一種兩親性可常溫固化氟碳涂料樹脂及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明設(shè)及一種兩親性可常溫固化氣碳涂料樹脂及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 氣碳涂料樹脂是指含氣締控的均聚物或共聚物，其具有超強(qiáng)的綜合性能，運(yùn)樣就 賦予對(duì)FEVE氣碳共聚物獨(dú)特、優(yōu)異的性能，由FEVE氣碳樹脂制備的氣碳涂料也具有超強(qiáng)的 耐候性、防腐性、耐化學(xué)品性、耐粘污性、自潔性等。
[0003] 通常氣碳涂料樹脂有W下幾類： (1) W偏氣乙締為單體進(jìn)行均聚生產(chǎn)的聚偏氣乙締，W聚偏氣乙締為主要成膜物生產(chǎn) 的涂料主要應(yīng)用于建筑外墻，具有較好的耐候性。但是聚偏氣乙締樹脂的溶解性差，難W制 成均相溶液，涂層光澤度低，需高溫成膜； (2) W四氣乙締為單體進(jìn)行均聚生產(chǎn)的聚四氣乙締，或W四氣乙締與六氣丙締為單體 進(jìn)行共聚生產(chǎn)的聚全氣乙丙締，W聚四氣乙締或聚全氣乙丙締為主要成膜物生產(chǎn)的涂料主 要應(yīng)用于制備炊具的不粘層等，具有較好的耐溫性和不粘性。但此類樹脂的結(jié)晶度高，幾乎 不溶于所有常規(guī)溶劑，顏料分散性差，并且需燒結(jié)成膜。
[0004] (3) ΚΞ氣氯乙締、四氣乙締等為含氣單體與乙締基酸和乙締基醋進(jìn)行共聚生產(chǎn) 的可常溫固化的含氣涂料共聚樹脂。為提高顏料在涂料中的潤(rùn)濕性，在共聚時(shí)引入少量的 帶-C00H功能團(tuán)的乙締基單體，為實(shí)現(xiàn)氣碳涂料能常溫固化，在共聚時(shí)引入適量的帶-OH功 能基團(tuán)的乙締基單體。W可常溫固化的含氣涂料樹脂為主要成膜物生產(chǎn)的涂料可應(yīng)用于橋 梁、體育場(chǎng)館、建筑幕墻、卷材和風(fēng)電等領(lǐng)域。
[0005] 常溫固化氣碳涂料于1982年起源于日本，并在橋梁領(lǐng)域獲得推廣應(yīng)用。我國(guó)于 1998年成功開發(fā)此類涂料。不同類型可常溫固化的含氣涂料的耐候性、耐熱性、力學(xué)性能、 耐酸堿性能、耐溶劑性能和耐鹽霧性能不同。通?？沙毓袒暮瑲馔苛虾袣鈫误w，表面 能有所降低，但其涂層表面與水接觸角也僅為80°~90%反而更容易被污染。有多種提高涂 層耐污性的方法，主要包括：（1)降低漆膜表面能，提高漆膜與水、油的接觸角，使得污物難 W附著；（2)通過添加親水化助劑，使得漆膜表面產(chǎn)生親水性基團(tuán)，使得油性污物附著不牢， 容易被雨水沖刷掉；（3)通過添加光催化劑的方法，分解漆膜表面污染物。
[0006] CN1073606C"含氣涂料制法及其應(yīng)用"描述了一種含氣涂料樹脂的制造方法， 氣氯乙締、脂肪酸乙締醋、脂肪族締醇和脂肪族締酸的四元共聚，制備的共聚物用作氣碳涂 料的成膜物，該共聚物解決了氣碳樹脂的溶解性，但該涂層的耐溶劑性較差，涂層表面與水 接觸角在90°左右，所W涂層的耐污性較差，涂層表面不易清潔。
[0007] CN1294217C"可溶型含氣涂料樹脂及其制備方法"描述了一種W四氣乙締為含氣 單體與乙締基酸類單體生產(chǎn)的共聚物，因含氣樹脂本身對(duì)顏料的潤(rùn)濕性很差，但在共聚時(shí) 又未引入具有顏料潤(rùn)濕功能基團(tuán)，因此，使用該氣碳樹脂制備的氣碳涂料易發(fā)生涂層浮色 等現(xiàn)象，且還未解決涂層的耐污性。
