用于多孔基材表面处理的含氟组合物制造技术

本发明专利技术公开了用于多孔基材表面处理的含氟组合物，包括如下组分(1)20质量份的氟聚物，氟聚物通过自由基共聚获得，氟聚物包括至少一个——Si(OR)3硅氧烷基团(其中R为C1～4的烷基基团)；(2)0.1～20质量份的多异氰酸酯衍生物，多异氰酸酯衍生物具有式(Ⅰ)的硅氧烷基团；(3)0.1～10质量份的硅氧烷化合物，每分子硅氧烷化合物至少具有两个可水解基团；(4)能够完全溶解上述(1)、(2)、(3)的有机溶剂。该组合物不仅防水、防油和防污性能良好，而且与基材粘合效果理想，有助于提升防水、防油、防污的持久性，降低使用量，使用成本降低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种含氟组合物，尤其涉及用于多孔基材表面处理的含氟组合物，属于表面防护处理

技术介绍
使用含氟代烷基(Rf)的化合物对多孔基材表面进行处理，可以赋予其表面防水、防油和防污作用。例如将带有Rf基的丙烯酸酯涂布在水泥或石材上形成保护膜，用带有Rf基磷酸酯处理石材，将包含含Rf基单体及占聚合物重量分数0.1％～1.9％的聚硅氧系乙烯单体形成的聚合物用作处理剂，但以上防护剂仍存在防水、防油和防污性能不足的问题。专利CN01123552.7公布了包括含氟单体、含硅单体、含氨基单体及其它单体的氟硅共聚物，该共聚物被用于石材的拒水拒油处理。专利200380102163.0公布了将包含含氟代烷基(Rf基)的单体及占聚合物重量分数2.0～6.0％的含硅单体的氟硅共聚物，该共聚物被用作砖石处理剂。专利CN200980140046.0公布了包括含氟单体和如下式所示的：含巯基硅酮的氟硅共聚物。其中R1、R2、R3分别为甲基、甲氧基、苯基或羟基；A、B非别为具有1～10个碳原子的二价直链或直链包含烃基，饱和烃基中没有醚键或插入有一个或两个醚键；C为具有氨基、羟基、环氧基或羧基。该共聚物被用于多孔基质的拒水拒油处理。专利CN200980144765.X公布了以硅烷化合物为反应介质的包括含氟单体和含硅单体的氟硅共聚物，同样被用于多孔基质的拒水拒油处理。以上专利文献中公布的多孔基材防护剂，其防水、防油和防污性能较好，但上述聚合物与基材的粘合力有限，故而在使用中容易逐渐丧失效果。另外，氟聚物价格较高，用户往往希望采用更少的用量即可达到理想效果，从而降低成本。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供用于多孔基材表面处理的含氟组合物，该组合物不仅防水、防油和防污性能良好，而且与基材粘合效果理想，有助于提升防水、防油、防污的持久性，降低使用量，使用成本降低。为了解决上述技术问题，采用如下技术方案：一种用于多孔基材表面处理的含氟组合物，其特征在于包括如下组分：(1)20质量份的氟聚物，氟聚物通过自由基共聚获得，氟聚物包括两种形式：1、氟聚物中包括至少一种含氟单体和至少一种非含氟单体；2、氟聚物由共聚物与改性剂加合而成，共聚物包括至少一种含氟单体和至少一种非含氟单体；氟聚物包括至少一个下式(Ⅰ)表示的硅氧烷基团：——Si(OR)3(Ⅰ)其中R为C1～4的烷基基团；(2)0.1～20质量份的多异氰酸酯衍生物，多异氰酸酯衍生物具有式(Ⅰ)的硅氧烷基团；(3)0.1～10质量份的硅氧烷化合物，每分子硅氧烷化合物至少具有两个可水解基团；(4)能够完全溶解上述(1)、(2)、(3)的有机溶剂。优选后，按重量份数计，氟聚物的组成如下：其中非含氟单体、功能性添加剂或改性剂中至少一种含有式(Ⅰ)的硅氧烷基团，且重量分数大于0。