【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及有机硅树脂领域，具体涉及一种粉末涂料用有机硅树脂及其制备方法和应用。
技术介绍
1、粉末涂料是以固体树脂和颜料、填料及助剂等组成的固体粉末状合成树脂涂料，以微细粉末状态存在的，不需要溶剂。粉末涂料是当今涂料领域主流产品之一，与传统的溶剂型涂料相比，其具有不含voc成分，从而可以减少环境污染，更加绿色环保；工艺简便，涂层坚固耐用、粉末可以回收利用；以及易于运输，保持期长等优点。粉末涂料具有无害、高效率、节省资源和环保等特点。经过多年的发展，粉末涂料取得了长足的进步，应用领域不断扩大。
2、常规的粉末涂料主要包括成膜物质、固化剂、流平剂、基体以及颜料等。成膜物质包含热固性树脂和热塑性树脂，其中以热固性树脂作为成膜物质，加入起交联反应的固化剂经加热后能形成不溶不熔的质地坚硬涂层，温度再高该涂层也不会像热塑性涂层那样软化，而只能发生分解。由于热固性粉末涂料所采用的树脂为聚合度较低的预聚物，分子量较低，所以涂层的流平性较好，具有较好的装饰性，而且低分子量的预聚物经固化后，能形成网状交联的大分子，因而涂层具有较好耐候性和耐冲击性能。故热固性粉末涂料发展尤为迅速。
3、其中，有机硅树脂作为一种热固性树脂，可以广泛应用于粉末涂料中。有机硅材料是以硅氧键独特结构为骨架组成的聚硅氧烷，兼备无机和有机材料的性能，具有耐候性好、耐高低温等基本性质，并具有电气绝缘、耐氧化稳定性、憎水、耐腐蚀、无毒无味以及生理惰性等优异特性。
4、然而，现有技术中的有机硅树脂的表面性能不足，防污、拒油能力仍有待提高，并且耐
5、因此，目前亟需一种具有优异耐高温能力和耐盐雾能力，并且表面张力低的粉末涂料用有机硅树脂。
技术实现思路
1、专利技术目的：针对现有技术的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种具有优异耐高温能力和耐盐雾能力，并且表面张力低的粉末涂料用有机硅树脂及其制备方法和应用。
2、技术方案：
3、一种粉末涂料用有机硅树脂，所述粉末涂料用有机硅树脂具有如下式a所示结构：
4、
5、其中，r、r'为甲基或苯基，m＝120-160，x＝5-10，y＝7-12且m、x、y为整数。
6、上述粉末涂料用有机硅树脂的制备方法，包括以下步骤：
7、(1)2,3-二羟基丙基异丁烯酸酯与2,2-双(三氟甲基)丙酰氟反应制得含氟单体；
8、(2)含氟单体与低含氢聚硅氧烷通过硅氢加成制得所述粉末涂料用有机硅树脂。
9、进一步地，所述步骤(1)中含氟单体具有如下式b所示结构：
10、
11、本专利技术中的含氟单体通过2,3-二羟基丙基异丁烯酸酯的二羟基与2,2-双(三氟甲基)丙酰氟反应制得，其结构中含有大量键能大、键长短的碳氟共价键，具有优异的耐高温能力和耐盐雾能力，并且可以显著降低有机硅树脂的表面张力。
12、进一步地，所述步骤(1)的具体方法为：在反应器中，加入2,3-二羟基丙基异丁烯酸酯和有机溶剂，搅拌均匀后加热至50-60℃，滴加2,2-双(三氟甲基)丙酰氟，回流反应8-12小时后减压蒸馏制得所述含氟单体。
13、进一步地，所述2,3-二羟基丙基异丁烯酸酯与2,2-双(三氟甲基)丙酰氟的摩尔比为1：2.2-2.4。
14、进一步地，所述步骤(2)的具体方法为：在反应器中，加入溶剂、低含氢聚硅氧烷和含氟单体，加热至90-110℃，加入催化剂，搅拌反应6-8小时后除去溶剂，制得所述粉末涂料用有机硅树脂。
15、本专利技术通过低含氢聚硅氧烷进行硅氢加成反应接枝含氟单体，在基于聚硅氧烷自身大量硅氧键提供的耐热性、耐氧性的基础上，接枝含氟单体，一方面可以进一步提高其耐高温能力，并且可以克服有机硅树脂耐盐雾能力差的问题；另一方面通过含氟单体中高含量的碳氟键，可以显著降低有机硅树脂的表面张力，使其具有优异的抗污、拒油能力。
16、进一步地，所述低含氢聚硅氧烷的含氢量为0.15％-0.2％。
17、进一步地，所述催化剂为铂金催化剂；所述催化剂中有效铂的含量为反应物总质量的1.0×l0-5-5.0×l0-5。
18、进一步地，所述低含氢聚硅氧烷与含氟单体的质量比为5：3-4。
19、上述粉末涂料用有机硅树脂在粉末涂料中的应用。
20、有益效果：
21、(1)本专利技术提供的粉末涂料用有机硅树脂在聚硅氧烷中接枝含氟单体，通过其独特的结构具有优异的耐高温能力和耐盐雾能力，并且表面张力低，可以作为成膜物质广泛应用于粉末涂料领域中。
