有机硅改性丙烯酸乳液在日本外墙涂料中的应用
有机硅改性丙烯酸酯微乳液研究进展及其应用
有机硅改性丙烯酸酯微乳液研究进展及其应用杨宏伟许立新*摘要:综述了近年来有机硅改性丙烯酸酯微乳液的研究进展,介绍了其制备改性的方法,着重讨论了有机硅单体种类及用量、乳化剂,功能单体等因素对有机硅改性丙烯酸酯微乳液聚合及其性能的影响。
关键词:有机硅,丙烯酸酯,微乳液,研究进展前言微乳液是由油、水、乳化剂和助乳化剂组成的各向同性、热力学稳定的、透明或半透明的胶体分散体系。
自1943年Hoar等用油、水和乳化剂以及醇得到透明均一微乳液体系以来[1]，由于微乳液聚合机理的特殊性、聚合手段的多样性及其应用的广泛性，微乳液已成为当今国际上的研究热点领域之一。
丙烯酸酯乳液具有优良的耐候性、成膜性和粘结性,在涂料、粘合剂等方面应用广泛,但同时存在有耐水性、透湿性及耐粘污性差等缺点;有机硅氧烷主链为Si－O－Si键,具有高度的柔顺性、优异的耐高低温性能、耐候性和耐水性和良好的透气性。
将丙烯酸酯类和有机硅氧烷这两类极性相差很大的单体进行微乳液聚合改性,制备兼有两者优异性能的新材料,在理论和应用上都具有重大意义。
本文综述了近年来有机硅改性丙烯酸酯微乳液方面的研究现状,并探讨了未来的研究发展方向和应用前景。
1有机硅改性丙烯酸酯微乳液的制备方法目前有机硅对丙烯酸酯微乳液改性方法一般分为两种：物理改性法和化学改性法。
物理改性分为两种：一是将有机硅氧烷单体作为偶联剂或改性助剂直接加入丙烯酸酯微乳液中改性；二是将有机硅氧烷制备成有机硅微乳液，再将其与丙烯酸酯类乳液共混进行改性。
有专利报道[2]将交联型含氟丙烯酸酯乳液和有机硅微乳液共混可以作为运动器械或工具的涂层。
化学改性是指通过化学反应将有机硅氧烷引入到丙烯酸酯分子链上，使得极性相差很大的有机硅氧烷和丙烯酸酯聚合物分子间形成化学键，化学改性明显提高了两相之间的相容性，一定程度上控制了有机硅分子的表面迁移和有机硅的微观形态，从而比物理共混的性能优越，具有更好的发展前景。
有机硅化学改性丙烯酸酯微乳液的制备方法主要有两种：1.1硅氧烷环单体开环制备的硅氧烷预聚体与丙烯酸酯单体的接枝共聚孔祥东等以八甲基环四硅氧烷D4和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(A-174)为有机硅单体改性丙稀酸酯，认为随有机硅含量的增加,D4与A174的缩合交联度增大,降低了有机硅聚合物与丙烯酸酯聚合物的相容性和体系的稳定性;*通讯联系人许立新alexxu1@同时胶膜的吸水率降低[3]。
有机硅改性丙烯酸酯涂料
有机硅改性丙烯酸酯涂料摘要：本文综述了丙烯酸酯作为涂料的优缺点及用有机硅对其改性可大大扩展其应用领域的特点，重点阐述了有机硅改性丙烯酸酯的方法，并介绍了有机硅改性丙烯酸酯在涂料领域的广泛应用以及其良好的发展前景。
关键词：有机硅；丙烯酸酯涂料；改性方法；应用0 引言丙烯酸酯涂料是20世纪70年代以来发展迅速的涂料品种，主要由(甲基)丙烯酸酯单体通过加聚反应得到。
丙烯酸树脂本身具有色浅、透明度高、保光、光亮丰满、在红外区吸收小等特点，且具有优异的耐候性、耐腐蚀性、附着力强、柔韧以及单体众多、合成容易、价格便宜等优点而得到广泛应用。
但是，由于丙烯酸酯聚合物的耐温性、耐水性、防油性、透气性差，限制了它的进一步应用。
丙烯酸酯涂料可用其它树脂进行改性，发展高性能丙烯酸酯涂料也成为一种发展趋势，即大大拓宽了丙烯酸酯涂料的应用领域。
