一種單乙烯基封端含氟預(yù)聚物/環(huán)氧(甲基)丙烯酸酯復(fù)合uv固化涂料及制備與應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于聚合物材料領(lǐng)域，具體涉及一種單乙烯基封端含氟預(yù)聚物/環(huán)氧（甲 基）丙烯酸酯復(fù)合UV固化涂料及其制備與應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] UV固化環(huán)氧（甲基）丙烯酸樹脂涂料因其力學(xué)性能好，透明度高，價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn) 而被廣泛在電子封裝，油墨印刷，建筑涂料等領(lǐng)域。但環(huán)氧（甲基）丙烯酸樹脂涂料存在著 耐水性、耐酸堿性差等問題，特別是由于環(huán)氧丙烯酸樹脂具有較高的表面張力，制備的環(huán)氧 樹脂涂料表面具有有較高的表面能，從而限制了其在超疏水自清潔涂料領(lǐng)域的應(yīng)用。
[0003] 含氟聚合物具有優(yōu)異的疏水疏油性、防污性、化學(xué)穩(wěn)定性、耐熱性，被廣泛應(yīng)用于 涂料、塑料、織物整理劑等領(lǐng)域。利用含氟聚合物對(duì)環(huán)氧（甲基）丙烯酸脂涂料進(jìn)行改性能 在很大程度上克服環(huán)氧（甲基）丙烯酸脂涂料上述缺點(diǎn)。目前主要通過物理共混和添加小 分子含氟反應(yīng)性單體對(duì)環(huán)氧（甲基）丙烯酸樹脂進(jìn)行改性。物理共混的方式存在有機(jī)氟聚 合物跟環(huán)氧涂料的相容性差，出現(xiàn)相分離，材料變得不透明，而且涂料的本體性能也有所降 低；而添加小分子的含氟反應(yīng)性單體，由于短的含氟鏈容易被包埋，含氟基團(tuán)難以迀移到材 料表面，要想達(dá)到理想的改性效果，需要添加大量的含氟單體。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足，本發(fā)明的首要目的在于提供一種單乙烯基封端 含氟預(yù)聚物/環(huán)氧（甲基）丙烯酸酯復(fù)合UV固化涂料。該復(fù)合UV固化涂料是采用單乙烯 基封端含氟預(yù)聚物與環(huán)氧（甲基）丙烯酸酯進(jìn)行復(fù)合制備，具有低表面能，耐酸堿，透明性 好等優(yōu)點(diǎn)。
[0005] 本發(fā)明的另一目的在于提供上述單乙烯基封端含氟預(yù)聚物/環(huán)氧（甲基）丙烯酸 酯復(fù)合UV固化涂料的制備方法。
[0006] 本發(fā)明的再一目的在于提供上述單乙烯基封端含氟預(yù)聚物/環(huán)氧（甲基）丙烯酸 酯復(fù)合UV固化涂料的應(yīng)用。
[0007] 本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
[0008] -種單乙烯基封端含氟預(yù)聚物/環(huán)氧（甲基）丙烯酸酯復(fù)合UV固化涂料，包含以 下按質(zhì)量份計(jì)的組分：〇. 01~50質(zhì)量份單乙烯基封端含氟預(yù)聚物、100質(zhì)量份環(huán)氧（甲基） 丙烯酸酯樹脂、2~20質(zhì)量份活性稀釋單體、0. 5~8質(zhì)量份光引發(fā)劑、0. 5~5質(zhì)量份分散 劑、0. 1~4質(zhì)量份消泡劑。
[0009] 所述的活性稀釋單體優(yōu)選為二縮三丙二醇二甲基丙烯酸酯、二縮三丙二醇二丙烯 酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇三甲基丙烯酸酯、乙氧化三羥基丙烷三丙烯酸酯和乙 氧化三羥基丙烷甲基三丙烯酸酯中的至少一種；
[0010] 所述的光引發(fā)劑優(yōu)選為二苯甲酮、安息香乙醚、安息香雙甲醚、2-羥基-2-甲 基-1-苯基-1-丙酮、1-羥基-環(huán)己基苯基甲酮、2, 4, 6-三甲基苯甲酰二苯基氧化膦和雙 2, 4, 6-三甲基苯甲酰苯基氧化膦中的至少一種；
[0011] 所述的消泡劑優(yōu)選為礦物油消泡劑或有機(jī)硅消泡劑；
[0012] 所述的分散劑優(yōu)選為丙烯酸鈉鹽、聚丙烯酸鈉鹽或聚羧酸鈉鹽。
[0013] 所述的環(huán)氧（甲基）丙烯酸酯樹脂的制備方法，包括如下步驟：將100質(zhì)量份縮 水甘油醚型環(huán)氧樹脂加熱攪拌至60~90°C，然后加入0. 1~100質(zhì)量份（甲基）丙烯酸， 0. 05~3質(zhì)量份催化劑和0. 05~3質(zhì)量份阻聚劑，然后升溫到95~130°C，反應(yīng)1~7小 時(shí)，制得環(huán)氧（甲基）丙烯酸酯樹脂；