22、(2)本专利技术提供的粉末涂料用有机硅树脂中的含氟单体通过2,3-二羟基丙基异丁烯酸酯的二羟基与2,2-双(三氟甲基)丙酰氟反应制得，其结构中含有大量键能大、键长短的碳氟共价键，具有优异的耐高温能力和耐盐雾能力，并且可以显著降低有机硅树脂的表面张力。
23、(3)本专利技术提供的粉末涂料用有机硅树脂中，通过低含氢聚硅氧烷进行硅氢加成反应接枝含氟单体，在基于聚硅氧烷自身大量硅氧键提供的耐热性、耐氧性的基础上，接枝含氟单体，一方面可以进一步提高其耐高温能力，并且可以克服有机硅树脂耐盐雾能力差的问题；另一方面通过含氟单体中高含量的碳氟键，可以显著降低有机硅树脂的表面张力，使其具有优异的抗污、拒油能力。
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1.一种粉末涂料用有机硅树脂，其特征在于，所述粉末涂料用有机硅树脂具有如下式A所示结构：
2.权利要求1所述的粉末涂料用有机硅树脂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的粉末涂料用有机硅树脂的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中含氟单体具有如下式B所示结构：
4.根据权利要求3所述的粉末涂料用有机硅树脂的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）的具体方法为：在反应器中，加入2,3-二羟基丙基异丁烯酸酯和有机溶剂，搅拌均匀后加热至50-60℃，滴加2,2-双(三氟甲基)丙酰氟，回流反应8-12小时后减压蒸馏制得所述含氟单体。
5.根据权利要求4所述的粉末涂料用有机硅树脂的制备方法，其特征在于，所述2,3-二羟基丙基异丁烯酸酯与2,2-双(三氟甲基)丙酰氟的摩尔比为1：2.2-2.4。
6.根据权利要求2所述的粉末涂料用有机硅树脂的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）的具体方法为：在反应器中，加入溶剂、低含氢聚硅氧烷和含氟单体，加热至90-110℃，加入催化剂，搅拌反应6-8小时后除去溶剂，制得所述粉末
7.根据权利要求6所述的粉末涂料用有机硅树脂的制备方法，其特征在于，所述低含氢聚硅氧烷的含氢量为0.15%-0.2%。
8.根据权利要求6所述的粉末涂料用有机硅树脂的制备方法，其特征在于，所述催化剂为铂金催化剂；所述催化剂中有效铂的含量为反应物总质量的1.0×l0-5-5.0×l0-5。
9.根据权利要求6所述的粉末涂料用有机硅树脂的制备方法，其特征在于，所述低含氢聚硅氧烷与含氟单体的质量比为5：3-4。
10.权利要求1所述的粉末涂料用有机硅树脂在粉末涂料中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种粉末涂料用有机硅树脂，其特征在于，所述粉末涂料用有机硅树脂具有如下式a所示结构：
2.权利要求1所述的粉末涂料用有机硅树脂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的粉末涂料用有机硅树脂的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中含氟单体具有如下式b所示结构：
4.根据权利要求3所述的粉末涂料用有机硅树脂的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）的具体方法为：在反应器中，加入2,3-二羟基丙基异丁烯酸酯和有机溶剂，搅拌均匀后加热至50-60℃，滴加2,2-双(三氟甲基)丙酰氟，回流反应8-12小时后减压蒸馏制得所述含氟单体。
5.根据权利要求4所述的粉末涂料用有机硅树脂的制备方法，其特征在于，所述2,3-二羟基丙基异丁烯酸酯与2,2-双(三氟甲基)丙酰氟的摩尔比为1：2.2-2.4。
...【专利技术属性】
技术研发人员：龚家全，邵玲，陈华玲，张国铮，贺晨，刘卓，杨帆，
申请(专利权)人：湖北隆胜四海新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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