[000引CN101323653B"常溫固化型四氣乙締系氣碳涂料樹脂及其制備方法"描述了一種 w四氣乙締為含氣單體與較大分子量的非氣締控類單體進(jìn)行共聚，制備的氣碳涂料樹脂所 含的徑值較低，制備的涂層的附著力較差，易發(fā)生涂層脫落、涂層易污染等現(xiàn)象。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本發(fā)明提供了一種兩親性可常溫固化氣碳涂料樹脂及其制備方法，它可W實(shí)現(xiàn)氣 碳涂料涂層良好的耐污性，并且保持氣碳涂料優(yōu)異的耐候性、耐熱性、耐酸堿性、耐溶劑性 和耐鹽霧性。
[0010] 本發(fā)明采用了 W下技術(shù)方案：一種兩親性可常溫固化氣碳涂料樹脂及其制備方 法，它包含下述重量份的組分： 含氣締控(A);脂肪酸締醋或締酸脂肪醋(B);徑烷基締酸(C);脂肪族締酸(D);含親水 基團(tuán)的締控單體化）；引發(fā)劑(F);溶劑(G)。
[00川所述的含氣締控(A)為四氣乙締(TFE)、偏氣乙締(VDF)、氣乙締(￥。）三氣氯乙締 (CTFE)、Ξ氣乙締(化FE)、六氣丙締化FP)、全氣甲基乙締基酸(PMVE)中的任意一種或一種 W上混合。
[0012] 所述的含氣締控(Α)為是四氣乙締(TFE)、S氣氯乙締(CTFE)或偏氣乙締(VDF)。
[0013] 所述的脂肪酸締醋或締酸脂肪醋(B)為脂肪酸乙締醋、脂肪酸丙締醋、丙締酸脂肪 醋或甲基丙締酸脂肪醋中的任意一種。
[0014] 所述的徑烷基締酸(C)為碳原子數(shù)在3~10 W內(nèi)的徑烷基締酸。
[0015] 所述的碳原子數(shù)在3~10W內(nèi)的徑烷基締酸為徑基烷基乙締基酸類、徑基烷基締 丙基酸類或甲基丙締酸徑基烷基醋類中的任意一種，徑基烷基乙締基酸類為2-徑基乙基乙 締基酸或4-徑基下基乙締基酸，徑基烷基締丙基酸類為徑基乙基締丙基酸，甲基丙締酸徑 基烷基醋類為甲基丙締酸徑基乙醋。
[0016] 所述的脂肪族締酸(D)為碳原子數(shù)在3~10W內(nèi)的脂肪族締酸，碳原子數(shù)在3~10 W內(nèi)的脂肪族締酸為丙締酸、甲基丙締酸、下締酸、3-苯基丙締酸、3-締丙氧基丙酸、下締二 酸中的任意一種。
[0017] 所述的親水基團(tuán)的締控單體化)為不飽和的非離子型親水單體或可離子化的親水 單體中的任意一種:不飽和的非離子型親水單體為N-乙締基-2-化咯燒酬及其衍生物，N-乙 締基-2-化咯燒酬及其衍生物為N-乙締基-3-甲基-2-化咯燒酬、N-乙締基-4-甲基-2-化咯 燒酬、N-乙締基-5-甲基-2-化咯燒酬或N-乙締基-3，3-二甲基-2-化咯燒酬， 丙締酸低聚乙二醇醋或甲基丙締酸低聚乙二醇醋，分子結(jié)構(gòu)符合W下通式： C出=CHR1-C0 (0C此 C出）n0R2 其中Ri為-C出或-Η， η為1~20的整數(shù)， R2為-C出或-C此C出； 丙締酷胺，甲基丙締酷胺及其Ν-取代的衍生物，分子結(jié)構(gòu)符合W下通式： C 出=CHR1-CONR2r3 其中r1為-C出或-Η， R2和R3為相同或不同，-Η、-C出、-C出C出或-C此C出C出； 丙締酷胺、Ν-甲基丙締酷胺、Ν-乙基丙締酷胺、Ν、Ν-二甲基丙締酷胺、Ν-甲基-Ν-乙基丙 締酷胺、N-甲基-甲基丙締酷胺、N-乙基-甲基丙締酷胺、N、N-二甲基-甲基丙締酷胺等;不飽 和的可離子化親水單體，例如丙締酸、甲基丙締酸的堿金屬或季錠鹽類。