有机硅单体及其聚合物具有优异的耐水性、耐高低温性、保光性、透气性等特点。
利用有机硅的优点改进丙烯酸树脂的不足，以获得兼备丙烯酸树脂和聚硅氧烷优点的新型丙烯酸酯涂料，已成为当今研究的热点和难点。
1 有机硅改性丙烯酸酯的制备方法目前有机硅对丙烯酸酯微乳液改性方法一般分为两种：物理改性法和化学改性法。
物理改性分为两种：一是将有机硅氧烷单体作为偶联剂或改性主机直接加入丙烯酸酯微乳液中改性；二是将有机硅氧烷制备成有机硅微乳液，再将其与丙烯酸酯类乳液共混进行改性。
化学改性是通过化学反应将有机硅氧烷引入到丙烯酸酯分子链上，使得极性相差很大的有机硅氧烷和丙烯酸酯聚合物分子间形成化学键，化学改性明显提高了两相之间的相容性，一定程度上控制了有机硅分子的表面迁移和有机硅的围观形态，从而比物理共混的性能优越，具有更好的发展前景。
1.1物理共混法物理共混法也称为冷拼法，是材料改性的常用方法之一。
物理共混法是将有机硅聚合物直接加入到丙烯酸树脂中，或在有机硅聚合物存在下进行丙烯酸酯的聚合。
物理共混法操作简单，但是聚硅氧烷与丙烯酸酯的结构和极性、表面自由能相差较大，聚硅氧烷容易向表面迁移，二者相容性差，因此，采用此法制备硅丙树脂的关键是解决共混物的稳定性和两者相容性。
氟硅改性丙烯酸乳液外墙涂料
氟硅改性丙烯酸乳液外墙涂料
简介：
建筑外墙涂料除了对建筑物具有美化装饰以外，重要的是它对建筑物具有保护作用，使基层免遭外界大气、紫外线、雨水和化学物质的侵蚀。
丙烯酸乳胶漆因价格适中、相对稳定性好，原料易得，工艺简单，是目前用于外墙涂料的主要品种之一。
但由于丙烯酸树脂乳液耐高温性差，低温又易发脆，在建筑涂料中最明显的缺点是高温回粘，导致耐沾污性下降，在外界环境下表现为耐水性和耐候性差，使其应用范围得到限制。
为了得到性能优异的外墙涂料，在丙烯酸乳液中接入一定数量的含氟硅单体进行改性，利用C-F键和Si-O键键能高，电负性大，表面能低的特点，赋予涂膜优异的耐候性、耐久性、耐化学药品性、防腐性、绝缘性、不易燃性、低温柔韧性好、憎水性、非粘附性及耐污染性等性能。
生产：
Ø 氟硅改性丙烯酸乳液的制备
将氟硅预聚体、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸，在三元复合乳化剂体系中，以过硫酸钾或过硫酸铵为催化剂，经预乳化聚合方法进行加成共聚，最后中和至pH=8，制得氟硅改性丙烯酸乳液。
Ø 氟硅改性丙烯酸乳液外墙涂料的制备
①基本配方
②制备工艺
将合成的新型氟硅改性丙烯酸乳液按表1的配方配制外墙涂料，其工艺流程如图1所示。
性能测试：
1. 涂料性能测试
该外墙涂料经检验，其各项性能指标均符合国家标准GB/T 9755-2001优等品的要求，检测结果见表2。
由表2可以看出，该涂料具有极好的耐沾污性。
2. 涂膜耐候性
按照国家标准GB/T 1865-1997《色情和清漆人工气候老化和人工辐射暴露（滤过的氙弧辐射）》对涂料的耐人工老化性进行测试，具体数据见表3。
高性能硅丙乳液合成及在建筑涂料中应用研究
2. 以粉末的形态经溶融后成膜的粉末涂料(主要用于各类管线，化工设备及 白色家 电 的涂 装)；
3. 提 高涂 料 固体含 量 的 高 固体涂料 （主要 用 于船 舶及 工业 重 防腐 涂 料 方 面 ）； 4 . 以水代 替有 机 溶 剂 的水性 涂料 （主要用 于汽 车 电泳 漆和 建筑 涂 料 ）。 目前大 部 分 建筑 所 使用 的乳胶漆 就是 水 性 涂 料 的一个 大 类 ，由于 它们 所 含 有 机 挥 发
