[發(fā)明專利]一種高固體份光固化含氟聚氨酯-丙烯酸酯涂料（PFUA）及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210588409.0
• 申請(qǐng)日: 2012-12-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103059706A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-04-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張力;蔣海林;張耀根
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): C09D175/04
• 分類號(hào): C09D175/04;C08G18/62;C08F220/22;C08F220/14;C08F220/18;C08F220/28;C08F2/38
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 林麗明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及樹脂的生產(chǎn)方法，具體地，涉及一種高固體份光固化含氟聚氨酯-聚丙烯酸酯涂料及其制備方法。

背景技術(shù)

工業(yè)的發(fā)展，技術(shù)的進(jìn)步，環(huán)保的要求，以及人們審美觀念的改變，現(xiàn)代涂料的發(fā)展方向必須向著集高性能、高效能、高環(huán)保以及高端裝飾效果等多功能為一體的方向發(fā)展。水性化、光固化涂料因良好的環(huán)保性能與高效的固化速度成為樹脂涂料研究的方向；傳統(tǒng)的丙烯酸酯類涂料，聚氨酯類涂料以及含氟類樹脂涂料雖然都有其本身的優(yōu)點(diǎn)，但又存在著不可克服的缺點(diǎn)，因而如何通過(guò)各種樹脂的復(fù)合并結(jié)合水性化、光固化制備出高性能的樹脂涂料成為研究的熱點(diǎn)。

國(guó)內(nèi)外有文獻(xiàn)和專利報(bào)道了一些多功能氟碳樹脂涂料的制備。中國(guó)發(fā)明專利CN102219878A通過(guò)功能性丙烯酸酯類單體和全氟烷基乙基丙烯酸酯類單體在150℃~160℃條件下引發(fā)制備了一種羥基丙烯酸酯樹脂，將制備的樹脂與聚氨酯固化劑固化形成的漆膜既有丙烯酸聚氨酯的特性，又兼具氟碳涂料的特性，但這種樹脂涂料需要雙組份的固化劑，不符合環(huán)保且高效固化的要求。中國(guó)發(fā)明專利CN101210145制備了丙烯酸酯類光固化氟碳涂料，其漆膜豐滿、色彩豐富、硬度高和耐候耐沾污性好的特點(diǎn)，但是不能水性化，必須溶于大量溶劑才能配合成涂刷性能好的涂料。中國(guó)發(fā)明專利CN101497761通過(guò)多元共聚單體和三氟氯乙烯混合制備了一種可常溫固化的水性氟碳樹脂涂料，實(shí)現(xiàn)了常溫固化和水性化，但是固化速度較慢，難以與光固化效率相比。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)上述現(xiàn)有產(chǎn)品存在的不足，提供一種高固體份光固化含氟聚氨酯-丙烯酸酯涂料（PFUA），該涂料固含量高，制備工藝簡(jiǎn)單，耐熱、耐候、耐沾污性能好，光固化速率較快，是一種高性能涂料，可用于汽車罩面及鋼材耐腐。

本發(fā)明的要解決的另一技術(shù)問(wèn)題在于提供一種高固體份光固化含氟聚氨酯-丙烯酸酯涂料（PFUA）的制備方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的：

一種高固體份光固化含氟聚氨酯-丙烯酸酯涂料（PFUA），按重量份數(shù)計(jì)，所述涂料由以下組分組成：60～80份光固化含氟聚氨酯-聚丙烯酸酯樹脂、0～20份溶劑、0.5～2光引發(fā)劑、0.1～0.5流平劑和0.1～0.5消泡劑；

所述高固體份光固化含氟聚氨酯-丙烯酸酯樹脂的制備方法包括如下步驟：

?S1.按重量份數(shù)計(jì)，向通有氮?dú)獠в欣淠艿乃目跓恐校尤?0～20份中沸點(diǎn)溶劑，控制溫度在在90℃～130℃，將預(yù)先混合好的含有1～8份引發(fā)劑，0.2～2份鏈轉(zhuǎn)移劑，0～40份丙烯酸酯類單體，10～30份羥基丙烯酸酯類單體和10～40份含氟丙烯酸酯類單體的混合液，通過(guò)恒壓漏斗30分鐘連續(xù)滴加完全，氮?dú)獗Ｗo(hù)下繼續(xù)反應(yīng)2小時(shí)，添加0.1份阻聚劑，制得羥基含氟聚丙烯酸酯樹脂溶液

?S2.氮?dú)獗Ｗo(hù)下，控制溫度70℃～100℃，通過(guò)恒漏斗向S1所得羥基含氟聚丙烯酸酯樹脂溶液中滴加20～30份多異氰酸酯，10分鐘內(nèi)滴完，保持溫度反應(yīng)1.5±0.5小時(shí)，然后降低溫度至60℃～70℃，滴加0.2～2份擴(kuò)鏈劑，0.5～2份催化劑，30分鐘后升溫至70℃～100℃，繼續(xù)反應(yīng)1小時(shí)，制得聚氨酯含氟聚丙烯酸酯樹脂；

?S3.向S2所得接枝聚合物中連續(xù)滴加5～13份羥基丙烯酸功能單體，進(jìn)行封端反應(yīng)，制備得到高固體份光固化含氟聚氨酯-丙烯酸酯樹脂。

優(yōu)選地，所述高固體份光固化含氟聚氨酯-丙烯酸酯涂料（PFUA），按重量份數(shù)計(jì)，所述涂料由以下組分組成：80份光固化含氟聚氨酯-聚丙烯酸酯樹脂、18份溶劑、1光引發(fā)劑、0.5流平劑和0.5消泡劑；

優(yōu)選地，所述溶劑為醋酸丁酯或二甲苯；

所述光引發(fā)劑為苯偶酰類、烷基苯酮類或二苯甲酮類，光引發(fā)劑2959；

所述流平劑為聚氨酯類流平劑，如BYK-333；

所述消泡劑為聚硅氧烷類消泡劑，如BYK-141；

優(yōu)選地，上述步驟S1中所述丙烯酸酯類單體為丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯或丙烯酸辛酯中的一種或一種以上任意比例的混合物；

上述步驟S1中所述含氟丙烯酸酯類單體為丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸六氟丁酯、丙烯酸十二氟庚酯、甲基丙烯酸十二氟庚酯、丙烯酸十三氟辛酯、甲基丙烯酸十三氟辛酯或十二氟庚丙基三甲氧基硅烷中的一種或多種；

上述步驟S1中所述羥基丙烯酸酯類單體為甲基丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥丙酯或丙烯酸羥丙酯；

上述步驟S1中所述溶劑為醋酸丁酯、二甲苯或它們的混合物；