一种氟硅改性丙烯酸酯树脂、耐涂污的涂料及其制备方法与流程

本发明涉及涂料领域，尤其是涉及一种氟硅改性丙烯酸酯树脂、耐涂污的涂料及其制备方法。

背景技术：

1、近几年，许多消费者对电子消费品的涂装要求不再局限于外观效果，对产品表面涂层的性能要求也越来越多。其中，涂层持久耐涂污、耐磨、耐高温、柔韧性好是目前比较热门的涂层表面性能。

2、目前，相关技术中均能够实现单一的耐涂污效果或耐磨效果或耐高温效果或柔韧性的效果，但是，尚未研究出如何同时提高涂层持久耐涂污、耐磨、耐高温、柔韧性的方案。

技术实现思路

1、为了改善相关技术难以同时提高涂层持久耐涂污、耐磨、耐高温、柔韧性的问题，本技术提供一种氟硅改性丙烯酸酯树脂、耐涂污的涂料及其制备方法。

2、第一方面，本技术提供的一种氟硅改性丙烯酸酯树脂采用如下的技术方案：

3、一种氟硅改性丙烯酸酯树脂，包括以下重量份的原料：

4、苯乙烯：100-150份

5、脂肪族聚氨酯丙烯酸酯：200-300份

6、含羟基的丙烯酸酯单体：150-250份

7、含羧基的丙烯酸单体：20-50份

8、氟硅功能性单体：50-150份

9、引发剂：5-8份

10、链转移剂：1-3份

11、醇类溶剂：28-35份

12、水：5-12份。

13、通过苯乙烯、脂肪族聚氨酯丙烯酸酯、含羟基的丙烯酸酯单体、含羧基的丙烯酸单体以及氟硅功能性单体的配合进行制备氟硅改性丙烯酸酯树脂，该氟硅改性丙烯酸酯树脂具有耐涂污持久性好的特点，同时，还具有耐高温、耐磨、韧性好的优点，以该氟硅改性丙烯酸酯树脂配合其他基础助剂进行制备涂料，能够获得持久耐涂污、耐磨、耐高温、柔韧性好的涂层。

14、可选的，所述氟硅功能性单体包括含氟功能单体与含硅功能单体，所述含氟功能单体与含硅功能单体的重量比为（1-2）：3；

15、其中，所述含氟功能单体选用甲基丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸十二氟庚酯中的任意一种或两种的组合物；所述含硅功能单体选用乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷中的任意一种或两种的组合物。

16、含氟功能单体与含硅功能单体与其他丙烯酸酯单体反应，从而键合在丙烯酸树脂链段中，能够有效改善氟硅改性丙烯酸酯树脂的持久耐涂污性，另外，含氟功能单体与含硅功能单体的重量比为（1-2）：3时，有利于进一步提高氟硅改性丙烯酸酯树脂的耐高温性能与耐磨性能。

17、可选的，所述氟硅功能性单体选用六碳全氟聚醚三甲氧基硅烷、六碳全氟聚醚三乙氧基硅烷中的任意一种或两种的组合物；其中，所述六碳全氟聚醚三甲氧基硅烷的结构式如下：

18、。

19、所述六碳全氟聚醚三乙氧基硅烷的结构式如下：

20、。

21、氟硅功能性单体采用六碳全氟聚醚三甲氧基硅烷、六碳全氟聚醚三乙氧基硅烷中的任意一种或两种的组合物时，不仅能够获得耐涂污性能持久的氟硅改性丙烯酸酯树脂，还能够进一步提高氟硅改性丙烯酸酯树脂的耐高温性和韧性。

22、可选的，所述脂肪族聚氨酯丙烯酸酯选用四官能度脂肪族聚氨酯丙烯酸酯、五官能度脂肪族聚氨酯丙烯酸酯、六官能度脂肪族聚氨酯丙烯酸酯中的任意一种或几种的组合物。

23、脂肪族聚氨酯丙烯酸酯选用4-6官能度的脂肪族聚氨酯丙烯酸酯，有利于进一步提高氟硅改性丙烯酸酯树脂的耐高温性能与耐磨性能。

24、可选的，所述含羟基的丙烯酸酯单体选用甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯中的任意一种或几种的组合物。