II
有 机 聚 硅 氧 烷 以 S i-0 -S i 为 大 分 子 主 链 ，兼 具 有 机 聚 合 物 和 无 机 化 合 物 优 良特 性 ， 如 耐候 保 光 、疏 水 透 气 、抗 沾 污 和 耐 磨 等 ；丙烯 酸 酯 乳 液 原料 来 源 丰 富 、价 廉 且 成 膜 性 好 、强度 高 、粘 结性 强 。通 过 乳液聚 合工 艺制 备 有 机 硅 改性 丙烯 酸 酯乳液 ，可 获得 兼 具 有机硅 和 丙烯 酸酯优 良特 性 的高性 能乳液 。该类 有机 硅 改性 丙烯 酸酯乳液 是制备超 耐候 性建筑 外墙 涂 料 的理 想基 料 。硅 丙 高性 能乳 胶漆 具有优 异 的耐候 性 、耐水 性 、耐碱 性 、 耐沾污和 耐擦 洗等性 能 。
（2 7 ) （2 9 ) （3 1 ) （32 ) (33 ) （3 5 ) （36 ) (37 ) (38 ) (39 ) (39 ) (42 ) （4 3 ) (43 ) (44 ) (45 ) (46 ) （4 6 ) (47 ) (48 ) (48 ) （4 9 ) (50 ) (52 ) (54 ) （5 6 ) (57 ) (58 )
然 而现 代 社会 的发展 离不 开对环 境 的保 护 ，人 们 也越 来 越重视 如 何在 生 产 活 动 中避 免 对 环 境 的污 染 。各 种 涂 料 在 生 产 中对 环 境 的 影 响主 要 有 废 水 ，废 渣 和 废 溶 剂 的排 放 。 另 外 涂 料 中 的 重 要 组 分 -溶 剂 在 生 产 和 施 工 时 的 挥 发 对 大 气 环 境 的 影 响 更 大 。有 机 溶 剂
有机硅改性丙烯酸乳液的研究
有机硅改性丙烯酸乳液的研究有机硅改性丙烯酸乳液是指以有机硅为改性剂对丙烯酸乳液进行改性处理，以提高丙烯酸乳液的稳定性、耐久性、耐磨性等性能。
本文将介绍有机硅改性丙烯酸乳液的制备方法、性能及应用领域等方面的研究进展。
1.制备方法改性丙烯酸乳液的制备一般采用原位合成法和后加法两种方法。
原位合成法是指将丙烯酸、有机硅改性剂、界面活性剂等原料同时加入反应釜中，在适宜的温度、pH值和反应时间下，通过包括乳液聚合、非离子型乳化剂水解、有机硅在聚合体中交联等环节，制备出改性丙烯酸乳液。
后加法是指在制备好的丙烯酸乳液中加入有机硅改性剂，并经过一定的搅拌或超声等辅助方法，使有机硅改性剂充分分散在丙烯酸乳液中，完成改性过程。
2.性能分析有机硅改性丙烯酸乳液相较于传统的丙烯酸乳液，在稳定性、耐久性等方面均有所提高，具体表现为：1) 稳定性：有机硅能在聚合体中产生交联作用，降低乳液颗粒的表面能，增加颗粒之间的亲和力，从而提高乳液稳定性。
2) 耐久性：有机硅改性剂可形成氧化硅保护膜，提高聚合体的热稳定性和耐候性，同时增加涂层的硬度和耐磨性。
3) 其他性能：有机硅改性丙烯酸乳液还具有较好的粘合性、耐水性和耐热性等性能。
3.应用领域有机硅改性丙烯酸乳液的应用领域较广，主要应用于涂料、胶粘剂、印刷油墨、纺织助剂等领域。
在涂料领域，有机硅改性丙烯酸乳液可以广泛应用于水性木器漆、水性金属漆、水性家具漆、水性工业漆等领域，可提高涂料的附着力、耐久性和光泽度。
