【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及功能性高分子领域，尤其涉及一种制备氟硅改性的丙烯酸树脂的方法、由所述方法制备的氟硅改性的丙烯酸树脂以及包含由所述方法制备的氟硅改性的丙烯酸树脂的粉末涂料及其用于制备汽车涂料、防腐涂料、太阳能面板用涂料等的用途。
技术介绍
1、丙烯酸树脂因具有透明度好、色泽光亮、附着力好、韧性好等特点而被广泛用于涂层材料中。对于诸如太阳能面板等应用而言，普通的丙烯酸树脂涂料的使用具有一定的性能缺陷，在机械性能、耐候性、附着力等方面无法很好得满足这类应用的要求，因此，通常需要对丙烯酸树脂粉末进行改性。
2、在涂料工业领域，可以利用氟或硅对丙烯酸酯类树脂进行改性。虽然氟和/或硅改性的丙烯酸树脂的性能较聚丙烯酸酯涂料有很大提升，但同时它们也存在一些缺点，例如有机硅改性丙烯酸树脂不易自干、耐溶剂性较差，氟改性丙烯酸树脂对颜料、填料的润湿性差、耐低温性能欠佳且价格偏高，氟/硅改性的丙烯酸树脂尽管具有更优越的性能，特别是耐候性，但两种元素的同时引入会影响丙烯酸树脂本身的透明度，从而影响丙烯酸树脂的透光性。为了获得高透光性，现有技术中通常通过选择高折射率的有机聚合物基质与高折射率的无机纳米颗粒共混来实现。然而，由于纳米颗粒因易团聚而不稳定以及在有机聚合物中的相容性和分散性较差，因此仍然需要进一步改进氟硅改性丙烯酸树脂的方法，使材料保持良好耐候性的同时可以提高材料的透光性。
技术实现思路
1、为了解决上述问题，本专利技术提供一种制备氟硅改性的丙烯酸树脂的方法，所述方法通过将硅烷偶联剂改性的
2、本专利技术的第一方面提供一种制备氟硅改性的丙烯酸树脂的方法，所述方法包括以下步骤：
3、(1)使硅烷偶联剂与正硅酸四乙酯、水和无水乙醇混合反应，得到改性的纳米二氧化硅；
4、(2)将步骤(1)得到的硅烷偶联剂改性的纳米二氧化硅与软单体、硬单体、含氟丙烯酸酯单体和交联单体在引发剂的存在下在溶剂中在70-155℃下反应2至9小时，得到氟硅改性的丙烯酸树脂。
5、出人意料地，本专利技术的方法通过溶液聚合将纳米二氧化硅引入聚合物基质中，提高了纳米无机颗粒在聚合物中的分散性和稳定性，并且在保持丙烯酸树脂耐候性的同时提高了丙烯酸树脂的透光性。此外，有机氟、有机硅的二元协同作用，降低了有机氟的用量，从而降低了改性丙烯酸树脂成本，甚至可以控制材料的亲水性与疏水性。
6、本专利技术的第二方面提供由本专利技术的第一方面所述的方法制备的氟硅改性的丙烯酸树脂。
7、本专利技术的第三方面提供一种粉末涂料，所述粉末涂料包含以下组分：
8、a)包含由本专利技术的第一方面所述的方法制备的氟硅改性的丙烯酸树脂，
9、b)至少一种固化剂和促进剂，
10、其中，基于组分a)的重量计，组分b)中所述固化剂的量为20至32重量％，优选为22.5至30重量％，更优选为25至28.5重量％，所述促进剂的量为0.003至0.02重量％，优选为0.006至0.015重量％，更优选为0.008至0.012重量％。
11、本专利技术的包含硅烷偶联剂改性纳米二氧化硅的氟硅改性的丙烯酸树脂粉末涂料，其透光率大于93％，保光率大于94％，黄变值小于1，在透光性、耐候性、耐沾污性和机械强度等方面，均得到显著改善，综合性能也显著提高。
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1.一种制备氟硅改性的丙烯酸树脂的方法，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤(1)中，所述硅烷偶联剂与正硅酸四乙酯、水和无水乙醇的摩尔比为1：(0.8-1.2)：(5.4-6.6)：(10.8-13.2)，优选1：(0.9-1.1)：(5.7-6.3)：(11.4-12.6)；优选地，所述反应在40-65℃，优选45-60℃，更优选48-55℃下进行。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，在步骤(2)中，单体原料组成为：
4.根据权利要求1或2所述的方法，其中，在步骤(2)中，所述硅烷偶联剂改性的纳米二氧化硅根据GB/T 7383—2020测定的羟值为120-245mgKOH/g，优选150-220mgKOH/g，更优选180-200mgKOH/g。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其中，在步骤(2)中，所述氟硅改性的丙烯酸树脂的数均分子量Mn为3000至12000，优选4000至9000，更优选4500至8000，尤其优选5000至7000。
6.根据权利要求1或2所述的方法，其中，
7.通过权利要求1至6中任一项所述的方法制备的氟硅改性的丙烯酸树脂。
8.一种粉末涂料，所述粉末涂料包含以下组分：
9.根据权利要求8所述的粉末涂料，其中，所述粉末涂料通过以下方式获得：将通过权利要求1至6中任一项所述的方法制备的氟硅改性的丙烯酸树脂与固化剂和促进剂混合，并将所得混合物微粉化。
10.根据权利要求8或9所述的粉末涂料用于制备汽车涂料、防腐涂料、太阳能面板用涂料的用途。
...【技术特征摘要】
1.一种制备氟硅改性的丙烯酸树脂的方法，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤(1)中，所述硅烷偶联剂与正硅酸四乙酯、水和无水乙醇的摩尔比为1：(0.8-1.2)：(5.4-6.6)：(10.8-13.2)，优选1：(0.9-1.1)：(5.7-6.3)：(11.4-12.6)；优选地，所述反应在40-65℃，优选45-60℃，更优选48-55℃下进行。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，在步骤(2)中，单体原料组成为：
4.根据权利要求1或2所述的方法，其中，在步骤(2)中，所述硅烷偶联剂改性的纳米二氧化硅根据gb/t 7383—2020测定的羟值为120-245mgkoh/g，优选150-220mgkoh/g，更优选180-200mgkoh/g。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其中，在步骤(2)中，所述氟硅改性的丙烯酸树脂的数均分子量mn为3000...
【专利技术属性】
技术研发人员：张建森，吴限坤，罗楠，邵晨阳，
申请(专利权)人：优美特北京环境材料科技股份公司，
类型：发明
国别省市：
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