[0014] 所述的縮水甘油醚型環(huán)氧樹脂，其環(huán)氧值為0.01~0.87,優(yōu)選為雙酚A型環(huán)氧樹 月旨、雙酚S型環(huán)氧樹脂、雙酚F型環(huán)氧樹脂、環(huán)氧化線性酚醛樹脂、間苯二酚雙縮水甘油醚型 環(huán)氧樹脂、均苯三酚三縮水甘油醚型環(huán)氧樹脂和雙間苯二酚縮甲醛四縮水甘油醚型環(huán)氧樹 脂中的至少一種；
[0015] 所述的催化劑優(yōu)選為季銨鹽；更優(yōu)選為四丁基溴化銨；
[0016] 所述的阻聚劑優(yōu)選為對(duì)苯二酚。
[0017] 所述的單乙烯基封端含氟預(yù)聚物，其結(jié)構(gòu)式為：
[0018]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種單乙烯基封端含氟預(yù)聚物/環(huán)氧（甲基）丙烯酸酯復(fù)合UV固化涂料，其特征在 于包含以下按質(zhì)量份計(jì)的組分：〇. Ol~50質(zhì)量份單乙烯基封端含氟預(yù)聚物、100質(zhì)量份環(huán) 氧（甲基）丙烯酸酯樹脂、2~20質(zhì)量份活性稀釋單體、0. 5~8質(zhì)量份光引發(fā)劑、0. 5~5 質(zhì)量份分散劑、〇. 1~4質(zhì)量份消泡劑。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的單乙烯基封端含氟預(yù)聚物/環(huán)氧（甲基）丙烯酸酯復(fù)合UV 固化涂料，其特征在于： 所述的環(huán)氧（甲基）丙烯酸酯樹脂的制備方法，包括如下步驟：將100質(zhì)量份縮水甘油 醚型環(huán)氧樹脂加熱攪拌至60~90°C，然后加入0. 1~100質(zhì)量份（甲基）丙烯酸，0. 05~ 3質(zhì)量份催化劑和0. 05~3質(zhì)量份阻聚劑，然后升溫到95~130°C，反應(yīng)1~7小時(shí)，制得 環(huán)氧（甲基）丙烯酸酯樹脂。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的單乙烯基封端含氟預(yù)聚物/環(huán)氧（甲基）丙烯酸酯復(fù)合UV 固化涂料，其特征在于： 所述的縮水甘油醚型環(huán)氧樹脂，其環(huán)氧值為〇. 01~〇. 87,為雙酚A型環(huán)氧樹脂、雙酚 S型環(huán)氧樹脂、雙酚F型環(huán)氧樹脂、環(huán)氧化線性酚醛樹脂、間苯二酚雙縮水甘油醚型環(huán)氧樹 月旨、均苯三酚三縮水甘油醚型環(huán)氧樹脂和雙間苯二酚縮甲醛四縮水甘油醚型環(huán)氧樹脂中的 至少一種； 所述的催化劑為季銨鹽； 所述的阻聚劑為對(duì)苯二酚。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的單乙烯基封端含氟預(yù)聚物/環(huán)氧（甲基）丙烯酸酯復(fù)合UV 固化涂料，其特征在于： 所述的單乙烯基封端含氟預(yù)聚物，其結(jié)構(gòu)式為：
其中，η = 2 ~60 的整數(shù)，R 為-CH2CH2-, -CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2Ch 2-和-CH (C3H7) CH2CH2-中的至少一種；&為H或CH 3;R 2為H或CH 3;Rf表示碳鏈長度為C廣C 17的氟代烷 基。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的單乙烯基封端含氟預(yù)聚物/環(huán)氧（甲基）丙烯酸酯復(fù)合UV 固化涂料，其特征在于： 所述的單乙烯基封端含氟預(yù)聚物的制備方法，包含以下步驟： 在容器中加入20~40質(zhì)量份含氟單體和40~80質(zhì)量份溶劑，升溫至78~110 °C，加 入0. 6~4質(zhì)量份鏈轉(zhuǎn)移劑、0. 1~0. 8質(zhì)量份引發(fā)劑，攪拌反應(yīng)6~9h，得到端羥基含氟 預(yù)聚體溶液；冰浴降溫至〇°C，將1~5質(zhì)量份三乙胺，1~4. 4質(zhì)量份帶酰氯基團(tuán)的雙鍵單 體加入到端羥基含氟預(yù)聚體溶液中，攪拌反應(yīng)7~9h，沉淀純化后得到單乙烯基封端含氟 預(yù)聚物。