[發(fā)明專利]一種氟硅單體、氟硅丙烯酸酯乳液及乳液的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110529536.2
• 申請日: 2021-05-14
• 公開（公告）號: CN113248712B
• 公開（公告）日: 2023-04-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 沈海燕;陳秀杰;李瑞;楊沖
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市冠恒新材料科技有限公司
• 主分類號: C08G77/24
• 分類號: C08G77/24;C08G77/06;C08F283/12;C08F220/06;C08F220/14;C08F220/18
• 代理公司: 北京維正專利代理有限公司 11508
• 代理人: 魏坤宇

本申請涉及氟硅改性材料技術(shù)領(lǐng)域，具體公開了一種氟硅單體、氟硅丙烯酸酯乳液及乳液的制備方法。所述的氟硅單體的結(jié)構(gòu)式為式（1）：；其中，5≤n≤20，1≤m≤8，1≤k≤8。氟硅丙烯酸酯乳液的原料組分包括10?20份上述的氟硅單體，還包括丙烯酸酯單體20?40份、引發(fā)劑0.1?0.5份、去離子水50?80份、乳化劑0.01?0.05份、緩沖劑0.01?0.03份、鏈轉(zhuǎn)移劑0.01?0.03份、中和劑0.01?0.03份。本申請?zhí)峁┑姆璞┧狨ト橐壕哂袃?yōu)異的耐低溫性能、耐化學(xué)介質(zhì)性能，以及優(yōu)異的耐水和耐鹽溶液性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及氟硅改性材料技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，它涉及一種氟硅單體、氟硅丙烯酸酯乳液及乳液的制備方法。

背景技術(shù)

丙烯酸酯材料具有優(yōu)良的耐候性、耐熱性和耐紫外線，在-30℃至80℃范圍內(nèi)性能基本無變化，延伸性能好，能適應(yīng)基面一定幅度的開裂變形，但丙烯酸酯不耐水、鹽溶液和有機(jī)極性溶劑。

有機(jī)硅材料具有有機(jī)物和無機(jī)物的性能特點(diǎn)，具有耐高低溫、耐紫外線，但有機(jī)硅材料耐化學(xué)介質(zhì)性能較差。

有機(jī)氟硅改性丙烯酸材料改善了氟材料耐低溫性能差、硅材料耐化學(xué)介質(zhì)性能差、丙烯酸材料耐水和鹽溶液性能差的特點(diǎn)，同時具有耐水和鹽溶液性、耐化學(xué)介質(zhì)等有益性能，在涂料、植物、紙張、皮革整理劑方面有廣泛應(yīng)用價值。

目前，氟硅改性丙烯酸樹脂主要通過自由基共聚合將含氟單體、有機(jī)硅單體與丙烯酸酯類單體共聚制備。此種方法所制備樹脂中氟硅官能團(tuán)存在于聚合物分子主鏈中，且無規(guī)分布在分子主鏈中，在成膜過程中氟、硅同時向表面離析，降低了表面有機(jī)氟含量，大幅降低了丙烯酸酯材料的耐化學(xué)介質(zhì)性能、穩(wěn)定性能。

發(fā)明內(nèi)容

為了提高氟硅基團(tuán)遷移到物質(zhì)表面的含量，從而充分發(fā)揮氟硅的作用，本申請?zhí)峁┮环N氟硅單體、氟硅丙烯酸酯乳液及乳液的制備方法。

第一方面，本申請?zhí)峁┮环N氟硅單體，采用如下的技術(shù)方案：

一種氟硅單體，所述氟硅單體的結(jié)構(gòu)式為式(1)：

其中，5≤n≤20，1≤m≤8，1≤k≤8。

通過采用上述技術(shù)方案，本申請?zhí)峁┑姆鑶误w，氟硅基團(tuán)集中分布在分子量端部，且為結(jié)構(gòu)分布規(guī)整的共聚物，在成膜時，氟硅基團(tuán)更易、更快地遷移到膜層表面，從而充分發(fā)揮出氟硅基團(tuán)的作用，提高氟硅單體的綜合性能，以其對丙烯酸酯樹脂進(jìn)行改性后，得到的改性樹脂具有優(yōu)異的耐化學(xué)介質(zhì)性能，以及優(yōu)異的耐水和耐鹽溶液性能。

進(jìn)一步優(yōu)選為，所述氟硅單體由如下重量份數(shù)的組分制備得到：

八甲基環(huán)四硅氧烷2.5-3.5份；

三氟丙基環(huán)硅氧烷25-30份；

乙烯基環(huán)四硅氧烷1-2份；

羥基氟硅油1-2份；

去離子水1-3份；

全氟磺酸樹脂1.2-2份。

通過采用上述技術(shù)方案，本申請以八甲基環(huán)四硅氧烷、三氟丙基環(huán)硅氧烷和乙烯基環(huán)四硅氧烷為原料，羥基氟硅油和去離子水為封端劑，全氟磺酸樹脂為催化劑，制備得到氟硅單體，其主要含有三氟丙基、羥基和乙烯基等基團(tuán)，原料來源廣泛且容易購得，得到的產(chǎn)品具有較高的耐高低溫和耐紫外性能。

第二方面，本申請?zhí)峁┮环N氟硅丙烯酸酯乳液，采用如下的技術(shù)方案：

一種氟硅丙烯酸酯乳液，由包含如下重量份數(shù)的組分制成：

上述的氟硅單體10-20份；

丙烯酸酯單體20-40份；

引發(fā)劑0.1-0.5份；