VDF基聚合物水分散体在制备用于建筑基材涂料的油漆中的应用制造技术

技术编号:1642755 阅读:208 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
平均粒径为0.260-0.3微米的VDF基聚合物水分散体在制备基材涂料的油漆中的应用,包含具有如下式的双官能度表面活性剂:A-R↓[f]-B(Ⅰ);其中A=-O-CFX-COOM;B=-CFX-COOM  X=F,CF↓[3];M=NH↓[4],碱金属,H;R↓[f]是线性或支化的全氟烃基链,或(全)氟代聚醚链,使得式(Ⅰ)的数均分子量为600-800。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及含氟聚合物水分散体在制备用于高性能外建筑涂料的油漆中的应用,该含氟聚合物水分散体平均粒径为0.260-0.3微米(即在260-300nm之间)。
技术介绍
更特定的本专利技术涉及偏二氟乙烯(VDF)分散体的应用,例如聚偏二氟乙烯(PVDF),其平均粒径为0.260-0.3微米,尤其含有双官能氟化表面活性剂,对环境的影响更小。PVDF基油漆由于其可以产生高性能的涂料而在建筑的卷材涂漆中使用了四十多年。通常,PVDF基油漆组合物包含颜料、树脂(通常是丙烯酸树脂)和各种添加剂,可以以液态形式施用(当泥配在水中或是特定溶剂中时),或者可以以粉末形式施用。已知的用于建筑涂料的高性能油漆是PVDF基分散体,平均粒径为0.260-0.3微米,在表面活性剂存在下通过乳液聚合制备,表面活性剂由具有链长为7-13个碳原子,平均分子量约480的全氟单官能羧酸盐或酯的混合物形成。所述表面活性剂是商售的SurflonTMSlll(Asahi Glass)。使通过使用现有技术的这种单官能表面活性剂聚合制备的PVDF分散体凝结,随后将聚合物洗涤,在喷雾干燥器中干燥,然后与其它添加剂混配得到油漆。在上述过程中一个重要的阶段表现为为了降低对环境的影响而将表面活性剂从水中去除。去除可以通过例如将表面活性剂吸附到一种合适的固体材料如粘土上来进行。然而,上述表面活性剂在这些材料上的吸附并不强。因而,为了避免所述表面活性剂分散到环境中,就需要采用更复杂的步骤。因而需要不使用上述现有技术的表面活性剂制备可获得的VDF基聚合物分散体,且该分散体可以提供高性能建筑涂料,其完全具备用现有技术的SurflonTMSlll基分散体获得的涂料相同的特征和性质,尤其是具有相同的耐久性和光泽度。实际上需要得到与使用SurflonTMSlll(商用于油漆制备)的分散体“等效(drop-in)”的VDF基分散体。等效的含义是VDF基分散体必须基本提供与如上所述涂料的耐久性和光泽度相同的性能,并且对于制备分散体的过程必须不包含大量形成凝固物。从工业的角度看,聚合物凝固物的形成事实上会导致很大的缺陷,这表现为产品损失和需要中断工艺过程以进行反应器的清理。此外目前在使用由SurflonTMSlll表面活性剂获得的分散体中,分散体必须能够接受工业后处理过程,如凝结、洗涤和干燥。所有这些都是为了得到那些目前仍使用SurflonTMSlll表面活性剂的基本等效的悬浮液。进一步希望新的分散体的表面活性剂与现有技术的表面活性剂相比对粘土的吸附性有所改善,也就是说,对粘土具有更高的吸附常数。已经出人意料的和令人惊讶的发现通过使用一类特定的表面活性剂可能解决上述技术问题,克服现有技术的缺陷。
技术实现思路
因此本专利技术的一个目的是平均粒径为0.260-0.3微米的VDF基聚合物水分散体在制备高性能基底涂料油漆中的应用,该VDF基聚合物任选地在一种或多种氟化共聚单体存在下,在具有下式的双官能表面活性剂存在下,可通过VDF乳液聚合得到A-Rf-B (I)其中A=-O-CFX-COOM;B=-CFX-COOM X=F,CF3;M=NH4,碱金属,H;Rf是线性或支化的全氟烃基链,或(全)氟代聚醚链,使得式(I)的数均分子量为600-800,优选650-800。当式(I)的化合物不是源自于聚合反应时,数均分子量是指化合物的数量分子量。优选Rf是(全)氟代聚醚链。当Rf是(全)氟代聚醚链时,Rf表示包含选自于一种或多种如下重复单元的(全)氟代聚醚链,所述重复单元沿着链统计学地分布 a)-(C3F6O)-;b)-(CF2CF2O)-;c)-(CFL0O)-,其中L0=-F,-CF3;d)-(CF2(CF2)z′CF2O)-,其中z′是1或2的整数;e)-(CH2CF2CF2O)-。