一种可UV光及热固化的氟硅聚合物及其制备方法及涂层技术

本发明专利技术公开了一种可UV光及热固化的氟硅聚合物及其制备方法及涂层，其中的可UV光及热固化的氟硅聚合物由下述质量份数的组分聚合而成：含氟环状硅氧烷10‑80份；含乙烯基环状硅氧烷10‑80份；二甲基环硅氧烷混合物0‑80份；1,3‑二羟烷基‑1,1,3,3‑四甲基二硅氧烷0.1‑10份；碱催化剂1‑1000ppm；酸中和剂1‑1000ppm；二异氰酸酯0.1‑10份；有机锡类催化剂1‑1000ppm；羟烷基甲基丙烯酸酯或羟烷基丙烯酸酯0.1‑10份。本发明专利技术提供的氟硅聚合物具有良好的耐溶剂性能、耐热性能，本发明专利技术中的氟硅聚合物适合热固化及UV光固化两种固化方式，当利用UV光固化时，其具备固化周期短、效率高的优先，这大大拓展了其应用领域，比如电子保护涂层领域等。

【技术实现步骤摘要】
一种可UV光及热固化的氟硅聚合物及其制备方法及涂层
本专利技术涉及有机硅高分子材料制备领域，具体涉及一种可UV光及热固化的氟硅聚合物及其制备方法及涂层。
技术介绍
目前，市场上应用的涂层多种多样，其中，聚硅氧烷类的有机硅涂层因其应用产品多、应用领域广而占据极其重要的地位。目前，有机硅涂层高分子的固化方式主要有缩合固化、热固化两种，这两种传统的固化方式或多或少都具有一些缺陷，比如缩合固化时周期较长，约2-3d，热固化所需的固化温度较高，100℃以上，从而导致有机硅聚合物涂层不能应用到一些特定的领域，如要求操作周期短或对温度比较敏感的基材。UV光固化可在常温下进行固化，固化仅需数十秒的时间。UV光固化技术所具备的这些优势使其在涂层领域具有极大的潜在应用价值，如果将UV光固化技术引入到有机硅涂层中，则可以大大扩展其应用领域，比如电子保护涂层。
技术实现思路
为了克服传统的有机硅聚合物涂层存在的上述缺陷，本专利技术第一方面提供了一种可UV光及热固化的氟硅聚合物，其具体技术方案如下：一种可UV光及热固化的氟硅聚合物，其分子结构为：其中：R为或其中：x为≥3的整数，y为≥2的整数，为中的一种；Pf为含氟烃基，结构通式为-C2H4CnF2n+1，其中：n为1～3000的整数，m为1～3000的整数，p为0～3000的整数。在一些实施例中，以物质的量计，所述氟硅聚合物由下组分聚合而成：在一些实施例中，所述含氟环状硅氧烷为中的一种，其中：n为≥1的整数。在一些实施例中，所述含乙烯基环状硅氧烷为中的一种。在一些实施例中，所述1,3-二羟烷基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷具有如下结构通式：其中：x为≥3的整数。在一些实施例中，所述1,3-二羟烷基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷为1,3-二(羟丙基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷、1,3-二(羟丁基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷中的一种。在一些实施例中，所述碱催化剂为氢氧化钠、四甲基氢氧化铵、硅醇盐中的一种或几种；所述酸中和剂为磷酸、盐酸、硅基酸酯胶、含氟硅基酸酯胶中的一种。在一些实施例中，所述二异氰酸酯为异氟尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯中的一种。在一些实施例中，所述有机锡类催化剂为二月桂酸二丁基锡。本专利技术第二方面提供了一种可UV光及热固化的氟硅聚合物的制备方法，其包括：以物质的量计，称取含氟环状硅氧烷10-80份，含乙烯基环状硅氧烷10-80份，二甲基环硅氧烷混合物0-80份，1,3-二羟烷基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷0.1-10份，碱催化剂1-1000ppm(按各组分的总量计算)，酸中和剂1-1000ppm(按各组分的总量计算)，二异氰酸酯0.1-10份，有机锡类催化剂1-1000ppm(按各组分的总量计算)，羟烷基甲基丙烯酸酯或羟烷基丙烯酸酯0.1-10份；将含氟环状硅氧烷、含乙烯基环状硅氧烷、二甲基环硅氧烷混合物、1,3-二羟烷基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷加入到反应器中，在40-70℃下脱水0.5-3h；加入碱催化剂，在40-150℃下聚合反应1-72h；加入酸中和剂，中和1-72h；升温至180-200℃，减压至-0.09MPa以上，减压脱低沸1-3h。降温至30-90℃，加入二异氰酸酯、有锡类催化剂、羟烷基甲基丙烯酸酯或羟烷基丙烯酸酯,反应1-72h，得到无色透明的可双固化的氟硅聚合物。本专利技术的第三方面提供了一种涂层，其制备过程如下：将自由基光引发剂与本专利技术第一方面所述的氟硅聚合物混合均匀后涂布在PET膜上，UV光固化后得到所述涂层，或将含氢硅油、铂金催化剂与本专利技术第一方面所述的氟硅聚合物混合均匀后涂布在PET膜上，热固化后得到所述涂层。本专利技术提供的氟硅聚合物具有良好的耐溶剂性能、耐热性能，本专利技术中的氟硅聚合物适合热固化及UV光固化两种固化方式，当利用UV光固化时，其具备固化周期短、效率高的优先，这大大拓展了其应用领域，比如电子保护涂层领域等。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本专利技术的保护范围有任何的限制作用。需要说明的是，实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法，实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。实施例1将三氟丙基甲基环三硅氧烷1mol、三甲基三乙烯基环三硅氧烷0.1mol、1,3-二羟丙基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷0.01mol加入到反应器中，在45℃下脱水1h，然后加入四甲基氢氧化铵硅醇盐20ppm，在45℃下聚合反应1h，然后加入含氟硅基磷酸酯200ppm中和1h。然后升温至180℃，减压至-0.09MPa以上，减压脱低沸1h。然后降温至30-90℃，加入甲苯二异氰酸酯0.005mol、二月桂酸二丁基锡100ppm、甲基丙烯酸羟乙酯0.01mol,反应24h，得到无色透明的可双固化的氟硅聚合物。得到的氟硅聚合物的分子结构为：将所制备的氟硅聚合物与光引发剂1173混合均匀后涂布在PET膜上，混合比例为，氟硅聚合物：光引发剂1173＝100:5；通过UV光固化机光固化后得到氟硅涂层。将所制备的氟硅聚合物与卡斯特催化剂、含氢硅油、乙酸乙酯按照质量比5:0.7:1:10进行混合均匀，然后经烘箱150℃固化1.5min，得到氟硅涂层固化程度测试:用标准离型胶带7475粘上后揭下，表面无痕迹，固化完全。薄膜硬度测试：根据GB/T6739-2006进行测量，HV:880×10-7MPa实施例2将三氟丙基甲基环三硅氧烷1mol、三甲基三乙烯基环三硅氧烷0.1mol、DMC0.5mol、1,3-二羟丙基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷0.01mol加入到反应器中，在45℃下脱水1h，然后加入四甲基氢氧化铵硅醇盐20ppm，在45℃下聚合反应1h，然后加入含氟硅基磷酸酯200ppm中和1h。然后升温至180℃，减压至-0.09MPa以上，减压脱低沸1h。然后降温至30-90℃，加入甲苯二异氰酸酯0.005mol、二月桂酸二丁基锡100ppm、甲基丙烯酸羟乙酯(0.01mol),反应24h，得到无色透明的可双固化的氟硅聚合物。得到的氟硅聚合物的分子结构为：将所制备的氟硅聚合物与光引发剂1173混合均匀后涂布在PET膜上，混合比例为氟硅聚合物：光引发剂1173＝100:5；通过UV光固化机光固化后得到氟硅涂层。将所制备的氟硅聚合物与卡斯特催化剂、含氢硅油、乙酸乙酯按照质量比5:0.7:1:10进行混合均匀，然后经烘箱150℃固化1.5min，得到氟硅涂层固化程度测试:用标准离型胶带7475粘上后揭下，表面无痕迹，固化完全。薄膜硬度测试：根据GB/T6739-2006进行测量，HV:780×10-7MPa。...

