专利名称：一种含有三嵌段硅氟聚合物的复合涂料及其生产方法
技术领域：
本发明属于化工涂料领域，特别涉及一种含有三嵌段硅氟聚合物的复合涂料及其生产方法。
背景技术：
氟的电负性大(3. 98)，范德华半径(0. 135)小，F-C键十分稳定，因此含氟聚合物的表面能低、表面摩擦系数小，难于被液体或固体浸润。含氟丙烯酸酯聚合物由于氟的引入，具备优异的“三高二憎”特性(即高表面活性、高热稳定性、高化学惰性、憎水性和憎油性)，在涂料、造纸、皮革、建筑、汽车、航天等领域具有广阔的应用前景。以含氟丙烯酸酯聚 合物为基体的涂料，由于氟的作用，能大大提高涂料的耐水、耐沾污、耐洗刷、耐热、耐老化等性能，但是，含氟聚合物附着力差，在提高涂料性能的同时，附着力也变得很不理想。提高含氟涂料的附着力，通常有两种途径，一是加入一些极性聚合物，如聚甲基丙烯酸等，但极性聚合物与含氟聚合物的相容性不好，容易造成含氟聚合物的析出，从而降低含氟涂料的稳定性与耐久性；二是加入硅烷偶联剂，这是提高涂料附着力的常用方法。硅烷偶联剂是利用特定的功能基团与基材和涂料反应偶联而提高附着力的，但含氟聚合物通常没有可与偶联剂反应的活性基团，因此该方法在提高含氟涂料附着力的应用中十分有限。
发明内容
为了克服现有技术中的缺点和不足，本发明的首要目的在于提供一种含有三嵌段硅氟聚合物的复合涂料。本发明的另一目的在于提供所述的含有三嵌段硅氟聚合物的复合涂料的生产方法。本发明的目的通过以下技术方案实现一种含有三嵌段硅氟聚合物的复合涂料，包含以下按质量份数计的成分
二嵌段硅氟聚合物I 100份
丙烯酸酯均聚物或丙烯酸酯无规共聚物 0 100份 有机溶剂A50 100份
无机盐填料40 100份
消泡剂0.2 5份
分散剂0.2 4份；所述的三嵌段硅氟聚合物，具有如式I所示的结构
权利要求
1.一种含有三嵌段硅氟聚合物的复合涂料，其特征在于包含以下按质量份数计的成分三嵌段硅氟聚合物I 100份丙烯酸酿均聚物或丙烯酸酯无规共聚物 0 100份有机溶剂A50 100份无机盐填料40 100份消泡剂0.2 5份分散剂0.2 4份； 所述的三嵌段硅氟聚合物，具有如式I所示的结构 F VcJ Ra-^-CH2—C^tCH2 C-t~fCH2—C^-X C =O RaI I Is 0OSiY3CH2Rf Re 式I 其中m为3 500的自然数；n为3 1000的自然数；1为3 200的自然数； Ra为苯烷基、a-酯基、乙腈基或芳基磺酰基团中的一种； Rb 为 H 或一CH3 ；RC 为 H 或一CH3 ；Rd 为 H 或一CH3 ； Re为碳链长度为C1 C25的非氟烷基或非氟醇基中的一种； Rf为碳链长度为C1 C25的多氟烷基； RgS-COO(CH2)3-或缺失； Y为烷氧基团； X为氯或溴。
2.根据权利要求I所述的含有三嵌段硅氟聚合物的复合涂料，其特征在于所述的三嵌段硅氟聚合物通过以下方法制备得到 (1)将100质量份含氟丙烯酸酯类单体、0.2 20质量份卤化物引发剂、0. I 50质量份配位剂和0 500质量份有机溶剂混合均匀，冰盐浴冷冻，抽真空、鼓氮以除氧，然后在氮气保护下，升温至80 120°C，加入0. I 50质量份催化剂反应I. 5 25h，得到含氟丙烯酸酯大分子引发剂； (2)将100质量份非氟丙烯酸酯单体、50 300质量份步骤(I)制备的含氟丙烯酸酯大分子引发剂、0. I 50质量份配位剂和0 500质量份有机溶剂混合均匀，冰盐浴冷冻，抽真空、鼓氮以除氧，然后在氮气保护下，升温至80 120°C，加入0. I 50质量份催化剂反应I. 5 25h，得到含氟丙烯酸酯两嵌段引发剂； (3)将步骤(2)制备的100质量份含氟丙烯酸酯两嵌段引发剂、5 30质量份乙烯基硅烷偶联剂、0. I 50质量份配位剂以及20 500质量份有机溶剂混合均匀，冰盐浴冷冻，抽真空、鼓氮以除氧，然后在氮气保护下，升温至70 90°C，加入0. 01 50质量份催化剂反应I. 5 4h，得到三嵌段硅氟聚合物。
