一种高粘结性的含氟聚合物及其制备方法、涂层技术

本发明专利技术实施例公开了一种高粘结性的含氟聚合物、涂层及其制备方法，所述高粘结性的含氟聚合物包括常规含氟单体的结构单元和特种含氟单体的结构单元，特种含氟单体的结构通式：

【技术实现步骤摘要】
一种高粘结性的含氟聚合物及其制备方法、涂层


[0001]本专利技术涉及含氟聚合物
，特别涉及一种高粘结性的含氟聚合物及其制备方法、涂层。

技术介绍

[0002]含氟聚合物，例如聚四氟乙烯(下文称PTFE)、聚偏氟乙烯(下文称PVDF)以及聚全氟乙丙烯(下文称FEP)、乙烯
‑
四氟乙烯共聚物(下文称ETFE)、乙烯
‑
三氟氯乙烯共聚物(ECTFE)等，因氟原子的存在，具有优异的耐高温、阻燃、耐溶剂、耐化学腐蚀等性能。其中耐溶剂及耐化学腐蚀，是依靠了氟原子的憎水憎油以及分子结构的稳定性，但是这同样也影响了含氟聚合物与其他材料的相亲相容性能，造成含氟聚合物的粘结性不足，限制了其在应用范围。
[0003]作为耐久性涂料的主要成分，含氟聚合物因其不亲性，现有技术中通常将含氟聚合物与非含氟粘结剂复合的方式，提高含氟聚合物与基材的粘结性。聚偏氟乙烯(PVDF)涂料是耐久性含氟涂料的代表，具有优异的耐候性。主要通过与丙烯酸酯粘结剂通过共混方式，提高对基材的附着力。为了实现共混，PVDF涂料采用溶剂溶解方式与丙烯酸酯共混，并加入大量其他添加剂，提高两类材料在溶剂中的相容性。但是，非含氟助剂的加入，降低了PVDF材料本身的耐介质、耐久等性能，同时增加了环保负担，特别是高挥发性有机物VOC排放问题。综上，现有技术中含氟聚合物的制备方法中通常采用了大量添加剂或溶剂，同时涂装也需要在溶剂的存在下进行，未解决含氟涂料高VOC问题。
[0004]因此，如何开发一种高粘结性的含氟聚合物及其制备方法，以解决现有技术中含氟聚合物粘结性低和高VOC问题，成为亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术目的是提供一种高粘结性的含氟聚合物及其制备方法，制备得到的含氟聚合物的粘结性高，且无VOC排放问题。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术提供了一种高粘结性的含氟聚合物，所述高粘结性的含氟聚合物包括常规含氟单体的结构单元和特种含氟单体的结构单元，所述特种含氟单体的结构通式为：
‑
(
‑
CX1X2‑
CX3X4)
‑
，
[0007]其中，X1、X2和X3包括卤素原子和氢原子，且所述X1、X2和X3中至少含有一个F原子；X4为：
‑
A
‑
(CF2)n
‑
B，A为O、S、CF2中的一种，B为
‑
OH、
‑
COOH、
‑
NH2、
‑
SO3H中的一种，n为≥1的整数。
[0008]进一步地，所述高粘结性的含氟聚合物的制备原料包括：混合含氟单体、自由基引发剂和乳化剂，所述混合含氟单体包括摩尔分数为80～99.99％的常规含氟单体和摩尔分数为0.01～20％的特种含氟单体；其中，
[0009]所述特种含氟单体的结构通式为：
‑
(
‑
CX1X2‑
CX3X4)
‑
，
[0010]其中，X1、X2和X3包括卤素原子和氢原子，且所述X1、X2和X3中至少含有一个F原子；
X4为：
‑
A
‑
(CF2)n
‑
B，A为O、S、CF2中的一种，B为
‑
OH、
‑
COOH、
‑
NH2、
‑
SO3H中的一种。
[0011]进一步地，所述特种含氟单体包括：CF2＝CF
‑
O
‑
C2F4‑
OH、CF2＝CF
‑
O
‑
C2F4‑
COOH、CF2＝CF
‑
O
‑
C2F4‑
NH2、CF2＝CF
‑
O
‑
C2F4‑
SO3H、CF2＝CF
‑
O
‑
C3F6‑
OH、CF2＝CF
‑
O
‑
C3F6‑
COOH、CF2＝CF
‑
O
‑
C3F6‑
NH2、CF2＝CF
‑
O
‑
C3F6‑
SO3H、CF2＝CF
‑
S
‑
C2F4‑
OH、CF2＝CF
‑
S
‑
C2F4‑
COOH、CF2＝CF
‑
S
‑
C2F4‑
NH2、CF2＝CF
‑
S
‑
C2F4‑
SO3H、CF2＝CF
