CN105037637A - 一种pvdf合成氟碳-丙烯酸树脂的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种PVDF合成氟碳-丙烯酸树脂的方法，其特征在于，依次包括以下步骤：1)将粉末状固体PVDF溶解于溶剂中，得到氟碳树脂溶液；2)将氟碳树脂溶液升温至100～110℃；3)将甲基丙烯酸酯、功能性单体和4/5～7/8的引发剂混合，在3～4h内向100～110℃的氟碳树脂溶液滴加完成，然后保温1～1.5h；4)加入余下的引发剂，然后保温1.5～2h，得到PVDF氟碳-丙烯酸树脂。
Description
技术领域
本发明涉及一种PVDF合成氟碳-丙烯酸树脂的方法，属于新材料领域。
背景技术
PVDF氟碳涂料树脂具有非常优异的户外耐候性、良好的耐腐蚀性、防污性、抗腐蚀性。但是其成膜需要高温烘烤，施工难度较大，另外PVDF氟碳涂料价格昂贵，也增加了使用成本。丙烯酸树脂合成的涂料综合性能较好，光泽度好，成本较低，但是其耐候性、耐化学性等都需要提高。两种树脂的拼接共聚的合成树脂，能使得两种树脂的优异性都得以体现，而且价格合宜，有广阔的市场空间。
中国专利200910031269.5所述的合成氟碳-丙烯酸树脂中原料KF300、RFS-2000氟碳树脂氟含量为25％左右，液态，杂质多影响性能，接枝后得到的氟碳-丙烯酸树脂氟含量也就8-15％，只能有较好耐候性、耐化学性、耐溶剂性，并且在制成涂料施工时需要固化剂。
中国专利201010166172.8一种聚偏氟乙烯型氟碳树脂超耐候涂料，由下列原料及其重量份配比而成：20-25份PVDF树脂、8-11份丙烯酸树脂、12-16份颜料、50-60份混合溶剂、0.2-0.4份流平剂、0.1-0.3份消泡剂、0.3-0.5份分散剂、0.4-0.6份防沉剂。生产本涂料的方法需经过备料、PVDF树脂分散液的制备和PVDF型氟碳超耐候涂料的制备三道步骤。该专利虽然公开了一种氟碳丙烯酸树脂，但其制备方法与本申请的方法是不同的。对比文件中采用了很多的添加剂，需要将PVDF和其他反应物共同制成分散液，然后再进一步制成氟碳树脂涂料。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种PVDF合成氟碳-丙烯酸树脂的方法以克服现有技术中的问题。
本发明的技术方案是：
一种PVDF合成氟碳-丙烯酸树脂的方法，其特征在于，依次包括以下步骤：
1)将粉末状固体PVDF溶解于溶剂中，得到氟碳树脂溶液；
2)将氟碳树脂溶液升温至100～110℃；
3)将甲基丙烯酸酯、功能性单体和4/5～7/8的引发剂混合，在3～4h内向100～110℃的氟碳树脂溶液滴加完成，然后保温1～1.5h；
4)加入余下的引发剂，然后保温1.5～2h，得到PVDF氟碳-丙烯酸树脂。
进一步，PVDF16.67～25重量份、溶剂50重量份、甲基丙烯酸酯14.5～22.83重量份、功能性单体10重量份、引发剂0.5重量份。
进一步，所述PVDF树脂是由1.1-二氟乙烯(H2C＝CF2)在自由引发剂的作用下聚合而成偏二氟乙烯均聚物，外观为白色固体粉末，分子量400000～600000，氟含量59％。
进一步，溶剂为环己酮、二甲苯、醋酸丁酯的混合物，其中环己酮、二甲苯、醋酸丁酯的用量分别是75～85重量份、10～20重量份、5～10重量份。
进一步，甲基丙烯酸酯可以是甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸月桂酯以任何比例混合。
进一步，功能性单体为甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸的混合物，其中甲基丙烯酸的用量为0.1～2wt％。
进一步，引发剂可以是过氧化3,5,5三甲基己酸叔戊酯和2,5二甲基-2,5-双-(2-乙基己酰过氧化)-己烷的任何比例混合物。
与现有技术相比，本发明提供了另一种氟碳树脂的制备方法，其有益效果是：
1、氟碳-丙烯酸树脂中氟含量提高到25-30％，是真正意义的氟碳涂料，耐候性、耐化学性大大提高。
2、用59％氟含量的固体粉末PVDF氟碳树脂接枝，因其分子结构紧密，氟含量高，生产出的树脂含杂质少，性能稳定。
