[發(fā)明專利]一種有機(jī)氟硅共聚體及其合成、應(yīng)用方法

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• 申請日: 2020-05-18
• 公開（公告）號: CN111548462A
• 公開（公告）日: 2020-08-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 岑日強(qiáng);張馳
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東健璽表面工程技術(shù)有限公司;廣州健邦化學(xué)有限公司
• 主分類號: C08F283/12
• 分類號: C08F283/12;C08F220/24;C08G81/02;C09D5/08;C09D7/65;C09D187/00
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利商標(biāo)代理有限公司 44202
• 代理人: 肖宇揚;劉國兵

本發(fā)明提供了一種有機(jī)氟硅共聚體的合成與應(yīng)用方法，其特征是由下列質(zhì)量份原料組成：5～30份氟代烷基丙烯酸酯、1～5份端羥基硅烷、0.2～1份引發(fā)劑、30～100份溶劑，經(jīng)聚合反應(yīng)，形成F?Si共聚體。它既可以單獨做為涂層表面活性劑直接添加到涂料中使用，亦可做為中間體與其它單體或聚合物共混共聚，合成新型聚合物材料。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及的是一種有機(jī)氟硅共聚體新材料，屬于精細(xì)化工及其應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，產(chǎn)品主要用作低表面能涂層的超疏水添加劑，添加至涂料組分中，可以有效地降低涂層表面能，起到不浸潤、抗結(jié)垢和防腐蝕作用。

背景技術(shù)

我國的石油與天然氣“西氣東輸”工程，啟止于2002～2012年，全長15000多公里。此時的國內(nèi)輸油氣管道工程還沒有意識到涂層內(nèi)減阻的重要性，僅局限于管道腐蝕與涂層防護(hù)的技術(shù)層面上。因此，“西氣東輸”工程的管道內(nèi)涂層防護(hù)，均采用的是環(huán)氧樹脂粉末涂料。此類涂料欠缺之處就是涂層需要高溫?zé)Y(jié)，能源消耗較大；表面光滑度不足，易滯留污垢，增大油氣輸送阻力；防腐蝕性能欠佳，經(jīng)濟(jì)壽命相對偏短。這類傳統(tǒng)涂層的缺陷是與基體材料性能相關(guān)的，用傳統(tǒng)的涂層技術(shù)是難以克服的。

本發(fā)明，為了克服傳統(tǒng)防腐涂層的欠缺，力圖通過化學(xué)合成制備一種超疏水性表面活性添加劑，來減小涂料的表面張力，降低涂層的表面能，以起到內(nèi)減阻、抗結(jié)垢、防腐蝕的目的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種有機(jī)氟硅共聚體及其制備方法，可以作為表面活性助劑提高涂層的疏水性和防腐性能。

本發(fā)明提供的有機(jī)氟硅共聚體(F-Si共聚體)，是由下列質(zhì)量份的原料組成：5～30份氟代烷基丙烯酸酯、1～5份端羥基硅烷、0.2～1份引發(fā)劑、30～110份溶劑。

進(jìn)一步地，所述氟代烷基丙烯酸酯為全氟代烷基丙烯酸酯。

更進(jìn)一步地，所述全氟代烷基丙烯酸酯結(jié)構(gòu)式及通式如下：

氟代烷基丙烯酸酯通式全氟烷基乙基甲基丙烯酸酯

X為(C₁-C₈)烷基、(C₁-C₈)烯基或(C₄-C₈)環(huán)烷基；

R₁為-(CF₂)_nCF₃，其中n≤6。

進(jìn)一步地，所述引發(fā)劑選自酰類過氧化物、氫過氧化物、二烷基過氧化物、酯類過氧化物、酮類過氧化物中的一種或多種。

進(jìn)一步地，所述端羥基硅烷為端羥基聚硅氧烷。

進(jìn)一步地，所述溶劑選自甲苯、二甲苯、乙酸丁酯中的一種或多種。

進(jìn)一步地，所述有機(jī)氟硅共聚體的IR圖譜在1700～1750cm^-1、1100～1300cm^-1均具有特征峰。

本發(fā)明還公開一種上述有機(jī)氟硅共聚體的制備方法，合成步驟如下列反應(yīng)式：

步驟1：取溶劑加熱至80～100℃，并加入部分氟代烷基丙烯酸酯、部分引發(fā)劑，在100～120℃下攪拌反應(yīng)1～4h；

步驟2：向步驟1所得溶液加入剩余原料，并在120～150℃反應(yīng)3～5h。

進(jìn)一步地，包括步驟如下：

步驟1：取溶劑在N₂保護(hù)下加熱至80～100℃，并加入1/2的氟代烷基丙烯酸酯、1/2的引發(fā)劑，在100～120℃下攪拌反應(yīng)1～4h；