‑
C2F4‑
OH、CF2＝CF
‑
C2F4‑
COOH、CF2＝CF
‑
C2F4‑
NH2、CF2＝CF
‑
C2F4‑
SO3H、CF2＝CH
‑
O
‑
C2F4‑
OH、CF2＝CH
‑
O
‑
C2F4‑
COOH、CF2＝CH
‑
O
‑
C2F4‑
NH2、CF2＝CH
‑
O
‑
C2F4‑
SO3H、CFCl＝CF
‑
O
‑
C2F4‑
OH、CFCl＝CF
‑
O
‑
C2F4‑
COOH、CFCl＝CF
‑
O
‑
C2F4‑
NH2和CFCl＝CF
‑
O
‑
C2F4‑
SO3H中的至少一种。
[0012]进一步地，所述常规含氟单体包括：氟乙烯、偏氟乙烯、三氟乙烯、三氟氯乙烯、四氟乙烯、五氟丙烯、六氟丙烯、全氟甲基乙烯基醚、全氟乙基乙烯基醚、全氟丙基乙烯基醚、乙烯单体和丙烯单体中的至少一种。
[0013]进一步地，所述自由基引发剂的质量为所述混合含氟单体的质量的0.01％～5.0％；所述自由基引发剂为过氧化物引发剂，具体包括：偶氮化合物、二全氟烷基过氧化物、二全氟辛基过氧化物、二全氟环己基过氧化物、全氟二丙酰过氧化物、全氟二辛酰过氧化物、全氟二己酰过氧化物、全氟二环己酰过氧化物、过氧化二异丙基、过氧化二叔丁基、过氧化二丙酰、过氧化二苯酰、苯甲酰基过氧化乙酰、过氧化丁二酸、过氧化二碳酸甲酯、过氧化二碳酸异丙酯、过氧化二碳酸叔丁基酯、过硫酸钾、过硫酸钠、过硫酸铵、过硫酸钾
‑
亚硫酸钠和过硫酸钾
‑
偏重亚硫酸钠中的至少一种。
[0014]进一步地，所选乳化剂为含氟乳化剂，所述含氟乳化剂的质量为所述混合含氟单体的质量的0.01％～1.0％。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高粘结性的含氟聚合物，其特征在于，所述高粘结性的含氟聚合物包括常规含氟单体的结构单元和特种含氟单体的结构单元，所述特种含氟单体的结构通式为：
‑
(
‑
CX1X2‑
CX3X4)
‑
，其中，X1、X2和X3包括卤素原子和氢原子，且所述X1、X2和X3中至少含有一个F原子；X4为：
‑
A
‑
(CF2)n
‑
B，A为O、S、CF2中的一种，B为
‑
OH、
‑
COOH、
‑
NH2、
‑
SO3H中的一种，n为≥1的整数。2.根据权利要求1所述的一种高粘结性的含氟聚合物，其特征在于，所述高粘结性的含氟聚合物的制备原料包括：混合含氟单体、自由基引发剂和乳化剂，所述混合含氟单体包括摩尔分数为80～99.99％的常规含氟单体和摩尔分数为0.01～20％的特种含氟单体；其中，所述特种含氟单体的结构通式为：
‑
(
‑
CX1X2‑
CX3X4)
‑
，其中，X1、X2和X3包括卤素原子和氢原子，且所述X1、X2和X3中至少含有一个F原子；X4为：
‑
A
‑
(CF2)n
‑
B，A为O、S、CF2中的一种，B为
‑
OH、
‑
COOH、
‑
NH2、
‑
SO3H中的一种，n为≥1的整数。3.根据权利要求1或2所述的一种高粘结性的含氟聚合物，其特征在于，所述特种含氟单体包括：CF2＝CF
‑
O
‑
C2F4‑
OH、CF2＝CF
‑
O
‑
C2F4‑
COOH、CF2＝CF
‑
O
‑
C2F4‑
NH2、CF2＝CF
‑
O
‑
C2F4‑
SO3H、CF2＝CF
‑
O
‑
C3F6‑
OH、CF2＝CF
‑
O
‑
C3F6‑
COOH、CF2＝CF
‑
O
‑
C3F6‑
NH2、CF2＝CF
‑
O
‑
C3F6‑
SO3H、CF2＝CF
‑
S
‑
C2F4‑
OH、CF2＝CF
‑
S
‑
C2F4‑
COOH、CF2＝CF
‑
S
‑
C2F4‑
NH2、CF2＝CF
‑
S
‑
C2F4‑
SO3H、CF2＝CF
‑
C2F4‑
OH、CF2＝CF
‑
C2F4‑
COOH、CF2＝CF
‑
C2F4‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈志国，
申请(专利权)人：武汉飞腾亚化工新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：