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的單乙烯基封端含氟預(yù)聚物/環(huán)氧（甲基）丙烯酸酯復(fù)合UV 固化涂料，其特征在于： 所述的含氟單體為甲基丙烯酸三氟乙酯、甲基丙烯酸六氟異丙酯、（甲基）丙烯酸六氟 丁酯、甲基丙烯酸十二氟庚酯、甲基丙烯酸十三氟辛酯、甲基丙烯酸-1H，IH-全氟代辛酯、 甲基丙烯酸十七氟葵酯和全氟環(huán)己基丙烯酸甲酯中的至少一種； 所述的溶劑為甲苯、二氧六環(huán)、丁酮、乙酸乙酯、乙二醇二甲醚和N，N-二甲基甲酰胺中 的至少一種； 所述的鏈轉(zhuǎn)移劑為2-巰基乙醇、3-巰基-1-丙醇、3-巰基-1-己醇和6-巰基己醇中 的至少一種； 所述的引發(fā)劑為偶氮二異丁腈、偶氮二異庚腈、過氧化二苯甲酰和過氧化異丙苯中的 至少一種； 所述的帶酰氯基團(tuán)的雙鍵單體為（甲基）丙烯酰氯同系物中的至少一種。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的單乙烯基封端含氟預(yù)聚物/環(huán)氧（甲基）丙烯酸酯復(fù)合UV 固化涂料，其特征在于： 所述的活性稀釋單體為二縮三丙二醇二甲基丙烯酸酯、二縮三丙二醇二丙烯酸酯、季 戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇三甲基丙烯酸酯、乙氧化三羥基丙烷三丙烯酸酯和乙氧化三 羥基丙烷甲基三丙烯酸酯中的至少一種。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的單乙烯基封端含氟預(yù)聚物/環(huán)氧（甲基）丙烯酸酯復(fù)合UV 固化涂料，其特征在于： 所述的光引發(fā)劑為二苯甲酮、安息香乙醚、安息香雙甲醚、2-羥基-2-甲基-1-苯 基-1-丙酮、1-羥基-環(huán)己基苯基甲酮、2, 4, 6-三甲基苯甲酰二苯基氧化膦和雙2, 4, 6-三 甲基苯甲酰苯基氧化膦中的至少一種； 所述的消泡劑為礦物油消泡劑或有機(jī)硅消泡劑； 所述的分散劑為丙烯酸鈉鹽、聚丙烯酸鈉鹽或聚羧酸鈉鹽。
9. 權(quán)利要求1~8任一項(xiàng)所述的單乙烯基封端含氟預(yù)聚物/環(huán)氧（甲基）丙烯酸酯復(fù) 合UV固化涂料的制備方法，其特征在于包括如下步驟： 將100質(zhì)量份環(huán)氧（甲基）丙烯酸酯樹脂、〇. Ol~50質(zhì)量份單乙烯基封端含氟預(yù)聚 物、2~20質(zhì)量份活性稀釋單體、0. 5~8質(zhì)量份光引發(fā)劑、0. 5~5質(zhì)量份分散劑、0. 1~ 4質(zhì)量份消泡劑混合均勻后涂覆與基材表面，在紫外燈下照射固化成膜。
10. 權(quán)利要求1~8任一項(xiàng)所述的單乙烯基封端含氟預(yù)聚物/環(huán)氧（甲基）丙烯酸酯 復(fù)合UV固化涂料在電子封裝、建筑涂料、金屬涂料領(lǐng)域中的應(yīng)用。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種單乙烯基封端含氟預(yù)聚物/環(huán)氧(甲基)丙烯酸酯復(fù)合UV固化涂料及制備與應(yīng)用，屬于聚合物材料領(lǐng)域。該復(fù)合UV固化涂料包含以下按質(zhì)量份計(jì)的組分：0.01～50質(zhì)量份單乙烯基封端含氟預(yù)聚物、100質(zhì)量份環(huán)氧(甲基)丙烯酸酯樹脂、2～20質(zhì)量份活性稀釋單體、0.5～8質(zhì)量份光引發(fā)劑、0.5～5質(zhì)量份分散劑、0.1～4質(zhì)量份消泡劑。該復(fù)合UV固化涂料是采用單乙烯基封端含氟預(yù)聚物與環(huán)氧(甲基)丙烯酸酯作為主體樹脂，配合活性稀釋單體、分散劑、消泡劑等進(jìn)行復(fù)合制備，具有低表面能，耐酸堿，透明性好等優(yōu)點(diǎn)；可在電子封裝、建筑涂料、金屬涂料等領(lǐng)域中進(jìn)行應(yīng)用。
【IPC分類】C09D7-12, C09D133-16, C08F220-22, C08G59-17, C09D163-10
【公開號(hào)】CN104830191
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510212696
【發(fā)明人】劉偉區(qū), 譚建權(quán)
【申請(qǐng)人】中科院廣州化學(xué)有限公司南雄材料生產(chǎn)基地, 中科院廣州化學(xué)有限公司
【公開日】2015年8月12日
【申請(qǐng)日】2015年4月28日