一种两亲性可常温固化氟碳涂料树脂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种两亲性可常温固化氟碳涂料树脂及其制备方法，它包含下述重量份的组分：含氟烯烃(A)；脂肪酸烯酯或烯酸脂肪酯(B)；羟烷基烯醚(C)；脂肪族烯酸(D)；含亲水基团的烯烃单体(E)；引发剂(F)；溶剂(G)。本发明专利技术可以实现氟碳涂料涂层良好的耐污性，并且保持氟碳涂料优异的耐候性、耐热性、耐酸碱性、耐溶剂性和耐盐雾性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种两亲性可常温固化氟碳涂料树脂及其制备方法。
技术介绍
氟碳涂料树脂是指含氟烯烃的均聚物或共聚物，其具有超强的综合性能，这样就赋予对FEVE氟碳共聚物独特、优异的性能，由FEVE氟碳树脂制备的氟碳涂料也具有超强的耐候性、防腐性、耐化学品性、耐粘污性、自洁性等。通常氟碳涂料树脂有以下几类：(1)以偏氟乙烯为单体进行均聚生产的聚偏氟乙烯，以聚偏氟乙烯为主要成膜物生产的涂料主要应用于建筑外墙，具有较好的耐候性。但是聚偏氟乙烯树脂的溶解性差，难以制成均相溶液，涂层光泽度低，需高温成膜；(2)以四氟乙烯为单体进行均聚生产的聚四氟乙烯，或以四氟乙烯与六氟丙烯为单体进行共聚生产的聚全氟乙丙烯，以聚四氟乙烯或聚全氟乙丙烯为主要成膜物生产的涂料主要应用于制备炊具的不粘层等，具有较好的耐温性和不粘性。但此类树脂的结晶度高，几乎不溶于所有常规溶剂，颜料分散性差，并且需烧结成膜。(3)以三氟氯乙烯、四氟乙烯等为含氟单体与乙烯基醚和乙烯基酯进行共聚生产的可常温固化的含氟涂料共聚树脂。为提高颜料在涂料中的润湿性，在共聚时引入少量的带-COOH功能团的乙烯基单体，为实现氟碳涂料能常温固化，在共聚时引入适量的带-OH功能基团的乙烯基单体。以可常温固化的含氟涂料树脂为主要成膜物生产的涂料可应用于桥梁、体育场馆、建筑幕墙、卷材和风电等领域。常温固化氟碳涂料于1982年起源于日本，并在桥梁领域获得推广应用。我国于1998年成功开发此类涂料。不同类型可常温固化的含氟涂料的耐候性、耐热性、力学性能、耐酸碱性能、耐溶剂性能和耐盐雾性能不同。通常可常温固化的含氟涂料含有氟单体，表面能有所降低，但其涂层表面与水接触角也仅为80°～90°，反而更容易被污染。有多种提高涂层耐污性的方法，主要包括：(1)降低漆膜表面能，提高漆膜与水、油的接触角，使得污物难以附着；(2)通过添加亲水化助剂，使得漆膜表面产生亲水性基团，使得油性污物附着不牢，容易被雨水冲刷掉；(3)通过添加光催化剂的方法，分解漆膜表面污染物。CN1073606C“含氟涂料制法及其应用”描述了一种含氟涂料树脂的制造方法，以三氟氯乙烯、脂肪酸乙烯酯、脂肪族烯醇和脂肪族烯酸的四元共聚，制备的共聚物用作氟碳涂料的成膜物，该共聚物解决了氟碳树脂的溶解性，但该涂层的耐溶剂性较差，涂层表面与水接触角在90°左右，所以涂层的耐污性较差，涂层表面不易清洁。CN1294217C“可溶型含氟涂料树脂及其制备方法”描述了一种以四氟乙烯为含氟单体与乙烯基醚类单体生产的共聚物，因含氟树脂本身对颜料的润湿性很差，但在共聚时又未引入具有颜料润湿功能基团，因此，使用该氟碳树脂制备的氟碳涂料易发生涂层浮色等现象，且还未解决涂层的耐污性。CN101323653B“常温固化型四氟乙烯系氟碳涂料树脂及其制备方法”描述了一种以四氟乙烯为含氟单体与较大分子量的非氟烯烃类单体进行共聚，制备的氟碳涂料树脂所含的羟值较低，制备的涂层的附着力较差，易发生涂层脱落、涂层易污染等现象。
