一种钛酸酯偶联剂及其在苯丙水性漆中的应用

摘要

本发明涉及含周期表第四族元素的有机化合物,即,一种新的钛酸酯偶联剂及其在苯丙水性漆中的应用,钛酸酯偶联剂的化学结构式如右下式，其中,R为3—6个碳原子的直链或支链烷基,X为醇胺基,将上述的钛酸酯偶联剂应用于苯丙水性漆中,可起到颜料,填料与苯丙高分子链的桥联作用,使苯丙水性漆在附着力,耐候,耐碱,耐盐水,耐洗刷性能等方面有很大的改善与提高,而且,可缩短颜料,填料的研磨时间,加速漆膜的表干时间。

说明书

本发明涉及含周期表第四族元素的有机化合物，具体的说，本发明涉及一种新的钛酸酯偶联剂及其在苯丙水性漆中的应用。

众所周知，传统的油漆因含有机溶剂，如苯，甲苯，二甲苯等，不仅严重污染环境，易燃，易爆，而且，毒性大，危害人们的身体健康，因此，它已逐渐被无毒，无味，不燃，不爆，施工简易，安全的水性漆所代替。

在现有技术中，以苯丙乳液为基料生产的水性漆，在生产过程中，颜料，填料不易分散，需要很长的研磨时间，在常温25℃时，表干的时间长，需要1-2天，涂刷第一遍后，需要等1-2天才能涂刷第二遍，这种漆的附着性差，不耐洗刷，不防锈，不能用于金属表面。

本发明目的在于避免上述现有技术中的不足之处，而提供一种新的钛酸酯偶联剂，应用在苯丙水性漆中，表干时间短，附着力强，污染少，并可用于金属表面。

本发明的目的可以通过以下措施来实现的，本发明制备如下结构式的新的钛酸酯偶联剂(TITANATE COUPLING AGENT)：

其中，R为3-6个碳原子直链或支链烷基；

      x为醇胺基，如二乙醇胺基，三乙醇胺基，2-二甲氨基乙醇基，或2-二甲氨基-2-甲基-1-丙醇基等。

其制备方法是将钛酸酯类与醇胺类化合物按1∶3的摩尔比，在50℃至250℃进行反应，用控制反应产品的量作为反应终点。

因醇胺型配电基含有O,N原子，即为双功能的有机物，与烷氧基酯反应时，一端的-OH基进行酯交换，而-NH₁₂基上的N原子未公用电子对和酞原子形成配价键，生成稳定的五元环或六元环，从而降低了钛酸酯的反应活性，提高了烷氧基的抗水解性能，另一方面，醇胺基是亲水基，易溶于水，故适用于苯丙水性漆。

从结构上来看，醇胺基有较大的空间阻碍作用，可以抑制苯丙树脂中的-COOH和-COOR与其发生交换反应，故可以防止苯丙水性漆胶化，而导致粘度上升将本发明的钛酸酯偶联剂水性漆微热后，喷洒于颜料，填料表面，钛酸酯偶联剂的用量为总苯丙水性漆量的0.25-2％，烷氧基与颜，填料表面的-OH反应而结合，包裹在颜，填料表面的偶联剂周围的醇胺碳链，如-OCH₂CHN(CH₂CH₂OH)₂，可与苯丙高分子链缠节发生物理结合，钛酸酯偶联剂起到了颜料，填料(无机物)与有机高分子的桥联作用，但钛酸偶联剂的用量要适当，如果钛酸酯偶联剂用量过多，苯丙水性漆易结块。

因此，本发明与现有技术对比如下：

从以上可以看出，本发明的钛酸酯偶联基在苯丙水性漆中的应用，具有如下优点：

1．缩短生产过程中的颜料，填料研磨时间。

2．大大提高漆膜的附着力，耐洗刷，耐碱，耐盐水，耐老化等性能。

3．25℃时，漆膜表干快(10-15分钟)，大大加快施工进度。

4．可使用与金属表面，可以防锈。

因此，在含有钛酸酯偶联剂的苯丙水性漆，除用于建筑外，还可用于船泊，火车，集装箱，护栏，以及工业设备上。另外，钛酸酯偶联剂与硅烷协同使用在各种水性漆中，还可以用于部分溶剂漆和部分塑料及橡胶的改性，具有广阔的应用市场。

附图说明如下：

1：钛酸酯偶联剂的反应方程式；

2：钛酸酯偶联剂与颜填料的反应原理。

本发明下面将结合实施例作进一步详述。

实施例1。

在500mL四口烧瓶中，放入三乙醇胺220g，在漏斗中，加170g钛酸四丁酯，搅拌，温度在250℃，收集丁醇在110g，反应完毕，产品为三乙醇胺钛酸四丁酯，呈黄色透明粘稠液，比重D₈⁸1.18-1.20，常温下，粘度为1000厘泊，含量在90％以上。

实施例2。

用温度50℃代替实施例1的温度，操作同实施例1。