[發(fā)明專(zhuān)利]一種不含PFOA的含氟超支化聚合物及其制備方法和用途

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202211476592.5
• 申請(qǐng)日: 2022-11-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN115850715B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-09-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 金逐中;孫麗莉;程德書(shū)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 上海深竹化工科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C08G83/00
• 分類(lèi)號(hào): C08G83/00;C09D7/47
• 代理公司: 深圳峰誠(chéng)志合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44525
• 代理人: 張騰

本發(fā)明公開(kāi)了一種不含PFOA的含氟超支化聚合物及其制備方法和用途，主要由以下組分反應(yīng)得到：(a)至少一種超支化聚酯；(b)至少一種六氟環(huán)氧丙烷多聚體；(c)至少一種含有6?22個(gè)碳原子的飽和或不飽和羧酸；所述不含PFOA的含氟超支化聚合物的數(shù)均分子量為1000?18000，酸值小于10mg?KOH/g，其固含量為20％?100％。該聚合物能使涂料對(duì)底材具有優(yōu)異的潤(rùn)濕性，防縮孔和防針孔的性能，能使涂層平滑美觀(guān)，同時(shí)能有效防止涂料在干燥過(guò)程中貝納德漩渦的形成，從而避免橘皮等表面缺陷的生成。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于氟改性流平劑技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種不含PFOA的含氟超支化聚合物及其制備方法和用途。

背景技術(shù)

涂料的主要作用是保護(hù)性與裝飾性，而涂膜的表面狀態(tài)對(duì)這兩項(xiàng)功能有很大的影響。涂膜表面經(jīng)常會(huì)發(fā)生橘皮、縮孔、波紋、浮色發(fā)花、刷痕、輥痕、流掛等弊病，這些弊病都與涂料體系的表面張力有關(guān)，表面張力是涂膜流動(dòng)和流平的主要?jiǎng)恿Γ韵胍刂仆磕さ谋砻鏍顟B(tài)就必須控制和調(diào)整涂膜的表面張力。

流平劑也稱(chēng)表面狀態(tài)控制劑，它是能夠定向排列在液/氣界面的表面活性物質(zhì)，是一種與涂料體系具有有限相容性的物質(zhì)，在涂裝過(guò)程中很容易遷移至涂膜表面形成一層低表面能的界面，從而控制涂膜的表面狀態(tài)，它能促使涂料在干燥成膜過(guò)程中形成一個(gè)平整、光滑、均勻的涂膜，能有效降低涂飾液表面張力，提高其流平性和均勻性的一類(lèi)物質(zhì)，可改善涂飾液的滲透性，能減少刷涂時(shí)產(chǎn)生斑點(diǎn)和斑痕的可能性，增加覆蓋性，使成膜均勻、自然。

現(xiàn)有的流平劑主要有丙烯酸酯聚合物、有機(jī)改性聚硅氧烷和氟碳化合物，其中，有機(jī)硅類(lèi)流平劑不具備表面狀態(tài)控制能力，因此在流平劑中基本不使用，多用于耐高溫方面；丙烯酸類(lèi)流平劑具有強(qiáng)的流平性，更具有消泡能力，不影響層間附著力，但是丙烯酸類(lèi)流平劑基材的潤(rùn)濕性差，不能消除縮孔；氟類(lèi)流平劑的基材潤(rùn)濕性良好，防縮孔能力強(qiáng)，但是消泡能力和層間附著力差，因此，用氟改性的丙烯酸酯類(lèi)流平劑能夠使氟和丙烯酸的優(yōu)缺點(diǎn)互補(bǔ)。

眾所周知，在流平劑中引入長(zhǎng)鏈烷基氟(C8)能夠顯著提高涂料的表面活性，降低液體涂料及其固化階段的表面張力，提高其流平性。由于典型長(zhǎng)鏈全氟烷基C8化合物在環(huán)境下得到化合物全氟辛酸銨(PFOA)，該化合物在環(huán)境中非常難以降解，且具有持久性、生物累積性和遠(yuǎn)距離環(huán)境遷移的可能性，動(dòng)物實(shí)驗(yàn)已經(jīng)證明其具有生殖毒性和致癌性，已經(jīng)被世界多國(guó)立法限制使用。因此，研發(fā)一種不含PFOA的流平劑具有重大的意義。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種不含PFOA的含氟超支化聚合物，該聚合物不含有PFOA及其衍生物，更為環(huán)保，且聚合物的氟碳鏈具有足夠的長(zhǎng)度，可作為流平劑和防縮孔劑用于涂料、油墨中，具有良好的爽滑性、防縮孔和底材潤(rùn)濕的效果。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種不含PFOA的含氟超支化聚合物，主要由以下組分反應(yīng)得到：

(a)至少一種超支化聚酯；

(b)至少一種六氟環(huán)氧丙烷多聚體；

(c)至少一種含有6-22個(gè)碳原子的飽和或不飽和羧酸；

所述不含PFOA的含氟超支化聚合物的數(shù)均分子量為1000-18000，酸值小于10mgKOH/g，其固含量為20％-100％。

優(yōu)選的，所述超支化聚酯分子鏈至少有6個(gè)羥基官能團(tuán)，其羥值大于180mg?KOH/g。

優(yōu)選的，所述羥基官能團(tuán)中包含伯羥基和仲羥基。

優(yōu)選的，所述(b)組分的結(jié)構(gòu)式如下：

其中，n為1-5之間的整數(shù)。

更優(yōu)選的，所述(b)組分為六氟環(huán)氧丙烷二聚體、六氟環(huán)氧丙烷三聚體、六氟環(huán)氧丙烷四聚體中的一種或幾種。