3、此配方制备的树脂涂料为单组份涂料，比起双组份氟碳树脂，在性能相同的情况下，施工更方便，且更便于储存，是施工单位的首选。
4、通过用PVDF溶于溶剂后和丙烯酸树脂进行了化学反应，PVDF分子结构中(‐H2C-CF2‐)接枝到丙烯酸树脂上形成共聚物，两种树脂的优越性都能很充分的表现出来。
具体实施方式
下面将结合具体的实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
1)将粉末状固体PVDF16.67重量份溶解于50重量份溶剂中，得到氟碳树脂溶液；
2)将氟碳树脂溶液升温至100℃；
3)将22.83重量份甲基丙烯酸酯、10重量份功能性单体和0.5重量份引发剂的4/5混合，在3h内向100℃的氟碳树脂溶液滴加完成，然后保温1～1.5h；
4)加入余下的引发剂，然后保温1.5h，得到氟含量20％(固体中)PVDF氟碳-丙烯酸树脂。
实施例2
1)将粉末状固体PVDF20.80重量份溶解于50重量份溶剂中，得到氟碳树脂溶液；
2)将氟碳树脂溶液升温至110℃；
3)将18.70重量份甲基丙烯酸酯、10重量份功能性单体和0.5重量份引发剂的7/8混合，在4h内向110℃的氟碳树脂溶液滴加完成，然后保温1.5h；
4)加入余下的引发剂，然后保温2h，得到氟含量25％(固体中)PVDF氟碳-丙烯酸树脂。
实施例3
1)将粉末状固体PVDF25重量份溶解于50重量份溶剂中，得到氟碳树脂溶液；
2)将氟碳树脂溶液升温至110℃；
3)将14.5重量份甲基丙烯酸酯、10重量份功能性单体和0.5重量份引发剂的7/8混合，在4h内向100℃的氟碳树脂溶液滴加完成，然后保温1h；
4)加入余下的引发剂，然后保温2h，得到氟含量30％(固体中)PVDF氟碳-丙烯酸树脂。
对实施例1-3得到的氟碳-丙烯酸树脂进行检测，检测结果如下表所示：
以上所述仅为本发明的优选实施例，不能解释为以此限定本发明的范围，凡在本发明的权利要求书要求保护的范围内所做出的等同的变形和改变的实施方式均在本发明所要求保护的范围内。
Claims (7)
1.一种PVDF合成氟碳-丙烯酸树脂的方法，其特征在于，依次包括以下步骤：
1)将粉末状固体PVDF溶解于溶剂中，得到氟碳树脂溶液；
2)将氟碳树脂溶液升温至100～110℃；
3)将甲基丙烯酸酯、功能性单体和4/5～7/8的引发剂混合，在3～4h内向100～110℃的氟碳树脂溶液滴加完成，然后保温1～1.5h；
4)加入余下的引发剂，然后保温1.5～2h，得到PVDF氟碳-丙烯酸树脂。
2.根据权利要求1所述的一种PVDF合成氟碳-丙烯酸树脂的方法，其特征在于，PVDF16.67～25重量份、溶剂50重量份、甲基丙烯酸酯14.5～22.83重量份、功能性单体10重量份、引发剂0.5重量份。
3.根据权利要求1所述的一种PVDF合成氟碳-丙烯酸树脂的方法，其特征在于，所述PVDF树脂是由1.1-二氟乙烯(H2C＝CF2)在自由引发剂的作用下聚合而成偏二氟乙烯均聚物，外观为白色固体粉末，分子量400000～600000，氟含量59％。
4.根据权利要求1所述的一种PVDF合成氟碳-丙烯酸树脂的方法，其特征在于，溶剂为环己酮、二甲苯、醋酸丁酯的混合物，其中环己酮、二甲苯、醋酸丁酯的用量分别是75～85重量份、10～20重量份、5～10重量份。
5.根据权利要求1所述的一种PVDF合成氟碳-丙烯酸树脂的方法，其特征在于，甲基丙烯酸酯可以是甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸月桂酯以任何比例混合。
6.根据权利要求1所述的一种PVDF合成氟碳-丙烯酸树脂的方法，其特征在于，功能性单体为甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸的混合物，其中甲基丙烯酸的用量为0.1～2wt％。
7.根据权利要求1所述的一种PVDF合成氟碳-丙烯酸树脂的方法，其特征在于，引发剂可以是过氧化3,5,5三甲基己酸叔戊酯和2,5二甲基-2,5-双-(2-乙基己酰过氧化)-己烷的任何比例混合物。
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