[0018] 所述的引發(fā)劑(F)為有機(jī)自由基引發(fā)劑，例如1,1-雙(叔下基過氧基)-3、3,5-;甲 基環(huán)己燒、2，5-二甲基-2，5-二(叔下基過氧化)己燒、2，5-二(叔下基過氧)-2，5-二甲基-3- 己烘、3,3,5,7,7-五甲基-1，2,4-Ξ氧雜環(huán)己燒、4,4-二(叔下基過氧化)戊酸正下醋、過氧 化二(2,4-二氯苯甲酯）、過氧化雙(4-甲基苯甲酯）、雙(叔下過氧化)對(duì)二異丙苯、過氧化苯 甲酯、過氧化二異丙苯、二叔下基過氧化物、過氧化叔下基異丙苯、叔下基過氧化-3，5，5-Ξ 甲基己酸醋、過氧化苯甲酸叔下醋、叔下基過氧化碳酸-2-乙基己醋、偶氮二異下臘、偶氮二 庚下臘、叔下基偶氮-2-氯基下燒、叔下基氨過氧化中的任一種。
[0019] 所述的溶劑(G)為甲基乙基酬、甲基異下基酬等酬類溶劑，醋酸乙醋、醋酸下醋等 醋類溶劑，甲苯、二甲苯等芳香族類溶劑，環(huán)己酬、石化溶劑油、松節(jié)油、石腦油、石油酸等脂 肪族類弱溶劑。
[0020] 本發(fā)明具有W下有益效果：（1)本發(fā)明制備的兩親性可常溫固化氣碳涂料樹脂共 聚物結(jié)構(gòu)規(guī)整，有利于充分發(fā)揮氣元素的作用。（2)本發(fā)明制備的兩親性可常溫固化氣碳涂 料樹脂，在分子結(jié)構(gòu)中氣含量高，其中的氣締控可W有效對(duì)分子結(jié)構(gòu)中的其他化學(xué)鍵能較 低的共聚單體形成保護(hù)，使氣碳涂層保持優(yōu)異的耐熱性、耐候性、耐化學(xué)品性。（3)本發(fā)明制 備的兩親性可常溫固化氣碳涂料樹脂中含有徑基，實(shí)現(xiàn)了氣碳涂料的常溫固化，共聚單體 提供了氣碳涂料樹脂的溶解性、透明度和光澤度，保持了涂層機(jī)械性能和附著力，擴(kuò)大了氣 碳涂料涂裝的適用環(huán)境，可通過噴涂、漉涂和刷涂等涂裝方式涂裝于混凝±、鋼材、玻璃鋼 等基材表面，拓展了氣碳涂料的應(yīng)用領(lǐng)域。（4)本發(fā)明制備的兩親性可常溫固化氣碳涂料樹 脂中同時(shí)含有親水和疏水鏈段，具有獨(dú)特的微觀分相行為，在宏觀上表現(xiàn)為兩親特性，從而 保持氣碳涂料樹脂具有兩親性，在施工之后通過氣聚合物的低表面能和兩親性基團(tuán)來改變 涂層表面能，從而在基材表面構(gòu)筑低表面能的兩親界面，實(shí)現(xiàn)氣碳涂料涂層優(yōu)異的耐污性， 通過分子結(jié)構(gòu)內(nèi)部實(shí)現(xiàn)涂層的親水性并且不損失涂層的耐水性，保持氣碳涂料涂層長(zhǎng)久的 耐污穩(wěn)定性。兩親性可常溫固化氣碳涂料樹脂制備的氣碳涂料涂層的耐污性能的耐久性明 顯長(zhǎng)于通過外加親水化試劑制備的耐污氣碳涂料涂層。（5)本發(fā)明制備的兩親性可常溫固 化氣碳涂料樹脂用于制備的氣碳涂料涂層能有效影響含粘液的污物附著。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 下面通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行具體的描述，有必要在此指出的是W下實(shí)施例只用 于對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步說明，不能理解為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，該領(lǐng)域技術(shù)人員可W根 據(jù)本
【發(fā)明內(nèi)容】
對(duì)本發(fā)明作出一些非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)整。
[0022] 實(shí)施例1 (1)先向配有溫度計(jì)、攬拌的20L高壓不誘鋼反應(yīng)蓋中加入反應(yīng)用溶劑甲基乙基酬5公 斤、混合單體，再向反應(yīng)蓋內(nèi)充入氮?dú)?，通過真空累脫除反應(yīng)蓋中的氣體，反復(fù)3次脫除反應(yīng) 蓋中