[發明專利]一種有機硅氟類流平劑及其制備工藝

有效

• 申請號: 201911037843.8
• 申請日: 2019-10-29
• 公開（公告）號: CN110818826B
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: 鮑遠志;翁世兵
• 申請（專利權）人: 六安捷通達新材料有限公司
• 主分類號: C08F220/14
• 分類號: C08F220/14;C08F230/08;C09D7/47;C09D5/03
• 代理公司: 合肥正則元起專利代理事務所(普通合伙) 34160
• 代理人: 韓立峰

本發明公開了一種有機硅氟類流平劑，是由支化多烯基硅氟不飽和單體和丙烯酸酯在引發劑的作用下通過自由基聚合反應制備。本發明制備的流平劑是由支化多烯基硅氟不飽和單體和丙烯酸酯直接通過自由基聚合制備，得到的流平劑具有超支化的結構，能夠提高流平劑的流動性和分散性，實現對涂料較高的分散性能，使得涂料分散更均勻。當涂料涂布在基板上時，由于流平劑中的氟元素和硅元素均勻分散在涂料中，使得涂層表面張力均勻，進而使得涂層形成一層均勻的界面，減少了涂膜表面的縮孔。同時也改善了涂料之間的相容性，進而涂層的重涂性能得到提高。

技術領域

本發明屬于粉末涂料制備領域，涉及一種有機硅氟類流平劑及其制備工藝。

背景技術

涂料主要用于保護和裝飾，涂膜的表面狀態影響其保護和裝飾性能，因為 涂膜表面經常會出現桔皮、縮孔等問題，這些問題通常與表面張力有關，所以 涂膜的表面狀態通常是通過控制表面張力實現的，現有技術中針對表面張力的 控制通常是通過流平劑實現，主要的流平劑有丙烯酸酯聚合物、有機改性聚硅 氧烷和氟碳化合物，有機改性聚硅氧烷中硅氧鍵的存在能夠實現涂層的耐高溫 性能，同時氟碳化合物中氟元素的存在能夠提高涂膜的耐光老化性能，因此為 了實現涂層耐高溫和耐光老化性，現有的丙烯酸流平劑通常是將丙烯酸酯與含 硅單體和含氟單體進行聚合反應，但是自由基聚合過程中形成的是直鏈結構， 影響其在涂膜表面的分散性能，進而影響其流平性，同時聚合過程中含氟單體 和含硅單體的聚合物位點不固定，容易出現聚合不均勻的情況，進而使得涂膜 表面的流平劑硅氧烷鍵和氟元素分布不均勻，進而影響其熱穩定性和耐老化性 能。

發明內容

本發明的目的在于提供一種有機硅氟類流平劑，該流平劑是由支化多烯基 硅氟不飽和單體和丙烯酸酯直接通過自由基聚合制備，得到的流平劑具有超支 化的結構，能夠提高流平劑的流動性和分散性，實現對涂料較高的分散性能， 使得涂料分散更均勻。當涂料涂布在基板上時，由于流平劑中的氟元素和硅元 素均勻分散在涂料中，使得涂層表面張力均勻，進而使得涂層形成一層均勻的 界面，減少了涂膜表面的縮孔。同時也改善了涂料之間的相容性，進而涂層的 重涂性能得到提高。從而解決了現有的丙烯酸流平劑通常是將丙烯酸酯與含硅 單體和含氟單體進行聚合反應，但是自由基聚合過程中形成的是直鏈結構，影 響其在涂膜表面的分散性能，進而影響其流平性的問題。

本發明的目的可以通過以下技術方案實現：

一種有機硅氟類流平劑，是由支化多烯基硅氟不飽和單體和丙烯酸酯在引 發劑的作用下通過自由基聚合反應制備；

其中支化多烯基硅氟不飽和單體的具體制備過程如下：

步驟1：稱取一定量的山梨酸加入丙酮溶液中攪拌溶解，然后向其中加入二 氯亞砜，升溫至60-70℃回流反應8-9h，然后進行減壓蒸餾除去其中的溶劑和 未反應完全的二氯亞砜，得到山梨酰氯；其中山梨酸和二氯亞砜按照物質的量 之比為1：1.2-1.3的比例混合：

步驟2：將步驟1中制備的山梨酰氯和三氟-1-(2-呋喃基)-1,3-丁二酮同時 加入反應釜中，然后向反應釜中加入乙醇溶液攪拌至固體完全溶解，接著向其 中加入乙醇鈉，攪拌溶解后升溫至70-100℃回流反應18-20h，經TLC檢測，反 應完全，然后進行減壓蒸餾，得到氟化不飽和酰氯，反應結構式如下所示，其 中山梨酰氯和三氟-1-(2-呋喃基)-1,3-丁二酮按照物質的量之別為1：1的比例 混合，同時每摩爾山梨酰氯中加入乙醇溶液1.2-1.3L,加入乙醇鈉26-29g；由 于三氟-1-(2-呋喃基)-1,3-丁二酮中兩個酮基之間的碳上含有兩個氫原子，酮 基具有較強的吸電子誘導效應，同時與酮基相連的-CF₃也具有較高的吸電子效 應，進而使得連個酮基之間碳原子上的兩個氫原子具有較高的活性，堿性條件 下其中的氫氧根離子能夠奪取活潑氫，生成碳負離子，碳負離子再與山梨酰氯 發生1，4-共軛加成反應，使得制備的產物中引入不飽和鍵；