在胶粘剂领域，有机硅改性丙烯酸乳液可广泛应用于水性胶粘剂、自粘标签、书籍胶装、透明胶带等领域，可提高胶粘剂的粘接强度和耐水性。
在印刷油墨领域，有机硅改性丙烯酸乳液可应用于胶片、塑料膜、金属薄膜等印刷基材上，可提高油墨的附着力和耐磨性。
在纺织助剂领域，有机硅改性丙烯酸乳液可应用于纺织整理剂、防水剂、阻燃剂等领域，可改善纺织品的手感、耐水性和防火性能。
总之，有机硅改性丙烯酸乳液其稳定性、耐久性等性能有很大的提升，在涂料、胶粘剂、印刷油墨、纺织助剂等领域应用前景广阔。
有机硅改性丙烯酸乳液及其涂料性能及应用概述
有机硅改性丙烯酸乳液及其涂料性能及应用概述 一、 前言 乳胶涂料因具有轻质、安全、色彩丰富典雅，施工效率高，翻新、维修方便，ＶＯＣ排放低，符合环保要求等优点，正成为建筑物外部装修的首选材料，近几年得到了迅猛发展。
目前正大量应用于中低层建筑物上的丙烯酸酯类乳胶涂料基本上可满足５年左右的使用要求。
随着建筑物越来越向大型化、高层化发展，其涂装周期一般至少要１０年以上，现有的以苯乙烯－丙烯酸酯及纯丙烯酸酯共聚物乳液为基料制备的建筑涂料已难以满足这一要求。
由于Ｓｉ－Ｏ键具有较高的键能，耐紫外光和耐氧化降解性好且硅树脂表面能低，因此用其制得的涂料性能优越，具有高耐候性、耐水性和抗沾污性及对水泥基材等较强的附着力，越来越受到人们的关注。
溶剂型有机硅改性丙烯酸树脂用于建筑物的外装修，尽管取得了比较好的效果，但由于环保问题，其作为建筑涂料大面积使用已受到限制。
因此，开发高性能、低污染的水性丙烯酸有机硅涂料已成为近几年涂料领域人们关注的一个新热点。
通常将有机硅氧烷对乳液聚合物进行改性的方法主要分为物理混合法、化学缩聚法和自由基聚合法等。
物理混合法首先是制备有机硅树脂或有机硅改性聚合物树脂，以水为分散介质，然后添加乳化剂，在高剪切力的作用下进行乳化，制成乳液，然后将其与普通乳液拼混。
这种方法只是物理混合，没有产生化学键合，而且这种聚合物后乳化工艺只有在分子量较小的情况下才可以制备成稳定的乳液，由于分子量小，因此涂膜性能稍差，不能满足建筑外墙涂料的高要求。
化学缩聚法是首先制备含羟基的聚合物乳液，在一定乳化剂和ＰＨ值范围内加入有机硅树脂，使乳液的羟基（－ＯＨ）和硅羟基（Ｓｉ－ＯＨ）进行反应缩合，把有机硅引入到乳液系统中，由于使用了催化剂等，对乳液稳定性和耐候性带来不利影响。
该方法由于存在有机硅和丙烯酸酯缩合及有机硅之间的缩合两种竞争反应，生成的产品组成不稳定，而且还存在有机硅氧烷的水解、自缩聚等难以控制的技术难点，使得此种方法的应用开发受到局限。
有机硅改性丙烯酸酯树脂乳液及涂料配方
Ｇ Ｓ ８ 系 列 为本 所 研 制 开 发 有 机硅 改 Ｈ ９Ａ 性 丙烯 酸 酯树 脂乳 液 。 由于有 机 硅在 结 构上 共 骨架 是 无机 的 由交 替 的硅 原 子 和氧 原 子组 项 目 成 ，硅 树 脂 中 Ｓ一 ０键 的键 能 大 ，因而 有机 ｉ
ｈ 疏 水性 和耐 沾 污性 ，使 之更 适 合 于 户外 耐候 干燥 时 间 （ ） 施 工 性 耐 水 性 （６ ） ９ ｈ
耐人 工 老化 性
≤２ 涂 １ － 道 无 障 碍 ￣ １ 无 异 常
２ ０ ５ｈ
环 境直 用 。
目前 国 内最 经济 ，综 合 性 能 最好 的外墙 涂 料用 树脂 乳 液应 该就 是有 机 硅 含量 达 １ ％ ０
ｌ ２ 通 过 通 过
乳 胶 漆
２ ３
２ ３
