[发明专利]一种四氟氟碳粉末涂料树脂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种四氟氟碳粉末涂料树脂及其制备方法，特别涉及用四氟乙基三氟乙基醚为聚合溶剂，用异丁烯作为共聚单体和四氟乙烯单体聚合，配以其他功能性单体制备粉末树脂的新方法。该方法可提高四氟粉末树脂的玻璃化温度，同时也能有效提高树脂的氟含量。

背景技术

氟碳涂料由于具有多种优良性能，在涂料工业发展中一枝独秀，特别是耐化学性、耐热性及耐候性能大大优于其它涂料品种，有很大的市场应用前景。

固型氟碳粉末涂料树脂分子量比较低，使其熔点和烘烤温度大幅度降低，基本上100～110℃可以熔融，170～180℃可以烘烤固化，因此可以在通常的粉末涂料涂装线上施工。热固型氟碳粉末涂料可以制成透明清漆，涂料储存稳定性好，可以通过体系内各组分的合理匹配来平衡涂膜的柔韧性、硬度、附着力等力学性能。涂膜的耐候性、耐腐蚀性、耐酸雨、耐化学药品性能优异，优于其他粉末涂料性能数倍，因此发展前景十分广阔。

由于粉末状氟碳涂料具有环保优势，是近几年发展起来的新型粉末涂料，生产具有相当的技术难度，现有技术中，鲜有此类材料的开发，即使在欧美也只有两三家大涂料商生产供应。日本旭硝子株式会社、大金株式会社以及新西兰的ORICA公司等都相继研发并工业化生产了三氟氯乙烯-烷基乙烯基醚共聚氟碳树脂类型的热固型粉末涂料。

专利02811206.7公开热固性粉末涂料组合物以含氟烯烃单元、烯烃单元（特指乙烯）和环己基乙烯基醚单元和/或对叔丁基苯甲酸乙烯酯单元为必须的结构单元制得含氟涂料树脂，所得树脂后续进行水洗、干燥得产品。此工艺未提及聚合溶剂的回收利用问题，且需要水洗，会应用大量的纯净水，在环保日趋严格的今天，水处理问题尤为严重，且所用原料对叔丁基苯甲酸乙烯酯国内没有生产，原料来源受限，价格昂贵，不利于产业化。

专利201410717069.6公开一种太阳能背板专用四氟乙烯系氟碳涂料树脂及制备方法，以四氟乙烯单体和丙烯酸酯、醋酸乙烯酯为主要共聚单体，制得氟碳涂料树脂，树脂耐候性好，同PET膜附着力强、与EVA胶的结合力好，同太阳能背板的牢固性佳。但得到的仍为溶剂型液体产品，在涂料施工干燥过程中会有大量挥发性有机物产生，导致环境危害，且制得的涂料氟含量不高，玻璃化温度也较低，现有热固性FEVE氟碳树脂的玻璃化温度一般都不高于30℃。

若要制备性能优异的氟碳涂料树脂，共聚单体及溶剂的选择尤为重要，如何将单体有机地结合在氟碳共聚树脂中，开发出综合性能优异的常温固化型氟碳涂料树脂新材料，成为亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的上述问题，提供一种四氟氟碳粉末涂料树脂，有效提高了树脂的玻璃化温度和氟含量。

本发明还提供了上述四氟氟碳粉末涂料树脂的制备方法，用1,1,2,2-四氟乙基-2,2,2-三氟乙基醚为聚合溶剂，异丁烯作为共聚单体和四氟乙烯单体聚合，配以其他功能性单体，以两种引发剂复配制备得到四氟氟碳粉末涂料树脂。

本发明技术方案如下：

一种四氟氟碳粉末涂料树脂，是由以下重量份的原料制备而成的溶剂型树脂：

四氟乙烯20～40，

异丁烯5～15，

酯类10～30，

羟烷基烯醚5～8，

有机烯酸 0.3～1，

1,1,2,2-四氟乙基-2,2,2-三氟乙基醚35～55，

引发剂0.3～0.6。

进一步地，所述酯类为醋酸乙烯酯或叔碳酸乙烯酯类化合物，优选新壬酸乙烯酯。

进一步地，所述羟烷基烯醚为乙二醇丙烯基醚、羟丁基乙烯酯醚或环己基乙烯基醚，优选乙二醇丙烯基醚。

进一步地，所述有机烯酸为十一烯酸或巴豆酸，优选十一烯酸。

进一步地，所述的引发剂为偶氮二异丁腈和过氧化二苯甲酰的混合物，其混合比例优选为质量比1:1。

一种四氟氟碳粉末涂料树脂的制备方法，步骤包括：

1）将酯类、羟烷基烯醚、有机烯酸和1,1,2,2-四氟乙基-2,2,2-三氟乙基醚加入聚合釜中，混合搅拌溶解，并在搅拌状态下加入引发剂，使之完全溶解；

2）将聚合釜抽真空，真空度为97kPa时氮气置换，使表压为-0.05Mpa，搅拌下用膜式压缩泵分别将四氟乙烯和异丁烯加入到聚合釜内；

3）聚合釜升温至68～72℃，反应时间8～12h，反应起始压力为1.6～1.8MPa，反应结束压力为1.0～1.2MPa；