含氟共聚物的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种含氟共聚物的制备方法，所得含氟共聚物可用于生产优良综合性能、稳定性好且成本低廉的涂料。所述含氟共聚物的制备方法，为在常温可溶的氟碳树脂的溶液中使单体甲基丙烯酸酯、丙烯酸酯、功能性单体进行接枝共聚反应，氟碳树脂、甲基丙烯酸酯、丙烯酸酯、功能性单体的用量分别为１０～２０份、１５～２５份、５～１０份、５～１０份，所述份数为重量份，甲基丙烯酸酯、丙烯酸酯、功能性单体的结构式分别如（１）、（２）、（３）所示，其中，Ｒ↓［１］、Ｒ↓［２］各自独立的为碳原子数为１－４的烷基，Ｒ↓［３］为Ｈ、羟乙基或羟丙基，Ｒ↓［４］为Ｈ或甲基。本发明专利技术产品综合性能优良，无需加入分散稳定剂，即可以长期稳定存在，不分层，有效降低了产品成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种，属于涂料领域。
技术介绍
氟碳树脂是一类具有优异的耐候性、耐沾污性、耐水耐油、耐腐蚀性等优异性能的树脂， 但是由于氟碳树脂加工困难，需300'C以上才能成膜，不能在常温下施工。1982年日本利用 分子链设计技术和膜技术，率先开发出FEVE可常温固化氟碳涂料，极大的拓展了氟碳涂料 的应用范围，使氟碳涂料在日常生活使用成为可能。但是，氟碳涂料价格昂贵，这大大限制 了氟碳涂料的推广应用。纯丙烯酸涂料是目前市场上供应的另一种建筑涂料，综合性能较好，光泽度好，成本较 低，但是其耐沾污性、耐水耐油、耐候性、耐腐蚀性等性能仍有待提高。WO 03/02660公开了一种含有氟丙烯酸乳液的涂料组合物，它是通过将氟乙烯单体、乙 烯基醚单体和丙烯酸类单体共聚得到的水性含氟共聚物，以降低产品成本，但是，为了保证 产品的耐候性、耐沾污性、耐水耐油、耐腐蚀性，必须保证得到分子链结构交替均匀的共聚 物，因此工艺要求高，同时产品成本仍然较高。CN95106651.X公开了一种含有羟基化含氟共聚物的稳定水分散体，通过将羟基化含氟共 聚物与丙烯酸类聚合物共混而成，但是必须加入乳化剂才能保持水分散体的稳定，从而增加 了产品的成本。到目前为止，现有技术中尚缺乏具有优良综合性能且成本低廉的涂料。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种，所得含氟共聚物可用于生产优良综合 性能、稳定性好且成本低廉的涂料。所述，为在常温可溶的氟碳树脂的溶液中使单体甲基丙烯酸酯、 丙烯酸酯、功能性单体进行接枝共聚反应，氟碳树脂、甲基丙烯酸酯、丙烯酸酯、功能性单 体的用量分别为10 20份、15 25份、5 10份、5 10份，所述份数为重量份，甲基丙烯 酸酯、丙烯酸酯、功能性单体的结构式分别如(1)、 (2)、 (.3)所示，<formula>formula see original document page 4</formula><formula>formula see original document page 5</formula>其中，R,、 R2各自独立的为碳原子数为l-4的烷基，R3为H、羟乙基或羟丙基，R4为H或甲基。作为优选方案，所述氟碳树脂的羟值为30 70，酸价为2 6mgKOH/g。氟碳树脂的氟 含量优选为24%~40%。作为优选方案，甲基丙烯酸酯为甲基丙烯酸甲酯与甲基丙烯酸乙酯或甲基丙烯酸丁酯的 任意比例的混合物。作为优选方案，丙烯酸酯为丙烯酸乙酯或丙烯酸丁酯。作为优选方案，功能性单体为甲基丙烯酸与丙烯酸羟乙酯或丙烯酸羟丙酯的混合物，其 中甲基丙烯酸的用量为0.1~1重量份。所述氟碳树脂的分子量优选为5000 30000。一般而言，常温可溶的氟碳树脂都是通过氟乙烯与乙烯基醚或乙烯基酯共聚改性得到的， 乙烯基醚或乙烯基酯能提供在有机溶剂中的溶解性，使氟碳树脂在常温下能溶解于普通溶剂 中。为本专利技术所述溶剂为氟碳树脂的良溶剂。根据相似相容原理，使用的溶剂的溶解度参数 应尽量与氟碳树脂的溶解度参数相接近，前述氟碳树脂的溶解度参数为7.5~9.5。作为优选 方案，所述溶剂为二甲苯、醋酸丁酯、丙二醇甲醚醋酸酯和环己酮的混合物，二甲苯、醋酸 丁酯、丙二醇甲醚醋酸酯和环己酮的用量分别为5 12份、12 20份、5 10份、1 5份， 所述份数为重量份。所述接枝共聚反应为自由基聚合反应，所得含氟共聚物的固体含量为50±2%。 所述的包括下述步骤a. 将氟碳树脂溶解于有机溶剂中，得到氟碳树脂溶液；b. 将氟碳树脂溶液升温至100 110'C;c. 