丙 烯 酸酯 树脂 乳 液 其耐 温 性 很差 ，低 温 钙 离子 稳 定 性
又 易发 脆 在建 筑 涂料 中应 用 最 明 显 的特 点是
冻 融 稳 定 性
用 途
通 过
真 石 漆
通 过
罩 光 漆
高 温 回粘 ，导 致耐 沾 污性 下 降 。 因而 ，在丙
检 测项硅 丙 真 石 漆 符 合
通 过
搅 拌 后 无 结 块 ， 均 匀 状 态 呈
喷 涂 无 困难
涂 料 低 温 贮 存 稳 定 性 涂 料 热 贮 存 稳 定 性 初 期 干燥 抗 裂 性 干 燥 时 间 （ 干 ） ，ｈ 表
允 许 颜 色 轻 微 变化
无 异 常
耐 碱 性
９ ｈ涂 层 无 起 鼓 、开 裂 、剥 落 ，与 未 浸 泡 部 分 相 比 ． ６ 允 许 颜 色 轻 微 变 化
有机硅在涂料工业中的应用(续六)
Ｄ Ｃ ２ ３ ３是 片状 固体 硅 树 脂 ，但 是 也 可 以 当 作 中间体 使用 ，它 与 Ｄ Ｃ Ｚ一６ ０ １ ８一 样带 硅 烷 醇 官 能基 ，醇 酸 和 聚 酯 经 其 改 性 的树 脂 漆 膜 比用 Ｄ Ｃ Ｚ一６ ０ １ ８改性 的漆 膜 稍 柔 韧 ； 自身 用 溶 剂 稀 释后 可用 作热 固化 型树 脂 ，得 到 的漆膜 在高 温时
丙烯 酸 乳 液 改 性 中的 应 用 。 分析 了国 产硅 树 脂 与道 康 宁产 品 的性 能 差 别 。
关键词 ：有机硅 ，涂料 ，硅树脂 ，中间体 ，聚酯 ，醇酸树脂
中图分类号 ：Ｔ Ｑ ２ ６ ４ ． １ 文献标 识码 ：Ｂ 文章编号 ：１ ０ ０ ９— ４ ３ ６ ９（ ２ ０ １ ３ ）０ ４— ０ ３ ２ ２— ０ ４
用 于改 性 醇 酸 树 脂 的硅 树 脂 中 间体 主 要 是 Ｄ Ｃ Ｚ一 ６ ０ １ ８ ，其 主要 功 能 是 改 善 醇 酸 树 脂 的整
体耐候性能 。 Ｄ Ｃ Ｚ一 ６ ０ １ ８改 性 醇 酸 树 脂 与 有 机硅 改 性 聚 酯 相似 ，只是反 应 副产 物是水 ，而不是 甲醇 。有
增 加 聚酯上 羟基 的含量 ，因为有机 硅要 消耗掉 一
应 的温度 为 １ ５ ０～１ ７ ０ ％ ；改 性 时有 机 硅 的 质 量
分数 一般 为 １ ５ ％ ～３ ０ ％。用 于硅 树 脂 改性 的硅 树脂 中间体 加 入 量 不 能 低 于 １ ５ ％ ，否 则 不 能 体
现 出有机硅 的特 性 。 催化剂 ：硅 醇之 间缩 聚的催化 剂 主要 是金 属 皂类 （ 辛 酸 锌 、辛 酸 锆 等 ） ；ｓ ｉ —Ｏ Ｈ和 Ｃ 一０ Ｈ
以道 康 宁 的硅 树 脂 中 间 体 为 例 ，其 性 能 见
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有机硅改性丙烯酸乳液在日本外墙涂料中的应用ＹａｓｕｙｕｋｌＫａＭＩＹ＾ｌｌＡａｎｄＴｏｙｏａｋｉＹｍＵＵＣＨＩ（高机能化学品技术开发中心旭化成株式会社高机能化学品公司）１前言于１９８０年代中期开发的由丙烯酸树脂和硅树脂组成的有机硅改性丙烯酸树脂，主要应用应用于建筑外墙涂料，这类溶剂型涂料迅速进入日本市场并在九十年代得到广泛的应用，这是因为他们与氟碳树脂及其他材料相比，具有优异的性能价格比。
但是，在九十年代中期，家装业和建筑业广泛抵制溶剂型涂料，人们关注建筑中的气味，也包括涂料释放溶剂的气味。
在许多建筑地点涂装外墙涂料时，附近的人们总抱怨业主产生的溶剂味的问题。