25、可选的，所述含羧基的丙烯酸单体选用丙烯酸、甲基丙烯酸中的任意一种或两种的组合物。

26、可选的，所述引发剂选用偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈中的任意一种。

27、 可选的，所述链转移剂选用羟基型链转移剂 。

28、优选的，所述羟基型链转移剂选用巯基乙醇、巯基丙醇、巯基丙酸-2-羟乙酯中的任意一种。

29、可选的，所述醇类溶剂选用异丙醇、六氟异丙醇中的任意一种或两种的组合物，优选异丙醇与六氟异丙醇的组合物，异丙醇与六氟异丙醇的重量比为（1-2）:3。

30、第二方面，本技术提供的一种氟硅改性丙烯酸酯树脂的制备方法采用如下的技术方案：

31、一种氟硅改性丙烯酸酯树脂的制备方法，包括以下步骤：

32、将醇类溶剂与水均匀混合，制得混合溶液；

33、将混合溶液总重量的30-50%加入苯乙烯中，搅拌，然后继续加入脂肪族聚氨酯丙烯酸酯，搅拌均匀，得到第一单体溶液；

34、将含羟基的丙烯酸酯单体、含羧基的丙烯酸单体、氟硅功能性单体加入剩余的混合溶液中，升温至40-50℃，反应1-1.5h，得到第二单体溶液；

35、将第一单体溶液、第二单体溶液、链转移剂均匀混合，然后滴加引发剂，反应控制温度在65-75℃，反应2-4h，得到氟硅改性丙烯酸酯树脂。

36、采用上述方法进行制备氟硅改性丙烯酸酯树脂时，有利于进一步提高氟硅改性丙烯酸酯树脂的持久耐污性。

37、第三方面，本技术提供的一种耐涂污的涂料采用如下的技术方案：

38、一种耐涂污的涂料，包括以下重量百分比的原料：

39、氟硅改性丙烯酸酯树脂：35-45%

40、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯：4-6%

41、光引发剂：1-3%

42、流平助剂：0.1-0.2%

43、溶剂：余量。

44、所述氟硅改性丙烯酸酯树脂选用上述任意一项所述的氟硅改性丙烯酸酯树脂。

45、将氟硅改性丙烯酸酯树脂与三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、光引发剂、流平助剂等共同制备耐涂污的涂料，该涂料具有润湿性强、流平性好的特点，且该涂料在光的催化作用下实现固化后，固化后的涂层具有耐涂污持久性好、耐高温、耐磨、韧性好的特点。

46、可选的，所述光引发剂选用光引发剂tpo。

47、可选的，所述流平助剂选用有机硅型流平剂,如聚二甲基硅氧烷、聚甲基烷基硅氧烷、有机改性聚硅氧烷中的任意一种。

48、加入有机硅型流平剂能够改善涂料的流平性能，减少橘皮问题的产生，且抗缩孔效果好。

49、可选的，所述溶剂选用烃类或酯类。

50、第四方面，本技术提供的一种耐涂污的涂料的制备方法采用如下的技术方案：

51、一种耐涂污的涂料的制备方法，包括以下步骤：

52、将氟硅改性丙烯酸酯树脂、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯以及光引发剂均匀分散至溶剂中，得到分散溶液；

53、往分散溶液中加入流平助剂，搅拌均匀，得到耐涂污的涂料。

54、采用上述方法进行制备耐涂污的涂料，有利于获得均匀分散、流平性好的耐涂污的涂料。

55、综上所述，本技术的技术方案至少包括以下有益效果：

56、（1）通过苯乙烯、脂肪族聚氨酯丙烯酸酯、含羟基的丙烯酸酯单体、含羧基的丙烯酸单体以及氟硅功能性单体的配合进行制备氟硅改性丙烯酸酯树脂，该氟硅改性丙烯酸酯树脂具有耐涂污持久性好的特点，同时，还具有耐高温、耐磨、韧性好的优点。

57、 （2）氟硅功能性单体采用六碳全氟聚醚三甲氧基硅烷、六碳全氟聚醚三乙氧基硅烷中的任意一种或两种的组合物时，不仅能够获得耐涂污性能持久的氟硅改性丙烯酸酯树脂，还能够进一步提高氟硅改性丙烯酸酯树脂的耐高温性和韧性。