在3 4h内滴加单体和部分引发剂的混合物，然后保温l 1.5h,其中所述部分引发剂占 引发剂总量的4/5~7/8;d. 加入余下的引发剂，然后保温l,5 2h。引发剂的选用为本领域的公知常识，作为优选，所述接枝共聚反应以过氧化苯甲酰为引 发剂，引发剂用量为0.2 1重量份。以上所述重量份数均采用同一基准。本专利技术选用特定的氟碳树脂，在其溶液中使丙烯酸类单体接枝共聚，所得含氟共聚物不 仅具有氟碳树脂优异的耐候性、耐沾污性、耐水耐油、耐腐蚀性等性能，还具有丙烯酸涂料的光泽度，产品综合性能优良，无需加入分散稳定剂，即可以长期稳定存在，不分层，有效降低了产品成本。 具体实施例方式下面对本专利技术作详细说明，其中氟碳树脂选用江苏康泰化学集团有限公司的KF300氟碳 树脂产品和瑞氟化工科技有限公司的RFS-2000氟碳树脂，其固含量为》50%，其中含有的氟 碳树脂的性能指标如表1所示。所述份数均为重量份，且每个实施例采用同一基准。表1氟碳树脂的性能指标指标KF300RFS-2000氟含量，％ (100%固体计算)25±135±1分子量20000~300006000~25000羟值47~5330~50酸价，mgKOH/g3±13~6色泽(Fe-Co比色)《3《2实施例l1. 将40份KF300溶解于由8份二甲苯、15份醋酸丁酯、5份丙二醇甲醚醋酸酯和2 份环己酮组成的混合溶剂中，得到氟碳树脂溶液，然后升温至100-110'C。2. 将8.5份甲基丙烯酸甲酯、8.5份甲基丙烯酸丁酯、6.5份丙烯酸丁酯、0.5份甲基 丙烯酸、6.0份丙烯酸羟乙酯和0.35份过氧化苯甲酰混合均匀，在3.5h内滴入氟碳 树脂溶液中，然后保温1.5h。3. 再加入0.05份过氧化苯甲酰，然后保温2h，得到固体含量为50%的含氟共聚物。 实施例21. 将20份RFS-2000溶解于由IO份二甲苯、18份醋酸丁酯、8份丙二醇甲醚醋酸酯 和4份环己酮组成的混合溶剂中，得到氟碳树脂溶液，然后升温至100-110'C。2. 将12.5份甲基丙烯酸甲酯、11.5份甲基丙烯酸乙酯、8.5份丙烯酸乙酯、0.5份甲 基丙烯酸、7.0份丙烯酸羟乙酯和0.6份过氧化苯甲酰混合均匀，在4h内滴入氟碳 树脂溶液中，然后保温lh。3. 再加入0.15份过氧化苯甲酰，然后保温1.5h，得到固体含量为50%的含氟共聚物。 对照实施例纯丙烯酸羟基树脂(固含量50%，羟值80)与KF300树脂按6:4的质量比混合均匀，得 到混合树脂。将实施例l、 2所得含氟共聚物和对照实施例所得混合树脂在5(TC的烘箱内存放，定期观察其外观，结果见表2。表2贮存稳定性<table>table see original document page 7</column></row><table>应用实施例1用实施例1所得含氟共聚物按表3中配方制备成白色涂料1，采用日本石原的R-930钛 白粉，颜基比为1/1.5，固化剂采用拜尔公司的N-75产品(固含量75%)， -OH/-NCO = l:l。表3白漆制备配方<table>table see original document page 7</column></row><table>*混合溶剂组成二甲苯45%、醋酸丁酯45%、丙二醇甲醚醋酸酯6%、环己酮4%，上述百 分比为质量百分比。应用实施例2用实施例2所得含氟共聚物按表3中配方制备成白色涂料2，采用日本石原的R-930钛 白粉，颜基比为1/1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含氟共聚物的制备方法，其特征在于将常温可溶的氟碳树脂溶解于有机溶剂中，得到氟碳树脂溶液，然后使单体甲基丙烯酸酯、丙烯酸酯、功能性单体在氟碳树脂溶液中进行接枝共聚反应得到含氟共聚物，氟碳树脂、甲基丙烯酸酯、丙烯酸酯、功能性单体的用量分别为１０～２０份、１５～２５份、５～１０份、５～１０份，所述份数为重量份，甲基丙烯酸酯、丙烯酸酯、功能性单体的结构式分别如（１）、（２）、（３）所示，　ＣＨ↓［２］＝＊－ＣＯＯ－Ｒ↓［１］　（１）　ＣＨ↓［２］＝ＣＨ－ＣＯＯ－Ｒ↓ ［２］　（２）　ＣＨ↓［２］＝＊－ＣＯＯ－Ｒ↓［３］　（３）　其中，Ｒ↓［１］、Ｒ↓［２］各自独立的为碳原子数为１－４的烷基，Ｒ↓［３］为Ｈ、羟乙基或羟丙基，Ｒ↓［４］为Ｈ或甲基。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张丹军，
申请(专利权)人：苏州嘉祥树脂有限公司，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]