优选后，含氟单体可以用式(Ⅱ)Y或式(Ⅲ)表示：CH2＝C(R1)COO-Q-Rf(Ⅱ)CH2＝C(R1)-(COOCH2)m-CH2-NH-CO-Q-Rf(Ⅱ)其中，R1为H或CH3，m为1或0，Q为二价有机基团，Rf为多氟烷基或全氟聚醚基团。优选后，含氟单体为CH2＝CHCOOCH2CH2NHCOOCH2CH2CF2CF2CF2CF2CF2CF3、CH2＝C(CH3)COOCH2CF(CF3)[OCF2CF(CF3)]pOCF2CF2CF3、CH2＝CHCOOCH2CH2CF2CF2CF2CF2CF2CF2CF2CF3、CH2＝C(CH3)COOCH2CH2CF2CF2CF2CF2CF2CF3中的一种或两种的混合物，其中p平均为5.3。优选后，非含氟单体为含有—Si(OR)3基团的硅氧烷单体、含有C12～22烷基基团的长烷基链单体、含有羟基基团的单体、含有环氧基团的单体中的一种或其混合物，其中R为C1～4的烷基基团。优选后，硅氧烷单体为CH2＝CHCOOCH2CH2NHCOONHCH2CH2NHCH2CH2CH2Si(OCH3)3、CH2＝CHCH2Si(OCH3)3、CH2＝C(CH3)COOCH2CH2CH2Si(OCH3)3中的一种；长烷基链单体为CH2＝CHCOO(CH2)17CH3、CH2＝C(CH3)COO(CH2)17CH3中的一种；含有羟基基团的单体为CH2＝C(CH3)COOCH2CH2OH、CH2＝CHCOOCH2CH2OH中的一种；含有环氧基团的单体为甲基丙烯酸缩水甘油酯。优选后，功能性添加剂为3-巯丙基三甲氧基硅烷(HSCH2CH2CH2Si(OCH3)3)、十二烷基硫醇(HSCH2(CH2)10CH3)、巯基乙醇(HSCH2CH2OH)中的一种；引发剂为偶氮二已丁睛；改性剂为异氰酸丙基三乙氧基硅烷(OCNCH2CH2CH2Si(OC2H5)3)、3-氨基丙基三乙氧基硅烷(NH2CH2CH2CH2Si(OC2H5)3)、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(CH2OCHCH2OCH2CH2CH2Si(OCH3)3)中的一种。优选后，多异氰酸酯衍生物为多异氰酸酯与氨基硅氧烷，或者巯基硅氧烷及可选的氟醇、非氟醇的加成物。优选后，多异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯(TDI)三聚体、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)三聚体；氨基硅氧烷为3-氨基丙基三甲氧基硅烷(NH2CH2CH2CH2Si(OC2H5)3)、N-β-氨乙基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷(NH2CH2CH2NHCH2CH2CH2Si(OCH3)3)；巯基硅氧烷为3-巯丙基三甲氧基硅烷(HSCH2CH2CH2Si(OCH3)3)；氟醇为全氟丁基乙醇(HOCH2CH2CF2CF2CF2CF3)、全氟全氟己基乙醇(HOCH2CH2CF2CF2CF2CF2CF2CF3)；非氟醇为十八醇(HOCH2(CH2)16CH3)。优选后，硅氧烷化合物为原硅酸四乙酯、甲基三甲氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷或1,2-二(三乙氧基硅基)乙烷中的一种。由于采用上述技术方案，具有以下有益效果：本专利技术为用于多孔基材表面处理的含氟组合物，该组合物不仅防水、防油和防污性能良好，而且与基材粘合效果理想，有助于提升防水、防油、防污的持久性，降低使用量，使用成本降低。