專利名稱：一種丙烯酸改性氟硅聚合物及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電纜防覆冰涂料用功能性聚合物，尤其是涉及一種丙烯酸改性氟硅聚合物及其制備方法。
背景技術(shù)：
電纜覆冰是受溫度、濕度、冷暖空氣對流、環(huán)流及風(fēng)速等多種因素影響，從而產(chǎn)生不同類型的導(dǎo)線覆冰，概括起來大致可分五種類型。A雨凇覆冰是在凍雨期發(fā)生于低海拔地區(qū)的覆冰，持續(xù)時(shí)間一般較短，環(huán)境溫度接近冰點(diǎn)，風(fēng)相當(dāng)大，積冰透明，在導(dǎo)線上粘合力很強(qiáng)，冰的密度很高，雨凇覆冰是混合凇覆冰的初期階段。B混合凇當(dāng)溫度在冰點(diǎn)以下，風(fēng)比較猛時(shí)，則形成混合凇。在混合凇覆冰條件下， 水滴冰凍比較弱，覆冰有時(shí)透明有時(shí)不透明，冰在導(dǎo)線上粘合力很強(qiáng)。導(dǎo)線長期暴露在濕氣中，便形成混合凇?；旌馅∶芏容^高，生長較快，對電纜危害特別嚴(yán)重。C軟霧凇是山區(qū)低層云中含有的過冷水滴，在極低溫度與風(fēng)速較小的情況下形成的。這種覆冰呈白色不透明晶狀結(jié)構(gòu)，密度小，在導(dǎo)線上附著力相當(dāng)弱。本型覆冰一般對導(dǎo)線不構(gòu)成威脅。D型和E型分別為白霜、雪本型一般為濕氣冷凝而形成的白霜、雪，密度低，附著力弱，一般對導(dǎo)線不構(gòu)成危害。造成導(dǎo)線災(zāi)害的常常是在A型基礎(chǔ)上氣候繼續(xù)變冷，而形成的B型，防覆冰涂料具有吸熱保溫儲(chǔ)熱性能，能使A型不發(fā)生或延緩發(fā)生，或發(fā)展不到具有危害的B型階段。發(fā)生覆冰后由于涂層的低表面張力和光滑的表面，使覆冰難以產(chǎn)生高附著力，即使微風(fēng)造成的輕微抖動(dòng)也足以將覆冰抖落。從而有效減少覆冰對導(dǎo)線造成的危害。但是當(dāng)前的涂層用聚合物并不能很好的起到效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種適應(yīng)性好的丙烯酸改性氟硅聚合物及其制備方法。本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)一種丙烯酸改性氟硅聚合物，其特
征在于，該聚合物包括以下組分和重量份氟硅氧烷化學(xué)包覆碳化硅吸熱顏料5-15硅烷單體接枝順辛酯20-30丙烯酸異辛酯10-15甲基丙烯酸甲酯15-20丙烯酸丁酯15-20功能性單體20-25引發(fā)劑0.5-1.50.5-1.5去離子水100-120。所述的氟硅氧烷化學(xué)包覆碳化硅吸熱顏料為自制產(chǎn)品，其制備方法如下將硅烷偶聯(lián)劑2-6重量份中加入水2-6重量份，裝入容器1待噴霧；將氟表面潤濕劑裝入容器2， 待噴霧；將碳化硅吸熱顏料85-96重量份裝入料斗，開動(dòng)、蝸旋微粉改性機(jī)，并將容器1和容器2噴頭打開噴霧；在高速旋轉(zhuǎn)下，物料充分發(fā)生反應(yīng)，然后通過分離器出料，脈沖除塵器收集微細(xì)顆粒即得氟硅氧烷化學(xué)包覆碳化硅吸熱顏料。所述的硅烷單體接枝順辛酯是自制產(chǎn)品，其制備方法是先將順丁烯二酸酐90-103 重量份，辛醇108-120重量份投入反應(yīng)釜，通入氮?dú)忾_動(dòng)攪拌，升溫到80°C保溫2小時(shí)；升溫到120°C保溫2小時(shí)，加入氯硅烷142-156重量份，升溫到120°C，保溫4小時(shí)，冷卻，過濾包裝備用即得硅烷單體接枝順辛酯。所述的功能性單體為臺(tái)灣杰華股份有限公司生產(chǎn)的叔碳酸縮水甘油酯。所述的引發(fā)劑為過硫酸鉀或過硫酸銨。所述的乳化劑包括肥皂、阿拉伯膠、烷基苯磺酸鈉或十二烷基硫酸鈉鹽。一種丙烯酸改性氟硅聚合物的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟(1)配制乳化液將硅烷單體接枝順辛酯10-15重量份、丙烯酸異辛酯7-10重量份、乳化劑0. 1-0.4 重量份混合成乳化液A ；將硅烷單體接枝順辛酯10-15重量份、丙烯酸異辛酯2-3重量份、甲基丙烯酸甲酯 1-2重量份、丙烯酸丁酯1-2重量份、乳化劑0. 1-0. 4重量份混合成乳化液B ；將丙烯酸異辛酯1-2重量份、甲基丙烯酸甲酯3-4重量份、丙烯酸丁酯3-4重量份、功能化單體6-8重量份、乳化劑0. 