[發明專利]一種用于金屬基材的烘烤型自交聯含氟丙烯酸酯樹脂

無效

• 申請號: 201010257911.4
• 申請日: 2010-08-20
• 公開（公告）號: CN101942057A
• 公開（公告）日: 2011-01-12
• 發明（設計）人: 朱東;劉長亮;曹亞成
• 申請（專利權）人: 中國海洋石油總公司;中海油常州涂料化工研究院;中海油能源發展股份有限公司
• 主分類號: C08F220/14
• 分類號: C08F220/14;C08F220/22;C08F220/32;C08F220/18;C09D133/12
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技術領域

本發明涉及一種用于金屬基材的烘烤型自交聯含氟丙烯酸酯樹脂。

背景技術

傳統聚偏二氟乙烯(PVDF)氟碳樹脂應用于建筑金屬型材、鋁單板等金屬基材涂裝時，形成的涂層耐候性能和防腐性能優異，但受限于PVDF自身結構的影響，涂膜光澤普遍較低，裝飾性能差，成本亦高，影響了此類涂料的進一步擴大應用。在丙烯酸酯樹脂的分子結構單元中，引入氟原子得到的含氟丙烯酸酯樹脂其漆膜的耐候性等綜合性能提高，涂膜光亮豐滿，裝飾性能突出，同時其涂裝成本又低于氟碳涂料。本申請人就此申請了兩項專利，通過在丙烯酸樹脂的分子結構單元中，引入較高含量的氟原子(含氟單體用量占聚合單體總質量份的20～50％)，提高了涂膜的耐候性等綜合性能，其一ZL200710023759.1涉及的是一種交聯型含氟丙烯酸樹脂，其涂膜的固化要依靠外加的固化劑，因此，施工時，需要現配現用，配制好的涂料必須在使用期限內用完，而且對施工現場的環境、空氣清潔度等也有很高要求，使其應用領域受到限制；其二申請號為200910089615.5涉及的是一種熱塑性含氟丙烯酸樹脂，雖然施工便利，但是由于其涂膜是依靠溶劑揮發成膜的，因此，還不能滿足某些領域的要求。特別是在建筑用金屬型材、鋁單板等金屬基材需要高溫烘烤固化成膜時，上述兩種樹脂在施工性能及應用性能方面尚無法滿足要求。

發明內容

為了克服申請人上述兩件專利技術的不足之處，本發明提供一種用于金屬基材的烘烤型自交聯含氟丙烯酸酯樹脂，在烘烤條件下，自行交聯固化成膜，對金屬基材的附著力好并兼具熱塑性涂料的施工便利性和交聯型涂料的綜合性能優勢。

實現本發明目的的技術方案是：一種用于金屬基材的烘烤型自交聯含氟丙烯酸酯樹脂，它是烯屬單體在溶劑中進行自由基共聚合反應的產物，其特征在于，參與自由基共聚合反應的烯屬單體及其用量如下：含氟丙烯酸酯單體用量占單體總質量份的30～50％，甲基丙烯酸縮水甘油酯用量占單體總質量份的10～15％，(甲基)丙烯酸及其酯類單體用量占單體總質量份的35～60％；

所述含氟丙烯酸酯單體為甲基丙烯酸三氟乙酯、丙烯酸三氟乙酯中的一種或兩種。

上述用于金屬基材的烘烤型自交聯含氟丙烯酸酯樹脂，所述的(甲基)丙烯酸及其酯類單體是丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸羥丙酯、丙烯酸羥乙酯中的一種或幾種。

上述用于金屬基材的烘烤型自交聯含氟丙烯酸酯樹脂，所述自由基共聚合反應所用溶劑為甲苯、二甲苯、醋酸丁酯、乙二醇丁醚、丙二醇甲醚醋酸酯、環己酮、乙二醇乙醚醋酸酯中的一種或幾種。

本發明的技術效果是：本發明技術方案的烘烤型自交聯含氟丙烯酸酯樹脂在合成時，參與反應的烯屬單體中的含氟單體為甲基丙烯酸三氟乙酯、丙烯酸三氟乙酯中的一種或兩種，其用量占到聚合反應所用單體總質量份的30～50％，較高用量的含氟單體，保證了含氟側鏈對聚合物高分子主鏈的“屏蔽保護”效應，即保持了原有普通丙烯酸酯樹脂的優點，又具備了氟碳樹脂的各種耐性。特別是在參與反應的烯屬單體中還采用了占單體總質量份的10～15％的甲基丙烯酸縮水甘油酯，在含氟丙烯酸酯樹脂分子結構單元中引入了適量的環氧基團，并與分子結構單元中引入的羧基、羥基配合，相互協同作用大大改善了聚合物涂層對金屬基材的附著力，使得聚合物涂層在受熱條件下可自行交聯固化成膜，不需要外加固化劑，因此，由本發明樹脂制備的涂料為單組份包裝，避免了雙組份涂料施工期限的限制，形成的涂層耐人工氣候老化性能超過中華人民共和國化工行業標準HG/T3792-2005《交聯型氟樹脂涂料》規定的2500h的標準，達到2500h漆膜無粉化，變色1級(見表4)。同時本發明樹脂制備的涂料在建筑金屬型材、鋁單板等需要高溫烘烤固化成膜的應用領域，較之傳統的PVDF涂料，具有非常明顯的性價比優勢。

具體實施方式

本發明的一種用于金屬基材的烘烤型自交聯含氟丙烯酸酯樹脂，它是烯屬單體在溶劑中進行自由基共聚合反應的產物，其參與自由基共聚合反應的烯屬單體及其用量如下：含氟丙烯酸酯單體用量占單體總質量份的30～50％，甲基丙烯酸縮水甘油酯用量占單體總質量份的10～15％，(甲基)丙烯酸及其酯類單體用量占單體總質量份的35～60％。

以下結合實施例對本發明做進一步的具體描述，但不局限于此。

實施例中所用的原料，除另有說明外，均為符合涂料原材料標準的市售品，各實施例中的“份”均為“質量份”，樹脂制備所有設備均為合成樹脂所有的常規放備。

(一)實施例1～3制備烘烤型自交聯含氟丙烯酸酯樹脂