结果避免采用溶剂型涂料的愿望日益高涨。
同时，人们又希望保留这类高性能溶剂型涂料卓越的耐酸性、尽量延长重新涂装的间隔、减少外墙维修的需要，尤其是高质量的构件建筑。
其外装修都是现场进行，由于其卓越的耐候性．溶剂型硅丙涂料总是人们的首选。
经过努力，１９９６年一家精品住宅商。
首先成功地采用了高性能无保养，无溶剂味的有机硅改性丙烯酸外墙乳胶涂料，开创了在精品住宅涂装和涂料生产中，采用硅丙乳胶涂料快速增长的趋势，此后硅丙乳液的生产急剧增长。
本文中的第２部份将指述有机硅改性丙烯酸树脂，第３部分为有机硅改性丙烯酸树脂的分类，第４部份指述水性硅氧烷缩聚交联丙烯酸的过程和特点，第５部份为非交联有机硅改性丙烯酸树脂。
第６部份讲述Ａｓａｈｉｋａｓｅｉ开发的硅丙乳液“Ｐｏｌｙｄｕｒｅｘ”的特点。
２有机硅改性丙爝酸槲脂（硅一丙绀膳）耐候性好的树腊包括：丙烯酸树脂、硅一丙树脂和氟碳树脂。
他们的性能表现如表Ｊ。
丙烯酸树脂应用最广，但在许多情况下不能满足对耐候性的要求。
硅一丙树脂提供耐候性，可重涂性，价格和其它特点的高度平衡，氟碳树脂耐候性最好，但重涂性不良。
价格过高。
正因为其优异的性能价格比，硅丙树脂成为最优异的高耐候涂料的树脂成膜物。
如表２所示，硅一丙改性的高耐候性来自结构中高度化学稳定的Ｓｉ－０烷键的高解离能。
我们制备了有机硅改性丙烯酸乳液的有光乳胶漆，它们具有不同有机含量，将它们制成外墙涂料，进行加速人工老化（采用太阳光紫外线ＳＵＶ）并监测其保光性。
如图１所示，８０％保光率的时间脏有机硅含量增加而增长。
相似的效果，在有机硅改性聚酯中也有报道，随着有机硅含量的增加辐射率降低（通过电子自旋共振测定），并且外用面漆的保光率增大。
３有机硅改性丙烯酸树脂类型制各硅一丙乳液最简单的方法，是将有机硅乳液和丙烯酸乳液混合在一起，这曾在西方国家和中国广泛地用于建筑涂料。
但是，在日本这种方法应用很少，因为所产生的涂料低光泽，有限的应用设计和可行性。
通过化学键缩合的有机硅改性丙烯酸树脂可按图２所示分类如下。
最广义的分类是交联或非交联型硅一丙树脂。
典型的交联型硅一丙树脂是硅氧烷缩聚交联型一由含可水解的烷氧硅烷基组成。
在涂料使用过程中．烷氧硅烷与大气中的水汽反应，水解并在金属催化剂作用下，通过缩合生成硅一氧键。
这个交联过程如图３所示。
硅烷缩合交联机理如图４所示，烷氧基硅烷在大气中水汽和催化剂作用下，发生水解和缩合反应，产生稳定的硅氧键并在聚合物之间形成三维交联结构。
在实践中，固化剂由四乙氧基硅烷与固化催化荆混合而成。
这类丙烯树脂在储存过程中又自发硬化的趋向，因为高度对水敏感的可使烷氧硅基可能与空气中的水作用。
为了避免储存不稳定和提高耐候性还开发了两类可交联硅一丙树脂。
一种通过异氰酸酯与含硅氧键的多元醇（异氰酸酶一多元醇型）交联，另一种由含三级胺基的丙烯酸树脂与含环氧基的烷氧基硅烷交联（胺基～环氧型）。
异氰酸一多元醇是在丙烯酸树脂中带有硅氧键的硅一丙树脂。
固化时，多元醇的一ＯＨ基与固化剂中的一ＮＣＯ室温下交联反应。
在氨基一环氧型硅一丙条件下，丙烯酸树脂中的三级氨基与烷氧硅烷交联剂中的环氧基在大气中湿汽存在下进行反应，生成硅氧键，完成室温交联固化。
非交联硅一丙树脂包括两种共聚类型，一种由丙烯酸单体与烷氧硅烷缩聚反应（丙烯酸一烷氧硅烷型），另一种由丙烯酸单体与有机硅改性的活性聚合物共聚反应，（丙烯酸一活性聚合物），这两种类型的树脂生产过程如图５所示。
