CN110003422A - 一种高溶解性防污树脂及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明属于化学化工技术领域,公开了一种高溶解性防污树脂及其制备方法和应用,所述防污树脂是将全氟聚醚醇、全氟烷基醇和三异氰酸酯在混合溶剂中在60~65℃聚氨酯化反应得到。本发明制得的防污树脂溶解性较好,可添加到各种树脂中获得优异的防污效果。本发明的高溶解性防污树脂不仅防污效果和相容性较好,还可富集于漆膜表面,极大的提高漆膜的耐水耐候效果。
Description
技术领域
本发明属于化工技术领域,更具体地,涉及一种高溶解性防污树脂及其制备方法和应用。
背景技术
防污树脂在防马克笔、防指纹、耐污、降低表面摩擦系数等领域具有广泛的应用,根据防污起始原料的不同,可分为全氟烷基聚氧乙烯醚型、有机硅聚氧乙烯醚型、全氟聚醚型;前两者是利用疏水链与亲水链段结合,形成嵌段化的两亲小分子,对外界刺激产生flip-flop效应,产生疏水-亲水过程的不断转换,展现污染-去污的过程,具有极佳的防污效果,但由于含有亲水的聚氧乙烯醚链段,降低了整体树脂的耐水及耐候性能,应用范围受到极大限制。全氟聚醚型本身含有氧杂原子,同时兼有疏水和耐污的性能,是理想的防污助剂,然而其特殊结构导致其与几乎所有含氟以外树脂不相容;为了不影响主体树脂的性能,只能添加极少量到树脂中,完全发挥不出全氟聚醚的优异性能。
发明内容
为了解决上述现有技术中存在的不足之处,本发明首要目的在于提供一种高溶解性防污树脂,使用了全氟醇作为相容化改进剂,在含氟溶剂和非氟溶剂存在下,成功的实现了全氟聚醚、全氟醇、异氰酸酯三者的聚合反应,在保证全氟聚醚防污效果的同时,解决了树脂相容性的问题,得到的树脂可在大部分非氟树脂中溶解或分散,且防污效果较好。
本发明的另一目的在于提供上述高溶解性防污树脂的制备方法。该方法可顺利生产出满足要求的防污树脂。
本发明的再一目的在于提供上述高溶解性防污树脂的应用。
本发明的目的通过下述技术方案来实现:
一种高溶解性防污树脂,所述防污树脂是将全氟聚醚醇、全氟烷基醇和三异氰酸酯在混合溶剂中在60~65℃聚氨酯化反应得到。
优选地,所述全氟聚醚醇、全氟烷基醇和三异氰酸酯的质量比为(2~5):(2~3):(2~6)。
优选地,所述全氟聚醚醇为六氟环氧丙烷的聚合物。
更为优选地,所述全氟聚醚醇的分子量为900~1700。
优选地,所述的全氟烷基醇为八氟戊醇、全氟丁基乙基醇、全氟己基乙基醇或全氟辛基乙基醇中的一种以上。
优选地,所述三异氰酸酯为六亚甲基二异氰酸酯的三聚体、六亚甲基二异氰酸酯与三羟甲基丙烷的加成物、甲苯二异氰酸酯的三聚体、甲苯二异氰酸酯与三羟甲基丙烷的加成物、异佛尔酮二异氰酸酯的三聚体与TMP的加成物、异佛尔酮二异氰酸酯与TMP的加成物中的一种以上。
优选地,所述的混合溶剂为三氯三氟乙烷与乙酸乙酯的混合物。
更为优选地,所述三氯三氟乙烷和乙酸乙酯的质量比为(3~4):(6~7)。
所述的高溶解性防污树脂的制备方法,是将带有冷凝管的四口烧瓶升温至60~65℃,充入氮气,加入全氟聚醚醇、全氟烷基醇和三异氰酸酯,边搅拌边滴加混合溶剂,烧瓶内清澈透明后停止滴加混合溶剂,60~65℃搅拌保温24~25h,然后室温减压蒸馏2~2.5h去除三氯三氟乙烷,得到高溶解性防污树脂。
所述的高溶解性防污树脂在油性或高固含树脂中的应用。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
1.本发明制得的防污树脂溶解性较好,该防污树脂不仅防污效果和相容性较好,还可富集于漆膜表面,极大的提高了漆膜的耐水耐候效果。
2.本发明使用了全氟醇作为相容化改进剂,在含氟溶剂和非氟溶剂存在下,成功实现了全氟聚醚、全氟醇、异氰酸酯三者的聚合反应,在保证全氟聚醚防污效果的同时,解决了树脂相容性的问题,得到的树脂可在大部分非氟树脂中溶解或分散,且防污效果较好。
具体实施方式
下面结合具体实施例进一步说明本发明的内容,但不应理解为对本发明的限制。若未特别指明,实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。除非特别说明,本发明采用的试剂、方法和设备为本技术领域常规试剂、方法和设备。
实施例1
将带有冷凝管的四口烧瓶升温至60℃,氮气填充,加入20份分子量为900的全氟聚醚醇、20份八氟戊醇、20份六亚甲基二异氰酸酯的三聚体,边搅拌边滴加三氯三氟乙烷与乙酸乙酯的混合物,三氯三氟乙烷与乙酸乙酯的质量比为2:3,烧瓶内清澈透明后停止滴加混合溶剂,60℃搅拌保温24小时,然后室温减压蒸馏2.5小时去除三氯三氟乙烷,得到高溶解性防污树脂。
实施例2
将带有冷凝管的四口烧瓶升温至65℃,氮气填充,加入50份分子量为1500的全氟聚醚醇、30份全氟丁基乙基醇、20份六亚甲基二异氰酸酯与三羟甲基丙烷的加成物,边搅拌边滴加三氯三氟乙烷与乙酸乙酯的混合物,三氯三氟乙烷与乙酸乙酯的质量比为3:7,烧瓶内清澈透明后停止滴加混合溶剂,65℃搅拌保温24小时,然后室温减压蒸馏2小时去除三氯三氟乙烷,得到高溶解性防污树脂。
