本发明涉及瓷砖防护剂,尤其涉及一种水性有机硅防护剂及其制备方法。
背景技术:
1、随着社会的不断进步和经济的持续发展,人们对生活品质的追求也日益提升。瓷砖逐渐被广泛使用于生活的各个领域。但是,未做防污保洁处理的瓷砖表面存在大量毛细孔、凹洞、裂纹,使用过程中,污渍十分容易浸入瓷砖表面的毛细孔或凹洞裂纹,在瓷砖表面形成色差、色斑、色块等,所以在瓷砖的加工过程中,最后一道工序十分有必要对瓷砖进行防污保洁表面处理,使其具有防污、保洁的功能。
2、相对于石蜡、丙烯酸树脂、环氧树脂等传统防护剂,有机硅材料因其防水、防污、耐候和化学稳定性能较好,成为理想的瓷砖防护剂之一。
3、一般来说,有机硅防护剂分为溶剂型有机硅防护剂和乳液型有机硅防护剂。溶剂型有机硅防护剂体系中含有大量的溶剂,由于环保问题,其应用受到较大的限制,而乳液型有机硅防护剂的原料中含有乳化剂,当将乳液型有机硅防护剂涂布于瓷砖表面并固化后,乳化剂会残留在固化的涂层内部,影响其防污性能以及对瓷砖的粘接性能,难以满足使用需求。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提出一种水性有机硅防护剂及其制备方法,有利于在确保其对瓷砖的粘接性能和防污性能的前提下,满足环保需求,以克服现有技术中的不足之处。
2、为达此目的,本发明采用以下技术方案:
3、一种水性有机硅防护剂,包括以下原料:三氟丙基甲基羟基硅氧烷低聚物、聚丙二醇、脲基硅烷、烷氧基硅烷、催化剂、醋酸和去离子水;
4、所述三氟丙基甲基羟基硅氧烷低聚物和所述聚丙二醇的总的物质的量为m,所述脲基硅烷和所述烷氧基硅烷的总的物质的量为n,则m:n=(0.8~1.4):1;
5、其中,所述三氟丙基甲基羟基硅氧烷低聚物和所述聚丙二醇的摩尔比为(0.7~1):1,所述脲基硅烷和所述烷氧基硅烷的摩尔比为(0.5~1.2):1。
6、优选的,所述三氟丙基甲基羟基硅氧烷低聚物的分子量为2000~8000。
7、优选的,所述聚丙二醇的分子量为800~1500。
8、优选的,所述脲基硅烷为3-脲丙基三甲氧基硅烷和3-脲丙基三乙氧基硅烷中的任意一种和多种的组合。
9、优选的,所述烷氧基硅烷为甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、丙基三甲氧基硅烷、丙基三乙氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、四甲氧基硅烷和四乙氧基硅烷中的任意一种和多种的组合。
10、优选的,按照质量百分比,所述催化剂的用量为所述三氟丙基甲基羟基硅氧烷低聚物、所述聚丙二醇、所述脲基硅烷和所述烷氧基硅烷的总的用量的0.6~4.5%。
11、优选的,所述催化剂为钛酸四乙酯、钛酸四正丙酯、钛酸四异丙酯、钛酸四正丁酯、钛酸四异丁酯、钛酸四叔丁酯、钛酸四辛酯、二(乙酰丙酮)钛酸二异丙酯和二(乙酰乙酸乙酯)钛酸二异丙酯中的任意一种和多种的组合。
12、一种水性有机硅防护剂的制备方法,用于制备上述水性有机硅防护剂,包括以下步骤:
13、a、按配方量将三氟丙基甲基羟基硅氧烷低聚物、聚丙二醇、脲基硅烷和烷氧基硅烷加入反应釜,在室温下搅拌均匀后,加入催化剂,升温至70~120℃并保温2~8h,然后在真空条件下继续保温反应1~5h,得到原油;
14、b、将原油加入乳化釜,然后一边搅拌一边加入醋酸和去离子水,并搅拌2~6h,得到水性有机硅防护剂。
15、优选的,按照质量百分比,所述醋酸的添加量为所述原油的质量的0.5~3.5%。
16、优选的,按照质量百分比,所述去离子水的添加量为所述原油的质量的400~800%。
17、本申请实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果:
18、1、三氟丙基甲基羟基硅氧烷低聚物、聚丙二醇、脲基硅烷、烷氧基硅烷经过反应后可以令防护剂具有极低表面能的氟基,从而使防护剂具有优异的防污性能。
19、2、聚丙二醇的加入还可以在体系中引入丙醚链节,可以使防护剂具有自乳化特性,克服了使用乳化剂会影响防污性能及粘接性能的缺陷,并且具有良好的储存稳定性。
20、3、脲基硅烷的加入也可以在体系中引入脲基,可以显著提高防护剂的粘接力,不易脱落,从而进一步增强了其防护的持久性。
21、4、本方案中的防护剂以去离子水作为溶剂,有利于满足防护剂的环保需求,且应用前景广泛。
1.一种水性有机硅防护剂,其特征在于,包括以下原料:三氟丙基甲基羟基硅氧烷低聚物、聚丙二醇、脲基硅烷、烷氧基硅烷、催化剂、醋酸和去离子水;
2.根据权利要求1所述的一种水性有机硅防护剂,其特征在于,所述三氟丙基甲基羟基硅氧烷低聚物的分子量为2000~8000。
3.根据权利要求1所述的一种水性有机硅防护剂,其特征在于,所述聚丙二醇的分子量为800~1500。
4.根据权利要求1所述的一种水性有机硅防护剂,其特征在于,所述脲基硅烷为3-脲丙基三甲氧基硅烷和3-脲丙基三乙氧基硅烷中的任意一种和多种的组合。
5.根据权利要求1所述的一种水性有机硅防护剂,其特征在于,所述烷氧基硅烷为甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、丙基三甲氧基硅烷、丙基三乙氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、四甲氧基硅烷和四乙氧基硅烷中的任意一种和多种的组合。
6.根据权利要求1所述的一种水性有机硅防护剂,其特征在于,按照质量百分比,所述催化剂的用量为所述三氟丙基甲基羟基硅氧烷低聚物、所述聚丙二醇、所述脲基硅烷和所述烷氧基硅烷的总的用量的0.6~4.5%。
7.根据权利要求1所述的一种水性有机硅防护剂,其特征在于,所述催化剂为钛酸四乙酯、钛酸四正丙酯、钛酸四异丙酯、钛酸四正丁酯、钛酸四异丁酯、钛酸四叔丁酯、钛酸四辛酯、二(乙酰丙酮)钛酸二异丙酯和二(乙酰乙酸乙酯)钛酸二异丙酯中的任意一种和多种的组合。
8.一种水性有机硅防护剂的制备方法,其特征在于,用于制备权利要求1~7任意一项所述的水性有机硅防护剂,包括以下步骤:
9.根据权利要求8所述的一种水性有机硅防护剂的制备方法,其特征在于,按照质量百分比,所述醋酸的添加量为所述原油的质量的0.5~3.5%。
10.根据权利要求8所述的一种水性有机硅防护剂的制备方法,其特征在于,按照质量百分比,所述去离子水的添加量为所述原油的质量的400~800%。