技术实现思路
本专利技术提供了一种两亲性可常温固化氟碳涂料树脂及其制备方法，它可以实现氟碳涂料涂层良好的耐污性，并且保持氟碳涂料优异的耐候性、耐热性、耐酸碱性、耐溶剂性和耐盐雾性。本专利技术采用了以下技术方案：一种两亲性可常温固化氟碳涂料树脂及其制备方法，它包含下述重量份的组分：含氟烯烃(A)；脂肪酸烯酯或烯酸脂肪酯(B)；羟烷基烯醚(C)；脂肪族烯酸(D)；含亲水基团的烯烃单体(E)；引发剂(F)；溶剂(G)。所述的含氟烯烃(A)为四氟乙烯(TFE)、偏氟乙烯(VDF)、氟乙烯(VF)、三氟氯乙烯(CTFE)、三氟乙烯(TrFE)、六氟丙烯(HFP)、全氟甲基乙烯基醚(PMVE)中的任意一种或一种以上混合。所述的含氟烯烃(A)为是四氟乙烯(TFE)、三氟氯乙烯(CTFE)或偏氟乙烯(VDF)。所述的脂肪酸烯酯或烯酸脂肪酯(B)为脂肪酸乙烯酯、脂肪酸丙烯酯、丙烯酸脂肪酯或甲基丙烯酸脂肪酯中的任意一种。所述的羟烷基烯醚(C)为碳原子数在3～10以内的羟烷基烯醚。所述的碳原子数在3～10以内的羟烷基烯醚为羟基烷基乙烯基醚类、羟基烷基烯丙基醚类或甲基丙烯酸羟基烷基酯类中的任意一种，羟基烷基乙烯基醚类为2-羟基乙基乙烯基醚或4-羟基丁基乙烯基醚，羟基烷基烯丙基醚类为羟基乙基烯丙基醚，甲基丙烯酸羟基烷基酯类为甲基丙烯酸羟基乙酯。所述的脂肪族烯酸(D)为碳原子数在3～10以内的脂肪族烯酸，碳原子数在3～10以内的脂肪族烯酸为丙烯酸、甲基丙烯酸、丁烯酸、3-苯基丙烯酸、3-烯丙氧基丙酸、丁烯二酸中的任意一种。所述的亲水基团的烯烃单体(E)为不饱和的非离子型亲水单体或可离子化的亲水单体中的任意一种：不饱和的非离子型亲水单体为N-乙烯基-2-吡咯烷酮及其衍生物，N-乙烯基-2-吡咯烷酮及其衍生物为N-乙烯基-3-甲基-2-吡咯烷酮、N-乙烯基-4-甲基-2-吡咯烷酮、N-乙烯基-5-甲基-2-吡咯烷酮或N-乙烯基-3,3-二甲基-2-吡咯烷酮，丙烯酸低聚乙二醇酯或甲基丙烯酸低聚乙二醇酯，分子结构符合以下通式：CH2=CHR1-CO(OCH2CH2)nOR2其中R1为-CH3或-H，n为1～20的整数，R2为-CH3或-CH2CH3；丙烯酰胺，甲基丙烯酰胺及其N-取代的衍生物，分子结构符合以下通式：CH2=CHR1-CONR2R3其中R1为-CH3或-H，R2和R3为相同或不同，-H、-CH3、-CH2CH3或-CH2CH2CH3；丙烯酰胺、N-甲基丙烯酰胺、N-乙基丙烯酰胺、N、N-二甲基丙烯酰胺、N-甲基-N-乙基丙烯酰胺、N-甲基-甲基丙烯酰胺、N-乙基-甲基丙烯酰胺、N、N-二甲基-甲基丙烯酰胺等；不饱和的可离子化亲水单体，例如丙烯酸、甲基丙烯酸的碱金属或季铵盐类。所述的引发剂(F)为有机自由基引发剂，例如1,1-双(叔丁基过氧基)-3、3,5-三甲基环己烷、2,5-二甲基-2,5-二（叔丁基过氧化）己烷、2,5-二(叔丁基过氧)-2,5-二甲基-3-己炔、3,3,5,7,7-五甲基-1,2,4-三氧杂环己烷、4,4-二(叔丁基过氧化)戊酸正丁酯、过氧化二(2,4-二氯苯甲酰)、过氧化双（4-甲基苯甲酰）、双(叔丁过氧化)对二异丙苯、过氧化苯甲酰、过氧化二异丙苯、二叔丁基过氧化物、过氧化叔丁基异丙苯、叔丁基过氧化-3,5,5-三甲基己酸酯、过氧化苯甲酸叔丁酯、叔丁基过氧化碳酸-2-乙基己酯、偶氮二异丁腈、偶氮二庚丁腈、叔丁基偶氮-2-氰基丁烷、叔丁基氢过氧化中的任一种。