3.根据权利要求2所述的含有三嵌段硅氟聚合物的复合涂料，其特征在于 步骤(I)中所述的含氟丙烯酸酯类单体为丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸三氟乙酯、2_(全氟辛基)乙基甲基丙烯酸酯或甲基丙烯酸十二氟庚酯中的一种或至少两种； 步骤(I)中所述的卤化物引发剂为为卤代苯基化合物、卤代酯类化合物、卤代腈基化合物或芳基磺酰卤化物中的一种； 步骤(2)中所述的非氟丙烯酸酯单体为丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯，或带有功能基团的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯； 步骤(3)中所述的乙烯基硅烷偶联剂为3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷或乙烯基三(￠-甲氧基乙氧基)硅烷中的一种或至少两种。
4.根据权利要求2所述的含有三嵌段硅氟聚合物的复合涂料，其特征在于步骤(I)、(2),(3)中 所述的配位剂为联吡啶及其衍生物、多氮的直链烷烃或三苯基膦中的一种； 所述的有机溶剂为甲苯、1，4- 二氧六环或丁酮中的一种或至少两种； 所述的催化剂为低价态金属卤化物； 所述的冰盐浴冷冻采用以下操作进行往100克碎冰中加入20g CaCl2 . 6H20，搅拌均匀。
5.根据权利要求I所述的含有三嵌段硅氟聚合物的复合涂料，其特征在于所述的丙烯酸酯均聚物通过以下方法制备将100质量份非氟丙烯酸酯单体、I 4质量份引发剂和40 60质量份有机溶剂B混合，于70 80°C、在搅拌中反应12 16h，得到丙烯酸酯均聚物。
6.根据权利要求5所述的含有三嵌段硅氟聚合物的复合涂料，其特征在于 所述的非氟丙烯酸酯单体为丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯，或带有功能基团的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯； 所述的引发剂为偶氮类化合物或有机过氧化物； 所述的有机溶剂B为甲苯、1，4- 二氧六环或丁酮中的一种或至少两种。
7.根据权利要求I所述的含有三嵌段硅氟聚合物的复合涂料，其特征在于所述的丙烯酸酯无规共聚物通过以下方法制备将100质量份两种或两种以上的非氟丙烯酸酯单体混合物、I 4质量份引发剂和40 60质量份有机溶剂C混合，于70 80°C、在搅拌中反应12 16h，得到丙烯酸酯无规共聚物。
8.根据权利要求7所述的含有三嵌段硅氟聚合物的复合涂料，其特征在于 所述的非氟丙烯酸酯单体为丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯，或带有功能基团的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯； 所述的引发剂为偶氮类化合物或有机过氧化物； 所述的有机溶剂C为甲苯、1，4- 二氧六环或丁酮中的一种或至少两种。
9.根据权利要求I所述的含有三嵌段硅氟聚合物的复合涂料，其特征在于所述的有机溶剂A为甲苯、1，4- 二氧六环或丁酮中的一种或至少两种；所述的无机盐填料为钛白粉、滑石粉、轻质碳酸钙或重质碳酸钙中的一种； 所述的消泡剂为矿物油类消泡剂或聚硅氧烷类消泡剂； 所述的分散剂为丙烯酸盐、聚丙烯酸盐或羧酸钠盐中的一种或至少两种。
10.权利要求I 9任一项所述的含有三嵌段硅氟聚合物的复合涂料的生产方法，其特征在于包括以下步骤将I 100质量份三嵌段硅氟聚合物、0 100质量份丙烯酸酯均聚物或丙烯酸酯无规共聚物、50 100质量份有机溶剂A、0. 2 5质量份消泡剂和0. 2 4质量份分散剂混合，再加入40 100质量份无机盐填料，搅拌均匀，得到含有三嵌段硅氟聚合物的复合涂料。
全文摘要
本发明公开了一种含有三嵌段硅氟聚合物的复合涂料及其生产方法。该方法将1～100质量份三嵌段硅氟聚合物、0～100质量份丙烯酸酯均聚物或丙烯酸酯无规共聚物、50～100质量份有机溶剂A、0.2～5质量份消泡剂和0.2～4质量份分散剂混合，再加入40～100质量份无机盐填料，搅拌均匀，制得含有三嵌段硅氟聚合物的复合涂料。将本发明制备的三嵌段硅氟聚合物添加在涂料中，大大改善了其憎水性、耐候性等性能，节省氟的用量而降低了成本，在提高硅氟聚合物与涂料中其他组分的相容性的同时提高了含有三嵌段硅氟聚合物的复合涂料的附着力。
文档编号C09D133/04GK102676019SQ201210134940
公开日2012年9月19日 申请日期2012年5月2日 优先权日2012年5月2日
发明者刘伟区, 孙越 申请人:中科院广州化学有限公司