一种防污涂料用的三羟基侧链含氟聚醚树脂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种防污涂料用的三羟基侧链含氟聚醚树脂及其制备方法和应用，所述的一种防污涂料用的三羟基侧链含氟聚醚树脂，按重量份数计算，其成分组成为含氟环氧化合物100-120份，三乙醇胺0.5-2份，溶剂40-60份，催化剂1-2.0份。所述的制备方法包括含氟环氧化合物的制备和三羟基侧链含氟聚醚树脂的制备等两个步骤组成。本发明专利技术制备的三羟基侧链含氟聚醚树脂用作防污涂料功能交联剂，使防污涂料具有更好的附着力、硬度、对水的接触角和具有更低表面能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于高分子材料
，具体涉及一种防污涂料用的三羟基侧链含氟聚醚树脂及其制备方法和应用。
技术介绍
防污涂料可有效解决由于海洋生物的附着导致的船舶航速减慢、燃油增加、海水管道及养殖网具堵塞、水下设施破坏等问题。氟碳低表面能防污涂料，由于不含毒料、表面能低，是一种降阻、节能和防污多种功效的新型涂层。至今为止，最具代表性的氟碳低表面能防污涂料的附着力为2级；硬度为IH ;表面水的接触角为100°。因此，现有的氟碳低表面能防污涂料附着力低，机械性能，如抗划伤、抗撕裂、抗刺穿性能等也普遍偏低。
技术实现思路
本专利技术的目的之一为了解决上述技术问题而提供一种防污涂料用的三羟基侧链含氟聚醚树脂。本专利技术的目的之二是提供上述的一种防污涂料用的三羟基侧链含氟聚醚树脂的制备方法。本专利技术的目的之三在于提供一种含有上述的一种防污涂料用的三羟基侧链含氟聚醚树脂的防污涂料。本专利技术采用的技术方案一种防污涂料用的三羟基侧链含氟聚醚树脂，按重量份数计算，其成分组成如下 含氟环氧化合物100-120份 二乙醇胺O. 5-2份溶剂40-60份 催化剂1-2. O份 其中，所述溶剂为二氯甲烷、氯仿或二氯甲烷与氯仿组成的混合物，优选为二氯甲烷或氯仿； 所述催化剂为三氟化硼乙醚、浓硫酸、三氟甲磺酸中的一种或两种以上组成的混合物，优选为三氟化硼乙醚或三氟甲磺酸； 所述的含氟环氧化合物，按重量份数计算，其成分组成如下 4，4，5，5，5-五氟戊醇160-180 份 环氧氯丙烷110-130份氢氧化钠50-60份 相转移催化剂2-10份其中，所述相转移催化剂为苄基三乙基氯化铵、四丁基溴化铵、十二烷基三甲基氯化铵、十四烷基三甲基氯化铵的一种或两种以上组成的混合物，优选四丁基溴化铵。一种防污涂料用的三羟基侧链含氟聚醚树脂的制备方法，具体包括如下步骤 (1)、含氟环氧化合物的制备 将160-180份4，4，5，5，5-五氟戊醇、110-130份环氧氯丙烷、2_10份相转移催化剂加入三口瓶中，搅拌均匀后，加入50-60份固体氢氧化钠,控制反应温度为50°C,时间为4h后，将所得的反应物减压抽滤，滤液用去离子水洗涤至中性后用无水硫酸镁干燥，然后于温度70°C下，控制压力为-750mmHg进行减压蒸馏至蒸余物中无气泡，即得含氟环氧化合物； (2)、三羟基侧链含氟聚醚树脂的制备； 依次将40-60份溶剂、O. 5-2份三乙醇胺、1-2. O份催化剂加入500mL圆底三口烧瓶中，在N2保护下，降温至5°C后再向体系中以ImL/秒的速度滴加步骤(I)所得的含氟环氧化合物100-120份，然后在5°C反应3 5h，得到澄清液体； 再向所得的澄清液体中加入为澄清液体体积2倍的水进行洗涤；于分液漏斗中静置分层，分液后得到下层白色乳浊液； 将下层所得白色乳浊液控制压力为-755mmHg进行减压蒸馏，以除去溶剂和水分，最终得透明粘稠的无水三羟基侧链含氟聚醚树脂。含有上述三羟基侧链含氟聚醚树脂的防污涂料，按重量份数计算，其成分组成如下 三羟基侧链含氟聚醚树脂20-30份 FEVE氟碳树脂40-50份流平剂1-3份 润湿分散剂O. 2-1份 溶剂20-30份 固化剂20-30份； 所述的FEVE氟碳树脂为上海东氟化工科技有限公司的JF-2X FEVE常温固化氟碳树月旨; 所述的流平剂为台湾德谦公司的407流平剂或435流平剂； 所述的湿润分散剂为台湾德谦公司的DP-19润湿分散剂或NUOSPERSE的657润湿分散剂； 所述的溶剂为甲苯或二甲苯； 所述固化剂为德国拜耳公司的N-75或N-3390。上述的一种含有上述三羟基侧链含氟聚醚树脂的防污涂料的制备方法，具体步骤如下 首先将三羟基侧链含氟聚醚树脂和FEVE氟碳树脂与溶剂混合均匀，然后加入流平齐U、润湿分散剂搅拌均匀制得清漆； 使用时在上述所得的清漆中再加入20-30份固化剂，搅拌均匀，最终得到含三羟基侧链含氟聚醚树脂的防污涂料； 不使用时，上述所得的清漆和固化剂单独存放。本专利技术的有益效果本专利技术的一种防污涂料用的三羟基侧链含氟聚醚树脂，由于分子结构中含有较多极性羟基，同时含有-CH2基团，可溶于许多常用溶剂，如乙酸乙酯、甲苯等，因此可以方便用于配制防污涂料。