丙烯酸一烷氧硅烷型树脂是根据丙烯酸单体的自由基聚合反应和水解带有可聚合双键的烷氧硅烷的水解和缩聚反应。
它们在第５节将详细讨论，丽丙烯酸一活性聚合物型是根据丙烯酸单体与有机硅大单体之间的反应。
４水性硅氯烷缩聚交联型丙燔酸树膳如硅氧烷缩和交联机理所表明那样，可水解的硅烷与水反应生成硅醇，它再缩水交联形成硅氧键。
水解和缩和受氧离子浓度（ＰＨ）影响很大，在酸性、碱性条件下，缩聚反应加快，而在中性环境中两个反应减慢。
因此，树脂乳液通过含有丙烯酸单体、含有可水解硅烷的丙烯酸单体、表面活性剂、ＰＨ调节荆和引发剂的体系经乳液聚合产生的过程中，体系的ＰＨ由ＰＨ调节剂始终保持中性，由此得到有机硅改性的丙烯酸乳液。
涂装后，硅酵生成硅氧键而交联成固化的涂层。
在乳液聚合和储存过程中，氢离子浓度必须由ＰＨ调节剂保持中性，以压制水解和缩和缩和反应，这些反应被减慢，但并非完全停止．乳液粒子内的交联继续进行，足以引起施工和严重的涂层缺陷，因此．通常最好涂装前采用金属催化荆的双组份树脂体系。
５水性非交联有机硅改性丙烯酸树囊由有机硅树脂和丙烯酸树脂制各的水性硅丙树脂通常是非交联硅丙乳液。
它们可通过共聚和缩聚反应而制备，具体有如下三种方法：ａ可水解硅烷在酸性催化剂和水存在下被乳化，加热得到有机硅乳液，接着用碱中和井加入丙烯酸单体，通过乳液聚合得到非交联的硅丙乳液。
ｂ丙烯酸单体，乳化剂和引发剂经乳液聚合得到丙烯酸乳液。
接着调ＰＨ至中性，加入可水解硅烷，被丙烯酸乳胶粒子吸附。
乳液接着碱化或加热引起可水解硅烷缩和而得到非水解硅丙乳液。
Ｃ丙烯酸单体，可水解硅烷，乳化剂和引发剂混合后，经过丙烯酸单体自由基聚合和可水解硅烷缩和的乳液聚合过程得到非交联硅丙乳液。
在方法ａ和ｂ的过程中，可水解硅烷的水解和缩和与丙烯酸单体的自由基聚合分开进行的。
可水解硅烷的缩和反应在ＰＨ酸性或碱性条件下，以加速反应，而两种聚和反应过程是分离的，又可能发生丙烯酸树脂和有机硅树脂的相分离，其结果带来有限的有机硅树脂对耐候性的有限贡献。
可水解硅烷的水解和缩和如图６所示。
在方法ｃ中，两种乳液聚和反应在Ｐ｝Ｉ酸性条件下，同时进行，有机硅树脂与丙烯酸树脂充分混合．从而有效地增加了乳液涂层的耐候性。
所有三种方法中，含可水解硅烷的丙烯酸单体一般与其他丙烯酸共聚，因此得到的丙烯酸和有机硅树脂之间产生接技。
与硅烷缩和交联的硅丙乳液相反，非交联硅丙乳液的可水解硅烷的水解和缩和反应在聚合过程中就完成了，因此避免了乳液在储存过程中降解的问题。
由Ａｓａｈｉｋａｓａｊ开发的硅丙乳液ＰｏｌｙｄｕｒｅｘＴ４是由方法（３）制各，得到卓越的储存稳定性和其它特性，表３列举了ＰｏｌｙｄｕｒｅｘＴＭ，按最低成膜温度（ＭＦＦＴ）和张力强度（生产后直接成膜及５０℃下储存４周后成膜）进行典型储存稳定性加速试验结果。
经测试，储存期间粒度和０｝Ｉ稍有改变，但粒径不变，无乳粒附聚，胛不增大，而张力强度很小变化。
所有结果表明Ｐｏｌｙｄｕｒｅ一具有很高的储存稳定性。
８Ｐｏｌｙｄｕｒｅｘ“的主要特性本节主要描述ＰｏｌｙｄｕｒｅｘＴＭＧ６２０和Ｇ６５９两个乳液的乳液性能，随漆膜特征，ＭＦＦＴ与成膜助剂之间的关系，人工加速老化的耐候性。
６．１乳液特性如表４ＰｏｌｙｄｕｒｅｘＴＭＧ６２０和Ｇ６５９主要区别在于粒子大小。
它们均可用于磁漆和清漆，但Ｇ６５９特别适用于要求高耐水、耐白化的清漆涂层。