所述的溶剂(G)为甲基乙基酮、甲基异丁基酮等酮类溶剂，醋酸乙酯、醋酸丁酯等酯类溶剂，甲苯、二甲苯等芳香族类溶剂，环己酮、石化溶剂油、松节油、石脑油、石油醚等脂肪族类弱溶剂。本专利技术具有以下有益效果：(1)本专利技术制备的两亲性可常温固化氟碳涂料树脂共聚物结构规整，有利于充分发挥氟元素的作用。(2)本专利技术制备的两亲性可常温固化氟碳涂料树脂，在分子本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种两亲性可常温固化氟碳涂料树脂及其制备方法，它包含下述重量份的组分：含氟烯烃(A)；脂肪酸烯酯或烯酸脂肪酯(B)；羟烷基烯醚(C)；脂肪族烯酸(D)；含亲水基团的烯烃单体(E)；引发剂(F)；溶剂(G)。

【技术特征摘要】
1.一种两亲性可常温固化氟碳涂料树脂及其制备方法，它包含下述重量份的组分：
含氟烯烃(A)；脂肪酸烯酯或烯酸脂肪酯(B)；羟烷基烯醚(C)；脂肪族烯酸(D)；含亲水基团的烯烃单体(E)；引发剂(F)；溶剂(G)。
2.根据权利要求1所述的两亲性可常温固化氟碳涂料树脂及其制备方法，其特征是所述的含氟烯烃(A)为四氟乙烯(TFE)、偏氟乙烯(VDF)、氟乙烯(VF)、三氟氯乙烯(CTFE)、三氟乙烯(TrFE)、六氟丙烯(HFP)、全氟甲基乙烯基醚(PMVE)中的任意一种或一种以上混合。
3.根据权利要求2所述的两亲性可常温固化氟碳涂料树脂及其制备方法，其特征是所述的含氟烯烃(A)为是四氟乙烯(TFE)、三氟氯乙烯(CTFE)或偏氟乙烯(VDF)。
4.根据权利要求1所述的两亲性可常温固化氟碳涂料树脂及其制备方法，其特征是所述的脂肪酸烯酯或烯酸脂肪酯(B)为脂肪酸乙烯酯、脂肪酸丙烯酯、丙烯酸脂肪酯或甲基丙烯酸脂肪酯中的任意一种。
5.根据权利要求1所述的的两亲性可常温固化氟碳涂料树脂及其制备方法，其特征是所述的羟烷基烯醚(C)为碳原子数在3～10以内的羟烷基烯醚。
6.根据权利要求5所述的的两亲性可常温固化氟碳涂料树脂及其制备方法，其特征是所述的碳原子数在3～10以内的羟烷基烯醚为羟基烷基乙烯基醚类、羟基烷基烯丙基醚类或甲基丙烯酸羟基烷基酯类中的任意一种，羟基烷基乙烯基醚类为2-羟基乙基乙烯基醚或4-羟基丁基乙烯基醚，羟基烷基烯丙基醚类为羟基乙基烯丙基醚，甲基丙烯酸羟基烷基酯类为甲基丙烯酸羟基乙酯。
7.根据权利要求1所述的的两亲性可常温固化氟碳涂料树脂及其制备方法，其特征是所述的脂肪族烯酸(D)为碳原子数在3～10以内的脂肪族烯酸，碳原子数在3～10以内的脂肪族烯酸为丙烯酸、甲基丙烯酸、丁烯酸、3-苯基丙烯酸、3-烯丙氧基丙酸、丁烯二酸中的任意一种。
8.根据权利要求1所述的两亲性可常温固化氟碳涂料树脂及其制备方法，其特征是所述的亲水基团的烯烃单体(E)为不饱和的非离子型亲水单体或可离子化的亲水单体中的任意一种：不饱和的非离子型亲水单体为N-乙烯基-2-吡咯烷酮及其衍生物，N...

【专利技术属性】
技术研发人员：代生华，钱厚琴，胡经宇，吴玉勋，刘爱芳，柳存林，
申请(专利权)人：江苏梅兰化工有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32