丙烯酸的重量份含量分别为:苯乙烯2.0份,甲基丙烯酸羟丙酯3份,丙烯酸0.5份。引发剂为叔戊基过氧化氢和过氧化苯甲酰,叔戊基过氧化氢和过氧化苯甲酰的重量份含量分别为:叔戊基过氧化氢0.5份,过氧化苯甲酰0.5份。上述有机硅改性水性聚酯分散体的制备方法,包括以下步骤:S110:将多元醇、有机硅中间体以及催化剂加入反应设备中,在175℃的温度下,至有机硅中间体与多元醇充分反应。S210:加入二元酸以及具有接枝官能团的单体,在氮气保护下,缓慢加热至160℃,反应至酸值达5mgKOHg后,降温至85℃,加入助溶剂,形成聚酯中间体溶液。S310:温度调至100℃,搅拌状态下,往聚酯中间体溶液中滴加混合单体和部分引发剂的混合液,进行共聚反应。步骤S310中加入0.7重量份引发剂,并且混合单体和部分引发剂在2.5小时内滴加完毕。S410:加入剩余的引发剂,在100℃温度下搅拌5小时,促进混合单体与聚酯中间体溶液完全反应。S510:加入有机胺二甲基乙二醇胺,搅拌,至温度低于100℃后,加入去离子水,搅拌均匀,获得有机硅改性水性聚酯分散体。取上述有机硅改性水性聚酯分散体制成水性涂料,本实施例的水性涂料包括以下重量份的组分:有机硅改性水性聚酯分散体60份、辅助料23份、助剂0.5份及去离子水16.5份。辅助料包括5重量份耐高温颜料和18重量份耐高温填料,耐高温颜料为钴蓝;耐高温填料为碳化硅。助剂为Tego-260和TegoTwin4000,Tego-260为0.3份;TegoTwin4000为0.2份。实施例6本实施例中,制备有机硅改性水性聚酯分散体的原料包括以下重量份的组分:多元醇13份、有机硅中间体20份、催化剂0.03份、二元酸10份、具有接枝活性官能团的单体1份、助溶剂12份、混合单体9.6份、引发剂1份、有机胺1份及去离子水55份。多元醇为三羟甲基丙烷。有机硅中间体为道康宁3037中间体。催化剂为钛酸异丁酯。二元酸为对戊二酸。具有接枝活性官能团的单体为富马酸。助溶剂为异丙醇和异丁醇,异丙醇和异丁醇的重量份含量分别为:异丙醇8份,异丁醇4份。混合单体为甲基丙烯酸。引发剂为偶氮二异丁腈。上述有机硅改性水性聚酯分散体的制备方法,包括以下步骤:S110:将多元醇、有机硅中间体以及催化剂加入反应设备中,在145℃的温度下反应,至有机硅中间体与多元醇充分反应。S210:加入二元酸以及具有接枝官能团的单体,在氮气保护下,缓慢加热至195℃,反应至酸值达3.5mgKOHg后,降温至105℃,加入助溶剂,形成聚酯中间体溶液。S310:温度调至110℃,搅拌状态下,往聚酯中间体溶液中滴加混合单体和部分引发剂的混合液,进行共聚反应。步骤S310中加入0.7重量份引发剂,并且混合单体和部分引发剂在3小时内滴加完毕。S410:加入剩余的引发剂,在110℃温度下搅拌4.5小时,促进混合单体与聚酯中间体溶液完全反应。S510:加入有机胺2-氨基-2-甲基-1-丙醇,搅拌,至温度低于100℃后,加入去离子水,搅拌均匀,获得有机硅改性水性聚酯分散体。取上述有机硅改性水性聚酯分散体制成水性涂料,本实施例的水性涂料包括以下重量份的组分:有机硅改性水性聚酯分散体70.5份、辅助料15.5份、助剂3份及去离子水5份。辅助料包括5.5重量份耐高温颜料和10重量份耐高温填料,耐高温颜料为锰黑;耐高温填料为云母粉。助剂为Tego-260和TegoTwin4000,Tego-260为2份;TegoTwin4000为1份。将实施例1至6所得的水性涂料进行涂膜,然后检测涂膜的性能,检测结果如表1。表1由表1可知,实施例1至6的有机硅改性水性聚酯分散体,兼具了有机硅和聚酯树脂的特性,也有丙烯酸树脂的特点,应用于水性涂料,其固化的涂膜具有优异的附着力、耐热性、耐水性、柔韧性,弯折时涂膜不易损坏,该涂膜的硬度覆盖范围较宽,可以达到较高的硬度要求,可根据需求选择合适的硬度。以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