６．２清潦膜性能表５表明从Ｐｏｌｙｄｕｒｅｘ“Ｇ６２０和Ｇ６５９制各的清漆膜物理性能．Ｇ６５９的粒子更细，显示出更佳的耐水性．６．３人工老化机的耐候试验在６．３．１和６．３．３。
我们将叙述用Ｐｏｌｙｄｕｒｅｘ“制各的清漆和磁漆膜的加速人工老化试验结果．便于全季节（包括冬季）施工，所用的成膜助剂为乳液树脂固含量１０％的乙二醇单丁酯（髓，丁基溶纤素），２０％Ｔｅｘａｎｏｌ（ＣＳ－１２）．加速试验用的清漆涂层样板通过涂ＰＷＣ４０％的磁漆在铝扳上，膜厚１２０１－Ｉｍ。
干燥一天后，涂一道清漆罩面．至５０９ｍ厚度再干燥箱中于２０℃ＲＨ６５％条件下干燥２周。
磁漆样板由磁漆ＰＷＣ４０％厚度（表６）涂在铝扳上，至膜厚１２０ｐｍ，接着于２０℃，ＲＨ６５％条件下干燥两周。
耐候性以６０。
一６０。
角度的折射率测量保光率进行评价。
６．３．１ＳＷＯＭ清漆面涂后加速试验ＳＷＯＭ加速试验清漆面涂层结果如图７所示，ＰｏｌｙｄｕｒｅｘＴＭ耐候性比传统的丙烯酸乳液大三倍以上。
６．３．２ＳＷＯＭ磁漆涂层的加速试验Ｐｏ！ｙｄ晰ｘ“磁漆ＳＷＯＭ加速试验结果如图８所示，与市场所得溶剂型硅丙树脂（双组份，硅烷缩合交联型），丙烯酸聚氨酿（双组份）涂层进行比较，ＰｏｌｙｄｕｒｅｘＴｍＧ６２０磁漆显示最好的耐候性．接下来是溶剂型硅丙涂层，Ｇ６５９涂层，丙烯酸聚氨醅及传统的丙烯酸涂层。
６．３．３ＥＭＭＡＱＵＡ磁漆加速老化试验ＰｏｌｙｄｕｒｅｘＴ“和有光丙烯酸乳胶磁漆，经ＥＭＭＡＱＵＡ加速老化试验结果如图９所示。
该试验在美国Ａｒｉｚｏｎａ州进行，测试样板暴露在均一的高强度辐射下（光强度在阳光全波段内高于自然光８倍。
在紫外波段强度高５倍），采用强度反射跟踪。
如图５所示，ＰｏｌｙｄｕｒｃｘＴ“磁漆比传统丙烯酸乳胶漆具有更加的耐候性，这也是为ＥＭＭＡＧＵＡ加速测试及其它方法的结果所证实。
在所有耐候性试验，如图７－９所示，Ｐｏｌｙｄｕｒｅｘ“提供突出的耐候性。
７结论ＡｓａｈｉＫａｓｅｉ开发的外用有机硅改性丙烯酸乳液相等或超过溶剂型硅丙树脂涂料的耐候性，再加上它们其它的优点和水性组成，因此在日本市场受到广泛的接受和应用。
ＡｓａｈｉＫａｓｅｉ进一步研发目标包括进一步提高其耐候性和耐粘污性，达到溶卉ｑ型无机涂层的水平，以及开发无ＶＯＣ涂料。
永恒的目标一更高的性能，更长的服务周期以及环保。
参考文献略表１树脂类型和性能特征ｌ树脂类型耐候性重涂性成本Ｉ丙烯酸树脂中好好硅一丙树脂好好中ｌ氟碳树脂好差差表２解离键能Ｋｊ／ｍｏｌｌＣ．Ｃ３５４Ｃ．Ｈ４１０【Ｃ．ｏ３２ｌＩＣ．Ｆ４８４ｌＳｉ．Ｏ４４３表３贮存稳定性张力试验２０＂Ｃ张力试验６０℃温度撕裂断裂模数模数撕裂断裂模数模数ｌ时间℃强度伸长５Ｉ厶１０迭强度伸长５匹１０丛（ＭＰ小ｆ％）ｔｑＶＩＰａ）（ＭＰａ）（ＭＰａ）ｆ％）（ＭＰ鑫）（ＮＩＰ曲ｌ生产后赢５６１９．Ｏ１５０１７．Ｏ１６．８７．４３６０１．５１．８ｌ接成膜ｌ５０℃・４周５６１７．３１３０１６．５１６．３７．３３６０１．４１．６Ｉ后成膜成膜助剂：乙二醇单丁醚干燥：７天５０℃膜：１０ｍｍＸ８０ｒａｍ×１００Ｈｍ拉伸距离：５０ｍｍ拉伸速度：５０ｍｍ／ｍｉｎ表４物理性能ｌ类型温度（℃）固含量（％）粘度（ｍｐ－ｓ）ＰＨ粒径（ｒｉｍ）ＩＧ６２０４８４６６００９１３２ＩＧ６５９４５４２１０００９８６温度：最低成膜温度固含量：１０５＂Ｃ干燥３小时粘度：粘度计３０℃６０ｒｐｍ粒径：平均粒径表５清漆膜物理性能物理性能Ｐｏｌｙｄｕ”ｘｌ“Ｇ６２０Ｐｏｌｙｄｕｒｃｘｌ”Ｇ６５９６０。