[發明專利]一種常溫固化含氟涂料樹脂及其制備方法

有效

• 申請號: 201510251924.3
• 申請日: 2015-05-18
• 公開（公告）號: CN104829772A
• 公開（公告）日: 2015-08-12
• 發明（設計）人: 程昊;肖正光;畢翔宇;楊雪文
• 申請（專利權）人: 山東森福新材料有限公司
• 主分類號: C08F214/24
• 分類號: C08F214/24;C08F216/14;C08F220/04;C08F2/06;C09D127/12
• 代理公司: 濟南泉城專利商標事務所 37218
• 代理人: 李桂存

技術領域

本發明屬于涂料原料技術領域，涉及一種常溫固化含氟涂料樹脂。

背景技術

氟涂料（又稱氟碳涂料）是一種新興的高性能涂料，耐久性可達20年以上，又有突出的耐沾污性能，被譽為“涂料王”，是理想的外墻涂料產品，其核心物質是有機氟聚合物樹脂，要求該樹脂首先應具有足夠的氟含量，保證涂料較好的耐候性、耐化學品性；同時樹脂分子柔韌性要好，結晶度低，使樹脂有優良的室溫成膜性和可溶性，能夠與顏、填料較好的相容，具有良好的流變性、施工性能。

目前固化型氟涂料樹脂的研究主要有：

1、日本旭硝子公司于上世紀初以三氟氯乙烯為主要單體，開發成功了室溫固化建筑氟涂料樹脂(日本專利JP58136662)，其樹脂結構是三氟氯乙烯-烷基乙烯基醚-環烷基乙烯基醚-輕烷基乙烯基醚的四元共聚物。1997年中國專利CN1145386進行了以三氟氯乙烯為主體的含氟涂料樹脂的研究工作，該方法使用具有羧酸官能團的單體合成出了三氟氯乙烯四元共聚物。

用三氟氯乙烯合成的四元共聚氟涂料樹脂的氟含量低，且難提高，低氟含量的氟樹脂不能發揮氟涂料的高性能優勢。而且日本專利中所合成的樹脂顏料分散性差，耐甲苯溶劑性能低；中國專利雖然改善了氟樹脂對涂料顏料的潤濕性和分散性，但耐醇性和耐其它溶劑性也降低了。上述兩種方法的主要問題還是氟含量不足，從而影響到了抗耐性指標。

2、使用四氟乙烯為主要單體合成溶劑型室溫固化氟涂料樹脂。2000年公開的中國專利申請CN1244556A制備了一種以四氟乙烯為主的四氟乙烯-脂肪族酯和/或異構烯烴-脂肪烯醇和/或烯醚二元醇-脂肪烯酸的多元共聚物，該涂料樹脂耐腐蝕性、耐候性好；中國專利申請CN1629230A在2005年公開了一種四氟乙烯-烷基乙烯基醚-輕烷基乙烯基醚-乙烯基酯的可溶性含氟共聚物涂料樹脂的合成方法，樹脂具有較高的氟含量和極好的耐候性和耐溶劑性。

由于在樹脂的合成中使用的主共聚單體為四氟乙烯，這是一種高含氟量的氟單體，可以使氟樹脂的高分子鏈上帶有足夠的氟原子，賦予氟樹脂和氟涂料高耐候性、高耐化學性和表面拒水、拒油、耐沾污等性能。

根據氟涂料樹脂的結構與性能的關系和國外氟涂料研究經驗可知，氟涂料樹脂的氟含量越高，氟涂料的性能越好。但四氟乙烯屬于“硬單體”，四氟乙烯與醋酸乙烯基酯等單體的共聚物分子鏈中的四氟乙烯單元越多，則高分子鏈的剛性就越強，氟涂料樹脂溶解性就越差，氟涂料就易分層，施工性差。四氟乙烯單元的摩爾分數達到50%時，氟涂料樹脂的溶解性和加工性都很差。提高氟含量則導致氟樹脂的溶解性下降，氟涂料施工性不好。

因此上述兩項專利在共聚過程中使用了乙烯基烷基醚類或脂肪族酯類單體結構單元參與共聚，以降低含氟聚合物的結晶性，賦予其溶解性、附著性等；不論是前者的脂肪族單體還是后者使用的乙烯基醚和乙烯基酯單體均為不含氟的共聚單體，當它們參與到聚合過程制備成含氟涂料樹脂后，在共聚物鏈段中必將含有大量的非氟鏈段。非氟鏈段的存在勢必會影響氟涂料的性能，而且由于上述方法使用的非氟聚合單體參與聚合時會使四氟乙烯單體鏈段在聚合物中的分布不均勻，這也會影響樹脂的性能。

發明內容

本發明為了克服現有技術的上述缺陷，提供了一種氟含量較高的兼具耐候性和良好的加工性能的常溫固化含氟涂料樹脂。

本發明內容具體如下：

一種常溫固化含氟涂料樹脂，由下列重量份的單體于含有引發劑的有機溶劑中聚合而成：

A：三氟氯乙烯：45～50；

B：烯丙基四氟乙醚，結構式為CH₂=CH-CH₂-O-CF₂-CF₂H：1～5；

C：醋酸乙烯基酯：15～20；

D：羥丁基乙烯基醚，結構式為CH₂=CH-O-C₄H₈-OH：3～8；

E：十一烯酸，結構式為CH₂=CH-C₈H₁₆-COOH：0.5～3。

優選的，所述引發劑為油溶性自由基引發劑，其重量份為0.5～1。

優選的，所述油溶性自由基引發劑為偶氮二異丁腈。

優選的，所述有機溶劑的重量份為30～40。

優選的，所述有機溶劑為二甲苯和醋酸丁酯的混合物，其質量比為1:1～3。