【技术保护点】
1.一种可UV光及热固化的氟硅聚合物，其特征在于，其分子结构为：/n

【技术特征摘要】
1.一种可UV光及热固化的氟硅聚合物，其特征在于，其分子结构为：



其中：
R为其中：x为≥3的整数，y为≥2的整数，为中的一种；
Pf为含氟烃基，结构通式为-C2H4CnF2n+1，其中：n为1～3000的整数，m为1～3000的整数，p为0～3000的整数。


2.如权利要求1所述的氟硅聚合物，其特征在于，以物质的量计，所述氟硅聚合物由下组分聚合而成：





3.如权利要求2所述的氟硅聚合物，其特征在于，所述含氟环状硅氧烷为中的一种，其中：n为≥1的整数。


4.如权利要求2所述的氟硅聚合物，其特征在于，所述含乙烯基环状硅氧烷为

中的一种。


5.如权利要求2所述的氟硅聚合物，其特征在于，所述1,3-二羟烷基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷具有如下结构通式：



其中：x为≥3的整数。


6.如权利要求5所述的氟硅聚合物，其特征在于，所述1,3-二羟烷基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷为1,3-二(羟丙基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷、1,3-二(羟丁基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷中的一种。


7.如权利要求2所述的氟硅聚合物，其特征在于：
所述碱催化剂为氢氧化钠、四甲基氢氧化铵、硅醇盐中的一种。
所述酸中和剂为磷酸、盐酸、硅基酸酯胶、含氟硅基酸酯胶中的一种。


8.如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：白永平，杨震，郑晓强，孟令辉，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学无锡新材料研究院，无锡龙驰氟硅新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32