[發明專利]一種可聚合反應性氟烴基硅氧烷改性丙烯酸酯的制備方法及應用

有效

• 申請號: 201811399103.4
• 申請日: 2018-11-22
• 公開（公告）號: CN109438494B
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發明（設計）人: 安秋鳳;王笑鴿;李衛衛;王玉峰;許偉;薛超華
• 申請（專利權）人: 惠州瑞德新材料科技股份有限公司
• 主分類號: C07F5/05
• 分類號: C07F5/05;C08F283/12;C08F220/14
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本發明提供了一種可聚合反應性氟烴基硅氧烷改性丙烯酸酯及其制備方法。為此，本發明首先將全氟烷基乙烯與含氫硅氧烷低聚體及雙端基二丙烯酸酯在催化劑作用下進行硅氫化加成，合成疏水疏油性、可聚合反應性氟烴基硅氧烷改性的丙烯酸酯FS。該可聚合反應性氟烴基硅氧烷改性丙烯酸酯可用于制備POSS/氟硅共改性聚甲基丙烯酸酯樹脂，玻璃化溫度比未改性PMMA可提高5.41?23.22°C，水在樹脂表面的接觸角可達到86.27?114.99o，且抗刮擦效果得到了有益改善。

技術領域

本發明屬于功能丙烯酸酯技術領域，具體涉及一種可聚合反應性氟烴基硅氧烷改性丙烯酸酯、制備方法及應用。

背景技術

聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，俗稱有機玻璃，是一種熱塑性有機樹脂材料，它透光率高，有良好的介電和電絕緣性能及易加工性能，在儀器儀表盤、車燈、光學鏡片、燈罩、曲面觸摸屏、可曲撓電子產品面板等領域有廣泛應用，但PMMA樹脂硬度低、抗劃傷或抗刮擦性能差，且表面無防水防污性能，影響材料的應用，亟待改進。

籠型低聚倍半硅氧烷(簡稱POSS)，與有機材料相容性好、有良好的硬度及耐熱阻燃性能。將POSS用于PMMA樹脂改性，在保持PMMA樹脂原有性能特點的基礎上，還可明顯改善樹脂的耐熱穩定性、硬度及耐刮擦性能；如若在改性樹脂的分子結構中進一步引入氟烴基，既可綜合聚甲基丙烯酸酯樹脂與有機氟及低聚倍半硅氧烷的多重性能和優勢，且在不影響樹脂硬度和透光性前提下，還可賦予樹脂以氟烴基特有的疏水疏油性能，這點可見中國發明專利CN102352489、CN101775144、CN102808148、CN103540183等，且有望使樹脂的應用領域擴展至在手機觸摸屏、平板電腦、可穿戴電子產品、飛機汽車視窗玻璃、精密儀器儀表盤等高科技領域。

目前，盡管有機氟改性丙烯酸樹脂一直是國內外高分子、材料與涂層領域的研究熱點，但從文獻可見，將本發明新型可聚合反應性氟烴基硅氧烷改性的丙烯酸酯與(甲基)丙烯酰氧丙基POSS[又名(甲基)丙烯酸酯基POSS]、甲基丙烯酸甲酯(MAA)共聚用于熱塑型改性聚甲基丙烯酸酯樹脂的制備，尚未見研究報道。

發明內容

本發明目的在于公開了一種可聚合反應性氟烴基硅氧烷改性丙烯酸酯及其制備方法與應用。為此，本發明將全氟烷基乙烯與含氫硅氧烷低聚體及雙端基二丙烯酸酯進行硅氫化加成，合成了一種可聚合反應性氟烴基硅氧烷改性的丙烯酸酯FS。將該可聚合反應性氟烴基硅氧烷改性的丙烯酸酯FS用于與籠狀單(甲基)丙烯酸酯基POSS以及MMA等自由基共聚反應，可制備熱塑性POSS/氟硅共改性聚甲基丙烯酸甲酯樹脂，且如此制得的樹脂不僅能改善PMMA樹脂的抗刮擦性能與耐熱穩定性，還能賦予樹脂良好的拒水拒油性能。

一種可聚合反應性氟烴基硅氧烷改性丙烯酸酯、制備方法及應用，其特征在于，所述的可聚合反應性氟烴基硅氧烷改性丙烯酸酯由下列步驟制備：

按計量比稱取全氟烷基乙烯(ViR_f)和催化劑量的鉑催化劑，攪拌混勻，加熱至80℃先進行配位反應60min，再加入含氫硅氧烷低聚體(DH)攪拌20min，然后再加入雙端基型二丙烯酸酯(DA)并控溫80-100℃連續進行硅氫化加成反應8-10h，反應結束，減壓脫低沸，所得產物，即為可聚合反應性氟烴基硅氧烷改性的丙烯酸酯(FS)。

所述的全氟烷基乙烯，主要為全氟己基乙烯、全氟辛基乙烯。

所述的含氫硅氧烷低聚體，為分子內含有4個Si-H鍵的環狀低聚硅氧烷，主要為四甲基環四硅氧烷。