一種含端乙烯基兩親性含氟接枝聚合物復合光固化涂料及制備方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于化工涂料領(lǐng)域，公開了一種含端乙烯基氟硅接枝共聚物光固化復合涂料。該涂料的制備方法，包括以下步驟：在100質(zhì)量份環(huán)氧丙烯酸樹脂中依次加入0.01～20質(zhì)量份端乙烯基氟硅接枝共聚物、0～500質(zhì)量份有機溶劑、2～20質(zhì)量份活性稀釋單體、2～30質(zhì)量份填料、0.5～5質(zhì)量份成膜劑、0.1～4質(zhì)量份消泡劑和0.5～8質(zhì)量份光引發(fā)劑，每加入一種反應原料均攪拌均勻，再加入另一種反應原料，經(jīng)紫外光照射得到含氟硅接枝共聚物的復合光固化涂料。得到的涂料具有優(yōu)異的耐水，防污，耐老化，耐腐蝕等性能。可應用于船舶防污，室內(nèi)外表面涂裝和各種塑膠、鋼板產(chǎn)品的表面保護涂層等領(lǐng)域。
【專利說明】一種含端乙烯基兩親性含氟接枝聚合物復合光固化涂料及制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于化工涂料領(lǐng)域，涉及一種含端乙烯基兩親性含氟接枝聚合物復合光固化涂料及制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]環(huán)氧丙烯酸樹脂涂料因其價格低廉，來源豐富，硬度高，透明度好等優(yōu)點而被廣泛使用，但也存在著耐候性、耐腐蝕，耐水性能差等問題，特別是由于環(huán)氧丙烯酸樹脂較高的表面張力，制備的環(huán)氧樹脂涂料表面具有較高的表面能，從而限制了其在高疏水特種防污涂料等領(lǐng)域的使用。
[0003]由于氟原子的原子半徑小、極化率高使得含氟聚合物表現(xiàn)出優(yōu)異的化學穩(wěn)定性，阻燃型，極低的表面能，耐高溫性，耐腐蝕性能。因此有機氟聚合物被廣泛航空航天，生物醫(yī)用，微電子以及化工涂料等領(lǐng)域。雖然含氟聚合物具有如此多的優(yōu)點，但在實際應用時也存在局限性，主要反映在:1)含氟聚合物與溶劑的溶解能力很差，很難找到合適的相容溶劑；2)含氟聚合物與其它聚合物相容性差，很難通過物理共混或復合的手段達到改性其它聚合物的目的。3)雖然含氟聚合物在合適的相容溶劑下與其它聚合物能達到暫時的相容狀態(tài)，但隨著溶劑的揮發(fā)或其它聚合物發(fā)生交聯(lián)固化情況下，含氟聚合物往往又會分離至表面，難以長期保留。4)另外含氟聚合物價格昂貴。在含氟聚合物中引入親水性基團可以提高含氟聚合物與其他高分子的相容性，傳統(tǒng)的功能性的兩親性含氟聚合物主要是通過活性聚合來實施:活性陰離子聚合、可逆-加成斷裂轉(zhuǎn)移聚合(RAFT)和原子轉(zhuǎn)移自由基聚合。但是這些傳統(tǒng)的活性聚合方法聚合反應條件苛刻、反應溫度低，催化劑不易清除等缺點，難以實現(xiàn)工業(yè)化控制和生產(chǎn)。另外，引入親水性基團雖可以提高含氟聚合物與其他高分子的相容性，但也還僅僅是提高了物理共混或復合的改性效果，這種改性效果很有限，還遠沒實現(xiàn)聚合物分子之間的化學反應從而達到最佳的改性效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點與不足，本發(fā)明的首要目的在于提供一種端乙烯基兩親性含氟接枝聚合物和一種含端乙烯基兩親性含氟接枝聚合物復合光固化涂料。
[0005]本發(fā)明的另一目的在于提供了上述含端乙烯基兩親性含氟接枝聚合物的制備方法和上述含端乙烯基兩親性含氟接枝聚合物復合光固化涂料的制備方法。
[0006]本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實現(xiàn):
[0007]—種含端乙烯基兩親 性含氟接枝聚合物復合光固化涂料，由以下按質(zhì)量份計的組分組成:
[0008]
【權(quán)利要求】
1.一種含端乙烯基兩親性含氟接枝聚合物復合光固化涂料，其特征在于:由以下按質(zhì)量份計的組分組成:端乙烯基含氟兩親性接枝聚合物0.5~50份 環(huán)氧丙烯酸樹脂100份有機溶劑O~500份活性稀釋單體2~20份填料I~20份光引發(fā)劑0.5~5份成膜劑0.1~3份消泡劑0.1~3份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含端乙烯基兩親性含氟接枝聚合物復合光固化涂料，其特征在于:所述的端乙烯基含氟兩親性接枝聚合物結(jié)構(gòu)式如下:
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含端乙烯基兩親性含氟接枝聚合物復合光固化涂料，其特征在于:所述的端乙烯基兩親性含氟接枝聚合物的制備方法，包括以下步驟:100質(zhì)量份的端羥基封端的兩親性含氟接枝聚合物，0.5質(zhì)量份催化劑二丁基二月桂酸錫，5~15質(zhì)量份異氰酸酯單體加入到500質(zhì)量份的四氫呋喃，混合均勻，60°C反應6h，然后加入5~9.5質(zhì)量份丙烯酸羥烷基酯或甲基丙烯酸羥烷基酯，60°C反應8h，得到端乙烯基兩親性含氟接枝聚合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的含端乙烯基兩親性含氟接枝聚合物復合光固化涂料，其特征在于: 所述的異氰酸酯單體為對苯二異氰酸酯、三甲基己二異氰酸酯、4，4’-二苯基甲烷二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯和六亞甲基二異氰酸酯中的至少一種； 所述的丙烯酸羥烷基酯為丙烯酸羥乙酯和丙烯酸羥丙酯中的至少一種；甲基丙烯酸羥烷基酯為甲基丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥丙酯和甲基丙烯酸羥丁酯中的至少一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的含端乙烯基兩親性含氟接枝聚合物復合光固化涂料，其特征在于: 所述的端羥基封端的兩親性含氟接枝聚合物由以下方法制備得到:端羧基丙烯酸氟烷基酯聚合物100質(zhì)量份，聚醚20~160質(zhì)量份，催化劑二丁基氧化錫0.5質(zhì)量份，在140°C反應24h，得到端羥基封端的兩親性含氟接枝聚合物； 所述的聚醚為聚乙二醇、聚丙二醇和聚苯醚中的至少一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的含端乙烯基兩親性含氟接枝聚合物復合光固化涂料，其特征在于:所述的端羧基丙烯酸氟烷基酯聚合物由以下方法制備得到: 將I質(zhì)量份丙二酸叔丁基酯、100質(zhì)量份甲苯和5質(zhì)量份濃度為25wt%的四丁基氫氧化銨水溶液混合均勻，在50°C下反應10h，減壓除掉甲苯，然后加入60質(zhì)量份四氫呋喃和3~30質(zhì)量份含氟單體，反應lh，減壓除掉四氫呋喃后，將得到的產(chǎn)物置于80°C的8質(zhì)量份三氟乙酸和60質(zhì)量份二氧六環(huán)混合溶液中水解10h，得到端羧基丙烯酸氟烷基酯聚合物； 所述的含氟單體為丙烯酸三氟乙酯、甲基丙烯酸三氟乙酯、丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸六氟丁酯、丙烯酸十二氟庚酯、甲基丙烯酸十二氟庚酯、甲基丙烯酸十三氟辛酯、甲基丙烯酸-1H，IH-全氟代辛酯和甲基丙烯酸十七氟葵酯中的至少一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含端乙烯基兩親性含氟接枝聚合物復合光固化涂料，其特征在于:所述的環(huán)氧丙烯酸樹脂為酚醛環(huán)氧型乙烯基樹脂和雙酚A型環(huán)氧乙烯基樹脂中的一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含端乙烯基兩親性含氟接枝聚合物復合光固化涂料，其特征在于: 所述的有機溶劑為丙酮、四氫呋喃、丁酮、環(huán)己酮、丙二醇甲醚醋酸酯、甲基異丁基甲酮和1-甲氧基-2-丙醇中的至少一種； 所述的活性稀釋單體為二縮三丙二醇二甲基丙烯酸酯、二縮三丙二醇二丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇三甲基丙烯酸酯、乙氧基化三羥基丙烷三丙烯酸酯和乙氧基化三羥基丙烷甲基三丙烯酸酯中的至少一種； 所述的填料為鈦白粉、二氧化硅、滑石粉、輕質(zhì)碳酸鈣、硅酸鈣、重質(zhì)碳酸鈣、云母、硫酸鈣和高嶺土中的至少一種； 所述的光引發(fā)劑為2-羥基-2-甲基-1-苯基丙酮、1-羥基環(huán)己基苯基甲酮、安息香乙醚、安息香雙甲醚、2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、1-羥基-環(huán)己基苯基甲酮、2，4，6-三甲基苯甲酰二苯基氧化膦和雙2，4，6-三甲基苯甲酰苯基氧化膦中的至少一種； 所述的成膜劑為丙二醇苯醚、2，2，4_三甲基-1，3-戊二醇單異丁酸酯和乙烯基乙二醇丁基醚中的至少一種； 所述的消泡劑為礦物油類消泡劑或聚硅氧烷消泡劑。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的含端乙烯基兩親性含氟接枝聚合物復合光固化涂料，其特征在于: 所述的礦物油類消泡劑為SN-919，BEK-750和HT-630中的至少一種； 所述的聚硅氧烷消泡劑為FY2309，F(xiàn)Y2311H和FY-3300中的至少一種。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含端乙烯基兩親性含氟接枝聚合物復合光固化涂料的制備方法，其特征在于:包括以下步驟:將100質(zhì)量份環(huán)氧丙烯酸樹脂中依次加入有機溶劑O~500質(zhì)量份、0.5~50質(zhì)量份步驟制備的端乙烯基含氟兩親性接枝共聚物、2~20質(zhì)量份活性稀釋單體、I~20質(zhì)量份填料、成膜劑0.1~3質(zhì)量份、0.1~3質(zhì)量份消泡劑和0.5~5質(zhì)量份光引發(fā)劑，每加入一種反應原料均攪拌均勻，再加入另一種反應原料，經(jīng)紫外光照射10~60s得到含端乙烯基含氟兩親性接枝聚合物的復合光固化涂料。
【文檔編號】C08G81/02GK103589298SQ201310507362
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年10月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月24日
【發(fā)明者】劉偉區(qū), 閆振龍 申請人:中科院廣州化學有限公司