1-0. 4重量份混合成乳化液C ；將甲基丙烯酸甲酯11-14重量份、丙烯酸丁酯11-14重量份、功能化單體14_17重量份、乳化劑0. 1-0. 4重量份混合成乳化液D ；將引發(fā)劑0. 05-0. 15重量份，去離子水1-2重量份配成液體E ；(2)將去離子水99-118重量份、乳化劑0. 1_0. 3重量份、氟硅氧烷化學(xué)包覆碳化硅吸熱顏料5-15重量份投入反應(yīng)釜攪拌，每間隔30分鐘投入引發(fā)劑0. 05-0. 15重量份，共投入9次，將溫度升高到80°C，將乳化液A在2小時(shí)內(nèi)勻速滴加到反應(yīng)釜中反應(yīng)聚合，30分鐘后，將乳化液B在2. 5小時(shí)內(nèi)勻速滴加到反應(yīng)釜中反應(yīng)聚合，40分鐘后，將乳化液C在3小時(shí)內(nèi)勻速滴加到反應(yīng)釜中反應(yīng)聚合，50分鐘后，將乳化液D在2. 5小時(shí)內(nèi)勻速滴加到反應(yīng)釜中反應(yīng)聚合，保持溫度在80°C以內(nèi)，不斷攪拌2小時(shí)后，加入液體E，保持溫度在80°C以內(nèi)， 不斷攪拌2小時(shí)后過濾出料即得丙烯酸改性氟硅聚合物產(chǎn)品。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明以改性功能性吸熱材料為核，以合成丙烯酸類單體與硅氧烷單體接枝的單體為殼，用國際領(lǐng)先的多層半連續(xù)方法包覆聚合工藝合成功能性核殼乳液丙烯酸改性氟硅聚合物，該功能性核殼乳液可結(jié)合功能性助劑及輔助材料制成具有高憎水性、高平滑自潤滑性、高抗粘連抗沾污性、抗水、耐酸、耐堿、低表面張力、耐老化、寬廣的溫度適應(yīng)性等一系列優(yōu)秀性能的防覆冰涂料。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。本發(fā)明丙烯酸改性氟硅聚合物，包括以下原料氟硅氧烷化學(xué)包覆碳化硅吸熱顏料為自制產(chǎn)品，其制備方法是將硅烷偶聯(lián)劑 (美國康普頓生產(chǎn)的a-1110) 2-6重量份中加入水2-6重量份，裝入容器1待噴霧；將氟表面潤濕劑(美國杜邦)裝入容器2，待噴霧；將市售碳化硅吸熱顏料85-96重量份裝入料斗， 開動(dòng)、蝸旋微粉改性機(jī)，并將容器1和容器2噴頭打開噴霧；在高速旋轉(zhuǎn)下，一方面物料與物料摩擦，一方面物料與機(jī)器轉(zhuǎn)子和機(jī)器定子摩擦，使霧化改性劑充分接觸到被改性物表面， 被水解為硅醇的硅烷，與碳化硅上羥基反應(yīng)形成氫鍵，并縮合成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的有機(jī)膜覆蓋在碳化硅表面；氟表面潤濕劑幫助碳化硅更好的潤濕，物料在加熱和摩擦生熱的共同作用下下充分發(fā)生反應(yīng)，通過分離器出料，脈沖除塵器收集微細(xì)顆粒。硅烷單體接枝順辛酯為自制產(chǎn)品，其制備方法是先將順丁烯二酸酐90-103重量份，辛醇108-120重量份投入反應(yīng)釜，通入氮?dú)忾_動(dòng)攪拌，升溫到80°C保溫2小時(shí)；升溫到 120°C保溫2小時(shí)，加入氯硅烷142-156重量份，升溫到120°C，保溫4小時(shí)，冷卻，過濾包裝備用即得硅烷單體接枝順辛酯。其反應(yīng)方程式如下第一步順丁烯二酸酐和辛酸反應(yīng)
權(quán)利要求
1. 一種丙烯酸改性氟硅聚合物，其特征在于，該聚合物包括以下組分和重量份氟硅氧烷化學(xué)包覆碳化硅吸熱顏料5-15硅烷單體接枝順辛酯20-30丙烯酸異辛酯10-15甲基丙烯酸甲酯15-20丙烯酸丁酯15-20功能性單體20-25引發(fā)劑0. 5-1. 5乳化劑0. 5-1. 5去離子水100-120。