CN1200011C - 超低表面能型氟碳树脂 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及超低表面能型氟碳树脂，其采用氟氯乙烯、烯酯、烯酸、烯醚、引发剂，并使用醚酯和酮作溶剂，在聚合生产时引入有机硅烯酸酯，使含氟碳树脂的涂料在成膜时具有更低的表面张力，进一步提高漆膜的自洁性。
Description
技术领域
本发明涉及一种化工新型材料，具体是一种低表面能型氟碳树脂。
背景技术
涂料作为一种表面装饰材料，主要涂敷于各种建筑物外墙或其它物体表面，起保护装饰作用。由于长期暴露在外非常容易受到灰尘、油污的污染。为了使物体表面更易清洁，急需开发一种树脂，其在成膜时具有更低的表面张力，进一步提高漆膜的自洁性。
发明内容
本发明的低表面能型氟碳树脂即是在氟碳树脂聚合生产时引入有机硅烯酸酯，使氟碳树脂在成膜时具有更低的表面张力，进一步提高漆膜的自洁性。
超低表面能型氟碳树脂采用下列配方聚合生成：
原料 重量百分比(％)
氟氯乙烯 25-40
烯酯 18-24
醚酯 20-30
酮 7-10
烯酸 1-3
烯醚 4-10
引发剂 1-2
有机硅烯酸酯 3-8
其中氟氯乙烯是构成氟碳树脂的骨架，使其具有超常的耐久性、耐侯性；通常选用偏氟氯乙烯、四氟氯乙烯、三氟氯乙烯。
烯酯是用来降低共聚物的结晶度，增大共聚物的分子量；通常选用甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯、醋酸乙烯酯。
醚酯和酮是用作溶剂和稀释剂；醚酯选自丙二醇甲醚、丙二醇乙醚、丙二醇丁醚；
酮选自甲酮、乙酮、甲乙酮、甲基异丁基酮。
烯酸的作用是引入羧基，增强氟碳树脂对颜料的润湿性及分散性，和对基材的良好的附着性；烯酸选自：丙稀酸、十一稀酸、硬脂酸。
烯醚的作用是引入反应性羟基基团，使氟碳树脂可在常温下与异氰酸酯固化成膜，赋予氟碳树脂共聚物对溶剂的可溶性，对颜料的分散性，对固化剂的相容性和反应性，涂膜的透明性及光泽度、硬度、挠曲性及对基材的附着性等性能。常用的烯醚有：丁二醇乙烯醚、乙二醇乙烯基醚、丙二醇乙烯基醚。
引发剂选自：偶氮、过氧化苯甲酰。
有机硅烯酸酯优选：有机硅丙烯酸酯。
本发明的超低表面能型氟碳树脂的制备方法是：使配方中的各物质发生聚合反应，生成氟碳树脂。较优化的合成方法是：向反应釜中依次加入配方量的醚酯、酮、有机硅烯酸酯、引发剂、烯酯、烯酸、烯醚，将反应釜密闭，对系统抽真空、压力为-0.08～-0.1Mpa；通氮气至压力为0.1Mpa，二次对系统抽真空、压力为-0.08～-0.1Mpa；加入氟氯乙烯并开搅拌，加料完毕升温至70±5℃，恒温反应；反应结束后降温至60℃将残余气体反应物进行回收；进一步降温至30℃以下出料；滤掉固体料渣、赶走气泡增强产品透明度，得到氟碳树脂。
本发明的创新点在于引入有机硅烯酸酯，使氟碳树脂在成膜时具有较低的表面张力，进一步提高成膜的自洁性。氟碳树脂由于具有优异的耐久性、耐侯性，可用于各种防腐涂料，如建筑、桥梁、电视塔、汽车等的涂料。本发明的氟碳树脂由于具有较强的耐玷污性，其装饰、防护性能更强。
具体实施方式
实施例1