其具体有益效果表现为以下几点：(1)本专利技术的用于多孔基材表面处理的含氟组合物，防水、防油、防污等三防效果好；(2)本专利技术的用于多孔基材表面处理的含氟组合物，与基材的粘合效果好，防水、防油、防污持久性更加优良；(3)本专利技术的用于多孔基材表面处理的含氟组合物，可在更低用量下表现出优异的防水、防油和防污性能，即用量下降，使使用成本降低。具体实施方式本专利技术用于多孔基材表面处理的含氟组合物，(1)其中的氟聚物中的硅氧烷基团可以来自含硅氧烷基团的单体链节，也可以来自含硅氧烷基团的功能性添加剂，还可以来自含硅氧烷基团的改性剂。通过自由基共聚直接获得的含有硅氧本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于多孔基材表面处理的含氟组合物，其特征在于包括如下组分：(1)20质量份的氟聚物，氟聚物通过自由基共聚获得，氟聚物包括两种形式：1、氟聚物中包括至少一种含氟单体和至少一种非含氟单体；2、氟聚物由共聚物与改性剂加合而成，共聚物包括至少一种含氟单体和至少一种非含氟单体；氟聚物包括至少一个下式(Ⅰ)表示的硅氧烷基团：——Si(OR)3   (Ⅰ)其中R为C1～4的烷基基团；(2)0.1～20质量份的多异氰酸酯衍生物，多异氰酸酯衍生物具有式(Ⅰ)的硅氧烷基团；(3)0.1～10质量份的硅氧烷化合物，每分子硅氧烷化合物至少具有两个可水解基团；(4)能够完全溶解上述(1)、(2)、(3)的有机溶剂。

【技术特征摘要】
1.一种用于多孔基材表面处理的含氟组合物，其特征在于包括如下组分：
(1)20质量份的氟聚物，氟聚物通过自由基共聚获得，氟聚物包括两种形
式：1、氟聚物中包括至少一种含氟单体和至少一种非含氟单体；2、氟聚
物由共聚物与改性剂加合而成，共聚物包括至少一种含氟单体和至少一种
非含氟单体；氟聚物包括至少一个下式(Ⅰ)表示的硅氧烷基团：
——Si(OR)3(Ⅰ)
其中R为C1～4的烷基基团；
(2)0.1～20质量份的多异氰酸酯衍生物，多异氰酸酯衍生物具有式(Ⅰ)
的硅氧烷基团；
(3)0.1～10质量份的硅氧烷化合物，每分子硅氧烷化合物至少具有两个可
水解基团；
(4)能够完全溶解上述(1)、(2)、(3)的有机溶剂。
2.根据权利要求1所述用于多孔基材表面处理的含氟组合物，其特征在于：按
重量份数计，氟聚物的组成如下：
其中非含氟单体、功能性添加剂或改性剂中至少一种含有式(Ⅰ)的硅氧
烷基团，且重量分数大于0。
3.根据权利要求1所述用于多孔基材表面处理的含氟组合物，其特征在于：含
氟单体可以用式(Ⅱ)Y或式(Ⅲ)表示：
CH2＝C(R1)COO-Q-Rf(Ⅱ)
CH2＝C(R1)-(COOCH2)m-CH2-NH-CO-Q-Rf(Ⅲ)
其中，R1为H或CH3，m为1或0，Q为二价有机基团，Rf为多氟烷基或全氟
聚醚基团。
4.根据权利要求3所述用于多孔基材表面处理的含氟组合物，其特征在于：含
氟单体为
CH2＝CHCOOCH2CH2NHCOOCH2CH2CF2CF2CF2CF2CF2CF3、
CH2＝C(CH3)COOCH2CF(CF3)[OCF2CF(CF3)]pOCF2CF2CF3、
CH2＝CHCOOCH2CH2CF2CF2CF2CF2CF2CF2CF2CF3、
CH2＝C(CH3)COOCH2CH2CF2CF2CF2CF2CF2CF3中的一种或两种的混合物，其中p平均为5.3。
5.根据权利要求1所述用于多孔基材表面处理的含氟组合物，其特征在于：非
含氟单体为含...

【专利技术属性】
技术研发人员：裴金东，李建，郭雅飞，王树华，
申请(专利权)人：衢州氟硅技术研究院，
类型：发明
国别省市：浙江;33