实施例3
将带有冷凝管的四口烧瓶升温至65℃,氮气填充,加入20份分子量为1700的全氟聚醚醇、30份全氟己基乙基醇、50份甲苯二异氰酸酯的三聚体,边搅拌边滴加三氯三氟乙烷与乙酸乙酯的混合物,三氯三氟乙烷与乙酸乙酯的质量比为3.5:6.5,烧瓶内清澈透明后停止滴加混合溶剂,65℃搅拌保温24小时,然后室温减压蒸馏2小时去除三氯三氟乙烷,得到高溶解性防污树脂。
实施例4
将带有冷凝管的四口烧瓶升温至60℃,氮气填充,加入35份分子量为1500的全氟聚醚醇、20份全氟辛基乙基醇、45份甲苯二异氰酸酯与三羟甲基丙烷的加成物,边搅拌边滴加三氯三氟乙烷与乙酸乙酯的混合物,三氯三氟乙烷与乙酸乙酯的质量比为2:3,烧瓶内清澈透明后停止滴加混合溶剂,60℃搅拌保温24小时,然后室温减压蒸馏2.5小时去除三氯三氟乙烷,得到高溶解性防污树脂。
实施例5
将带有冷凝管的四口烧瓶升温至60℃,氮气填充,加入35份分子量为1500的全氟聚醚醇、25份全氟辛基乙基醇、20份异佛尔酮二异氰酸酯的三聚体、20份异佛尔酮二异氰酸酯与TMP的加成物,边搅拌边滴加三氯三氟乙烷与乙酸乙酯的混合物,三氯三氟乙烷与乙酸乙酯的质量比为2:3,烧瓶内清澈透明后停止滴加混合溶剂,60℃搅拌保温25小时,然后室温减压蒸馏2.5小时去除三氯三氟乙烷,得到高溶解性防污树脂。
实施例6
将实施例1-5中的高溶解性防污树脂的防污效果进行测试,将高溶解性防污树脂按质量分数5%加入到市售的溶剂型聚氨酯树脂中,外观为清澈透明时表示相容性较好,100℃烘干后测定膜表面接触角和油性记号笔在膜表面的书写状态,接触角大于110°和记号笔书写断线表示防污效果较好,测试结果如表1所示。由表1可得知,本发明制备得到的高溶解性防污树脂具有较高的表面接触角、优异的抗马克笔性,说明本发明制备的防污树脂具有优异的耐污效果。
表1实施例1-5中高溶解性防污树脂的防污效果
实施例 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
相容性 | 清澈透明 | 清澈透明 | 清澈透明 | 清澈透明 | 清澈透明 |
表面接触接触角(°) | 115 | 119 | 123 | 125 | 118 |
油性记号笔书写状态 | 书写断线 | 书写断线 | 书写断线 | 书写断线 | 书写断线 |
上述实施例为本发明较佳的实施方式,但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制,其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合和简化,均应为等效的置换方式,都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种高溶解性防污树脂,其特征在于,所述防污树脂是将全氟聚醚醇、全氟烷基醇和三异氰酸酯在混合溶剂中在60~65℃聚氨酯化反应得到。
2.根据权利要求1所述的高溶解性防污树脂,其特征在于,所述全氟聚醚醇、全氟烷基醇和三异氰酸酯的质量比为(2~5):(2~3):(2~6)。
3.根据权利要求1所述的高溶解性防污树脂,其特征在于,所述全氟聚醚醇为六氟环氧丙烷的聚合物。
4.根据权利要求3所述的高溶解性防污树脂,其特征在于,所述全氟聚醚醇的分子量为900~1700。
5.根据权利要求1所述的高溶解性防污树脂,其特征在于,所述的全氟烷基醇为八氟戊醇、全氟丁基乙基醇、全氟己基乙基醇或全氟辛基乙基醇中的一种以上。
6.根据权利要求1所述的高溶解性防污树脂,其特征在于,所述三异氰酸酯为六亚甲基二异氰酸酯的三聚体、六亚甲基二异氰酸酯与三羟甲基丙烷的加成物、甲苯二异氰酸酯的三聚体、甲苯二异氰酸酯与三羟甲基丙烷的加成物、异佛尔酮二异氰酸酯的三聚体与TMP的加成物、异佛尔酮二异氰酸酯与TMP的加成物中的一种以上。
7.根据权利要求1所述的高溶解性防污树脂,其特征在于,所述的混合溶剂为三氯三氟乙烷和乙酸乙酯的混合物。
8.根据权利要求7所述的高溶解性防污树脂,其特征在于,所述三氯三氟乙烷和乙酸乙酯的质量比为(3~4):(6~7)。
9.根据权利要求1~8任一项所述的高溶解性防污树脂的制备方法,其特征在于,所述方法是将带有冷凝管的四口烧瓶升温至60~65℃,充入氮气,加入全氟聚醚醇、全氟烷基醇和三异氰酸酯,边搅拌边滴加混合溶剂,烧瓶内清澈透明后停止滴加混合溶剂,60~65℃搅拌保温24~25h,然后室温减压蒸馏2~2.5h去除三氯三氟乙烷,得到高溶解性防污树脂。
10.权利要求1~8任一项所述的高溶解性防污树脂在油性或高固含树脂中的应用。
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