甲基丙烯酸丁酯24％、丙二醇乙醚25％、甲酮7.5％、丙烯酸3％、乙二醇乙烯基醚8.5％、偶氮1％、有机硅丙烯酸酯3％，加入密闭的反应釜中，对系统抽真空使压力为-0.08～-0.1Mpa，加入三氟氯乙烯(CTFE)28％，并开搅拌，加料完毕升温至70±5℃，恒温反应24小时，反应结束后降温至60℃将残余气体反应物回收，进一步降温至30℃以下出料，滤掉固体料渣、赶走气泡增强产品透明度，得到氟碳树脂。检测其质量性能指标如下：粘度45秒、固含量52.8％、酸值8.1mgKOH/g、羟值50mgKOH/g，树脂中苯类物质的含量为零。用含本实施例的氟碳树脂的涂料制板，观测漆膜的疏水(表面能)情况：有很轻微沾水。
实施例2
所用原料：甲基丙烯酸甲酯22％、丙二醇甲醚25％、甲乙酮8％、十一烯酸3％、乙二醇乙烯基醚8.5％、偶氮2％、有机硅丙烯酸酯3.5％，三氟氯乙烯(CTFE)28％，制备方法同实施例1，得到的氟碳树脂的质量性能指标如下：粘度50秒、固含量49％、酸值7.6mgKOH/g、羟值54.1mgKOH/g，树脂中苯类物质含量为零。用含本实施例的氟碳树脂的涂料制板，观测漆膜的疏水(表面能)情况：水珠全滚落，不沾水。
实施例3
所用原料：醋酸乙烯酯20％、丙二醇乙醚20.5％、甲酮7.5％、十一烯酸3％、乙二醇乙烯基醚8.5％、偶氮1.5％、有机硅丙烯酸酯4％，三氟氯乙烯(CTFE)35％，制备方法同实施例1，得到的氟碳树脂的质量性能指标如下：粘度105秒、固含量58％、酸值7.8mgKOH/g、羟值52mgKOH/g，树脂中苯类物质含量为零。用含本实施例的氟碳树脂的涂料制板，观测漆膜的疏水(表面能)情况：水珠几乎全滚落，不沾水。
注：制板按国标GB1727-92进行制板。
粘度采用GB1724-89的方法检测。
固含量采用GB6751-86的方法检测。
Claims (8)
1.一种超低表面能型氟碳树脂，其特征在于，采用下列配方聚合反应生成：
原料 重量百分比(％)
氟氯乙烯 25-40
烯酯 18-24
醚酯 20-30
酮 7-10
烯酸 1-3
烯醚 4-10
引发剂 1-2
有机硅烯酸酯 3-8
所述的聚合反应过程是：向反应釜中依次加入配方量的烯酯、醚酯、酮、烯酸、烯醚、引发剂、有机硅烯酸酯，将反应釜密闭，抽真空使压力为-0.08～-0.1Mpa，通氮气至压力为0.1Mpa，再此对系统抽真空使压力为-0.08～-0.1Mpa；加入氟氯乙烯，开动搅拌，升温至70±5℃，恒温反应24小时；反应结束后降温至60℃，将残余气体回收，进一步降温至30℃以下出料；滤掉固体料渣、赶走气泡得到氟碳树脂。
2.根据权利要求1的超低表面能型氟碳树脂，其特征在于，所述的氟氯乙烯选自偏氟氯乙烯、三氟氯乙烯。
3.根据权利要求1的超低表面能型氟碳树脂，其特征在于，所述的烯酯选自甲基内烯酸丁酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯、醋酸乙烯酯。
4.根据权利要求1的超低表面能型氟碳树脂，其特征在于，所述的醚酯选自丙二醇甲醚、丙二醇乙醚、丙二醇丁醚。
5.根据权利要求1的超低表面能型氟碳树脂，其特征在于，所述的酮选自：甲酮、乙酮、甲乙酮、甲基异丁基酮。
6.根据权利要求1的超低表面能型氟碳树脂，其特征在于，所述的烯酸选自丙烯酸、十一烯酸、硬脂酸。
7.根据权利要求1的超低表面能型氟碳树脂，其特征在于，所述的烯醚选自：丁二醇乙烯醚、乙二醇乙烯基醚、丙二醇乙烯基醚。
8.根据权利要求1的超低表面能型氟碳树脂，其特征在于，所述的有机硅烯酸酯是有机硅丙烯酸酯。
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