更特别的,Rf具有下述结构中的一种1)-(CF2O)a-(CF2CF2O)b-其中a和b定义如下;当(CF2O)单元和(CF2CF2O)单元都存在时,b/a为0.3-10,包括端值,a是不为0的整数;或者两种单元中的一种可以不存在,优选具有指数a;2)-(CF2-(CF2)z’-CF2O)b’-z’是1或2的整数,b’在下文中定义;3)-(C3F6O)r-(C2F4O)b-(CFL0O)t-r,b,t在下文中定义;当三种单元都存在时,r/b=0.5-2.0(r+b)/t=10-30,b和t是不为0的整数;或三种单元中一种或两种可以不存在,优选具有指数b;L0如上所定义;4)-(OC3F6)r-(CFL0O)t-OCF2-R’f-CF2O-(C3F6O)r-(CFL0O)t-其中r,t在下文中定义;R’f是1-4个碳原子的氟化亚烷基;L0如上所定义;5)-(CF2CF2CH2O)q’-R’f-O-(CH2CF2CF2O)q’-其中R’f如上定义;q’如下定义;6)-(C3F6O)r-OCF2-R’f-CF2O-(C3F6O)r-其中R’f如上定义;r如下定义;在所述的式中-(C3F6O)-可以表示式-(CF(CF3)CF2O)-和/或-(CF2-CF(CF3)O)-的单元;a,b,b’,q’,r,t是整数,使得Rf显示的数均分子量值能够给出上述式(I)的表面活性剂的数均分子量。优选的(全)氟聚醚链Rf是1),具有结构-(CF2O)a-(CF2CF2O)b-,其中a和b使得式(I)的表面活性剂的数均分子量在上述范围内。其中Rf是(全)氟代聚醚的通式式(I)的表面活性剂可通过现有技术公知的方法获得,参见例如如下并引入本文作为参考的专利US 3665041,US2242218,US 3715378,以及欧洲专利EP 239123。式(I)的官能化氟化聚醚可以通过相应的酯水解或通过羟基官能团氧化得到,例如依据专利EP 148482,US 3810874。本专利技术的分散体包含式(I)的表面活性剂,其量为0.01-3重量%,相对于含氟聚合物,优选0.05-1重量%。本专利技术的分散体也可以包含式(I)的表面活性剂的混合物。本专利技术的分散体也可以任选地包含不同于式(I)的其它的氟化表面活性剂,例如0.0001-0.1重量%,基于VDF基聚合物重量,并且相对于式(I)的表面活性剂的总量通常不会超过20重量%。所述表面活性剂属于氟化聚合物聚合反应中通常使用的类别,它的存在不会威胁到分散体对环境的影响,因为它们使用的量都很小。特别地,可以使用的任选的表面活性剂选自于如下T(C3F6O)n0(CFXO)m0CF2COOM (II)其中T可以是Cl或全氟烷氧基团;CkF2k+1O,其中k=1-3的整数,任选地一个F原子被一个Cl原子取代;n0是1-6的整数,m0是0-6的整数;M和X如上所述;CF3(CF2)n1COOM (III)其中n1是4-12的整数;M如上所述;F-(CF2-CF2)n2-CH2-CH2-SO3M (IV)其中 M如上所述;n2是2-5的整数。VDF基聚合物是指VDF均聚物(PVDF)和通过VDF和少量的一种或多种氟化共聚单体如三氟氯乙烯(CTFE)、六氟丙烯(HFP)、四氟乙烯(TFE)等等共聚合得到的VDF基聚合物。例如参见USP 4424194和USP 4739024。所述的VDF共聚物通本文档来自技高网
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【技术保护点】
平均粒径为0.260-0.3微米的VDF基聚合物水分散体在制备基底涂料油漆中的应用,该VDF基聚合物任选地在一种或多种氟化共聚单体存在下,在具有下式的双官能表面活性剂存在下,可通过VDF乳液聚合得到:    A-R↓[f]-B  (Ⅰ)    其中    A=-O-CFX-COOM;    B=-CFX-COOM    X=F,CF↓[3];    M=NH↓[4],碱金属,H;    R↓[f]是    -线性或支化的全氟烃基链;或    -(全)氟代聚醚链,    使得式(Ⅰ)的数均分子量为600-800,优选650-800。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:BL肯特MS凯利M维斯卡
申请(专利权)人:索尔维索莱克西斯公司
类型:发明
国别省市:IT[意大利]

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