进一步，本专利技术的防污涂料用的三羟基侧链含氟聚醚树脂，由于分子结构中含有三官能度的羟基，较常规二官能度型及FEVE型氟碳树脂羟基含量高，与固化剂交联后生成致密的三维网状结构，优于常规二官能度型及FEVE型氟碳树脂固化物的疏散网络结构，因此，使含有本专利技术三羟基侧链含氟聚醚树脂的防污涂料具有更好的表面硬度和机械性能；进一步由于本专利技术的防污涂料用的三羟基侧链含氟聚醚树脂分子结构中C-F键的存在，使含有本专利技术三羟基侧链含氟聚醚树脂的防污涂料具有更好的低表面能特性，从而可使含有本专利技术的三羟基侧链含氟聚醚树脂的防污涂料与基材的附着效果更好。 进一步，含有本专利技术的三羟基侧链含氟聚醚树脂的防污涂料在应用时，由于三羟基侧链含氟聚醚树脂的分子结构的侧链含氟基团经固化后可自发迁移至涂层表面，使对水的接触角增加，从而赋予防污涂料更好的低表面能性能，使涂层的耐污性提高。附图说明图I、实施例I所得防污涂料用三羟基侧链含氟聚醚树脂的红外光谱图。具体实施例方式下面通过具体实施例并结合附图对本专利技术进一步阐述，但并不限制本专利技术。本专利技术的各实施例中所用的各种原料或试剂的规格及生产厂家的信息如下 407流平剂，台湾德谦公司 DP-19润湿分散剂，台湾德谦公司 JF-2X FEVE常温固化氟碳树脂，上海东氟化工科技有限公司。N-75固化剂,德国拜耳公司。本专利技术所用的各种设备的型号及生产厂家的信息如下 GFJ-0. 4型高速分散机，上海新诺仪器设备有限公司生产； 接触角测量仪JCZ000上海中晨数字技术设备有限公司生产； 涂膜铅笔划痕硬仪QHQ，天津材料试验机厂生产； 漆膜附着力测试仪QFZ，天津材料试验机厂生产； 凝胶渗透色谱仪GPC 1525型，美国Waters公司。实施例I 一种防污涂料用的三羟基侧链含氟聚醚树脂的制备方法，具体包括如下步骤 (1)、含氟环氧化合物的制备 将160份4，4，5，5，5-五氟戊醇、110份环氧氯丙烷、2份相转移催化剂四丁基溴化铵加入三口瓶中，搅拌均匀后，加入50份固体氢氧化钠，控制反应温度为50°C，时间为4h进行反应，所得反应物减压抽滤，滤液用去离子水洗涤至中性后用无水硫酸镁干燥，于温度70°C下，控制压力为-750mmHg进行减压蒸馏至蒸余物中无气泡，即得含氟环氧化合物； (2)、三羟基侧链含氟聚醚树脂的制备 按重量份数计算，依次将40份溶剂二氯甲烷，O. 5份三乙醇胺、I份催化剂三氟化硼乙醚，加入500mL圆底三口烧瓶中，在N2保护下，降温至5 °C后再向体系中以ImL/秒的速度滴加100份步骤(I)所得的含氟环氧化合物，在5°C反应3h，得到澄清液体； 再向所得的澄清液体中加入为澄清液体体积2倍的水进行洗涤，于分液漏斗中静置分层，分液后得到下层白色乳浊液； 将上述所得的白色乳浊液控制压力为-755mmHg进行减压蒸馏，以除去溶剂二氯甲烷和水分，最终得到一种透明粘稠的防污涂料用的三羟基侧链含氟本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种防污涂料用的三羟基侧链含氟聚醚树脂，其特征在于按重量份数计算，其成分组成如下：含氟环氧化合物??????????????????????100?120份三乙醇胺????????????????????????????0.5?2份溶剂????????????????????????????????40?60份催化剂??????????????????????????????1?2.0份其中，所述溶剂为二氯甲烷、氯仿或二氯甲烷与氯仿组成的混合物；所述催化剂为三氟化硼乙醚、浓硫酸、三氟甲磺酸中的一种或两种以上组成的混合物；所述的含氟环氧化合物，按重量份数计算，其成分组成如下：4,4,5,5,5?五氟戊醇????????????????????160?180份环氧氯丙烷???????????????????????????110?130份氢氧化钠?????????????????????????????50?60份????????相转移催化剂?????????????????????????2?10份其中，所述相转移催化剂为苄基三乙基氯化铵、四丁基溴化铵、十二烷基三甲基氯化铵、十四烷基三甲基氯化铵的一种或两种以上组成的混合物；所述的含氟环氧化合物的制备步骤如下：将4,4,5,5,5?五氟戊醇、环氧氯丙烷、相转移催化剂加入三口瓶中，搅拌均匀后，加入固体氢氧化钠，控制反应温度为50℃，时间为4h后，将所得的反应物减压抽滤，滤液用去离子水洗涤至中性后用无水硫酸镁干燥，然后于温度70℃下，控制压力为?750mmHg进行减压蒸馏至蒸余物中无气泡，即得含氟环氧化合物。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张英强，李烨，吴蓁，纪开强，黄舒晗，郑星月，
申请(专利权)人：上海应用技术学院，
类型：发明
国别省市：