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種丙烯酸改性氟硅聚合物，其特征在于，所述的氟硅氧烷化學(xué)包覆碳化硅吸熱顏料為自制產(chǎn)品，其制備方法如下將硅烷偶聯(lián)劑2-6重量份中加入水2-6重量份，裝入容器1待噴霧；將氟表面潤濕劑裝入容器2，待噴霧；將碳化硅吸熱顏料 85-96重量份裝入料斗，開動(dòng)、蝸旋微粉改性機(jī)，并將容器1和容器2噴頭打開噴霧；在高速旋轉(zhuǎn)下，物料充分發(fā)生反應(yīng)，然后通過分離器出料，脈沖除塵器收集微細(xì)顆粒即得氟硅氧烷化學(xué)包覆碳化硅吸熱顏料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種丙烯酸改性氟硅聚合物，其特征在于，所述的硅烷單體接枝順辛酯是自制產(chǎn)品，其制備方法是先將順丁烯二酸酐90-103重量份，辛醇108-120重量份投入反應(yīng)釜，通入氮?dú)忾_動(dòng)攪拌，升溫到80°C保溫2小時(shí)；升溫到120°C保溫2小時(shí)，加入氯硅烷142-156重量份，升溫到120°C，保溫4小時(shí)，冷卻，過濾包裝備用即得硅烷單體接枝順辛酯。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種丙烯酸改性氟硅聚合物，其特征在于，所述的功能性單體為臺(tái)灣杰華股份有限公司生產(chǎn)的叔碳酸縮水甘油酯。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種丙烯酸改性氟硅聚合物，其特征在于，所述的引發(fā)劑為過硫酸鉀或過硫酸銨。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種丙烯酸改性氟硅聚合物，其特征在于，所述的乳化劑包括肥皂、阿拉伯膠、烷基苯磺酸鈉或十二烷基硫酸鈉鹽。
7.—種如權(quán)利要求1所述的丙烯酸改性氟硅聚合物的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟(1)配制乳化液將硅烷單體接枝順辛酯10-15重量份、丙烯酸異辛酯7-10重量份、乳化劑0. 1-0. 4重量份混合成乳化液A ；將硅烷單體接枝順辛酯10-15重量份、丙烯酸異辛酯2-3重量份、甲基丙烯酸甲酯1-2 重量份、丙烯酸丁酯1-2重量份、乳化劑0. 1-0. 4重量份混合成乳化液B ；將丙烯酸異辛酯1-2重量份、甲基丙烯酸甲酯3-4重量份、丙烯酸丁酯3-4重量份、功能化單體6-8重量份、乳化劑0. 1-0. 4重量份混合成乳化液C ；將甲基丙烯酸甲酯11-14重量份、丙烯酸丁酯11-14重量份、功能化單體14-17重量份、乳化劑0. 1-0. 4重量份混合成乳化液D ；將引發(fā)劑0. 05-0. 15重量份，去離子水1-2重量份配成液體E ；(2)將去離子水99-118重量份、乳化劑0. 1-0. 3重量份、氟硅氧烷化學(xué)包覆碳化硅吸熱顏料5-15重量份投入反應(yīng)釜攪拌，每間隔30分鐘投入引發(fā)劑0. 05-0. 15重量份，共投入9 次，將溫度升高到80°C，將乳化液A在2小時(shí)內(nèi)勻速滴加到反應(yīng)釜中反應(yīng)聚合，30分鐘后， 將乳化液B在2. 5小時(shí)內(nèi)勻速滴加到反應(yīng)釜中反應(yīng)聚合，40分鐘后，將乳化液C在3小時(shí)內(nèi)勻速滴加到反應(yīng)釜中反應(yīng)聚合，50分鐘后，將乳化液D在2. 5小時(shí)內(nèi)勻速滴加到反應(yīng)釜中反應(yīng)聚合，保持溫度在80°C以內(nèi)，不斷攪拌2小時(shí)后，加入液體E，保持溫度在80°C以內(nèi)，不斷攪拌2小時(shí)后過濾出料即得丙烯酸改性氟硅聚合物產(chǎn)品。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種丙烯酸改性氟硅聚合物及其制備方法，該聚合物包括以下組分和重量份氟硅氧烷化學(xué)包覆碳化硅吸熱顏料5-15，硅烷單體接枝順辛酯20-30，丙烯酸異辛酯10-15，甲基丙烯酸甲酯15-20，丙烯酸丁酯15-20，功能性單體20-25，引發(fā)劑0.5-1.5，乳化劑0.5-1.5，去離子水100-120。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有適應(yīng)性好等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)C09D7/12GK102260400SQ20101018663
公開日2011年11月30日 申請日期2010年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月27日
發(fā)明者丁力, 徐偉, 果民先, 荊忠 申請人:上海欣影電力科技發(fā)展有限公司