权利要求:1.一种有机硅改性水性聚酯分散体,其特征在于,制备所述有机硅改性水性聚酯分散体的原料包括以下重量份的组分:所述混合单体为丙烯酸类单体。2.根据权利要求1所述的有机硅改性水性聚酯分散体,其特征在于,所述多元醇选自新戊二醇、甲基丙二醇、乙二醇、1,2-丙二醇,1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,3-丁二醇、乙基丁基丙二醇、1,6-己二醇、1,4-环己二醇、1,4-环己烷二甲醇、二丙二醇、三羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷、甘油和季戊四醇中的一种或几种。3.根据权利要求1所述的有机硅改性水性聚酯分散体,其特征在于,所述有机硅中间体为含有活性SiOH或者SiOR,同时其重均分子量为800-2000gmol。4.根据权利要求1所述的有机硅改性水性聚酯分散体,其特征在于,所述催化剂为钛酸酯类催化剂。5.根据权利要求1所述的有机硅改性水性聚酯分散体,其特征在于,所述二元酸选自对苯二甲酸、间苯二甲酸、己二酸、壬二酸、丁二酸、戊二酸、1,4-环己烷二甲酸、邻苯二甲酸酐和六氢化邻苯二甲酸酐的一种或几种。6.根据权利要求1所述的有机硅改性水性聚酯分散体,其特征在于,所述具有接枝活性官能团的单体选自马来酸酐、富马酸、衣康酸、丁烯酸和四氢苯酐中的一种或几种。7.根据权利要求1所述的有机硅改性水性聚酯分散体,其特征在于,所述助溶剂选自异丙醇、异丁醇、正丁醇、乙二醇单丁醚、二乙二醇丁醚、二乙二醇二甲醚、丙二醇单丁醚、丙二醇甲醚和二丙二醇甲醚中的一种或几种。8.根据权利要求1所述的有机硅改性水性聚酯分散体,其特征在于,所述混合单体选自丙烯酸、甲基丙烯酸、苯乙烯、甲基苯乙烯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异冰片酯和甲基丙烯酸异丁酯中的一种或几种。9.根据权利要求1所述的有机硅改性水性聚酯分散体,其特征在于,所述引发剂选自叔丁基过氧化氢、叔戊基过氧化氢、二叔丁基过氧化物、偶氮二异丁腈、过氧化苯甲酸叔丁酯和过氧化苯甲酰中的一种或几种。10.如权利要求1至9任一项所述的有机硅改性水性聚酯分散体的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:S110:将多元醇、有机硅中间体以及催化剂加入反应设备中,在115℃-200℃的温度下反应;S210:加入二元酸以及具有接枝官能团的单体,在氮气保护下,缓慢加热至150℃-220℃,反应至酸值达3-10mgKOHg后,降温至80℃-160℃,加入助溶剂,形成聚酯中间体溶液;S310:温度调至100℃-190℃,搅拌状态下,往所述聚酯中间体溶液中滴加混合单体和部分引发剂,进行共聚反应;S410:加入剩余的引发剂,在100℃-190℃保温搅拌3-5小时;S510:加入有机胺进行中和,最后用去离子水进行稀释,获得有机硅改性水性聚酯分散体。11.一种水性涂料,其特征在于,包括权利要求1至10任一项所述的有机硅改性水性聚酯分散体。12.根据权利要求11所述的水性涂料,其特征在于,所述水性涂料包括以下重量份的组分:13.根据权利要求12所述的水性涂料,其特征在于,所述辅助料包括耐高温颜料和耐高温填料;所述耐高温颜料选自钛白粉、碳黑、锰黑和钴蓝中的一种或几种;所述耐高温填料选自二氧化硅、碳化硅和云母粉中的一种或几种。

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