[发明专利]一种氟硅改性丙烯酸树脂及其制备与应用

说明书

本发明公开了一种氟硅改性丙烯酸树脂及其制备与应用，所述氟硅改性丙烯酸树脂由如下质量配比的原料制成：氟单体1‑8％、硅单体1‑5％、含叔胺基单体5‑13％、含羟基单体7‑22％、甲基丙烯酸类单体混合物22‑71％、引发剂0.5‑6％、溶剂25‑35％、有机酸1～5％，各组分总和为100％；本发明在与异氰酸酯固化剂交联成膜后，大多数氟、硅都富集在涂膜的外表面，由于C‑F与Si‑O的独特特性，致使涂膜具有优异的疏水性、耐腐蚀性、耐化学性；有机硅单体的加入降低了氟的用量，降低生产成本且不影响涂膜的耐腐蚀性和疏水性。

技术领域

本发明涉及一种用于阴极电泳涂料的丙烯酸树脂的氟硅改性制备方法，该涂料可用于高装饰性要求的五金、家电、建材等领域。

背景技术

丙烯酸树脂引入到阴极电泳涂料体系制成的阳离子丙烯酸树脂，因其涂膜对光的主吸收峰在太阳光谱范围之外，所以具有特别优良的耐光性及耐户外老化性；丙烯酸树脂还具有优异的耐候性、较好的耐酸碱性和耐溶剂性和十分优良的光泽外观性能，而且颜料反应性也很小，单体种类较多且来源甚广，能广泛用于汽车工业、军工业、轻工业、农用机、家电产品、文教用品、工艺品、建材方面等诸多领域。

阳离子丙烯酸树脂同样也存在其自身的缺点，如抗污染能力差、耐水性偏低，一般拥有低温易脆、高温失粘的缺陷，限制了实际生产应用。在含氟的丙烯酸酯聚合物中，含氟基团位于分子链的侧链上时，在成膜的过程中氟烷基会富积到界面外侧，可对主链和内部分子结构形成屏蔽保护作用。其次，氟原子半径仅大于氢原子半径，能有效的包裹分子主链防止侵入。因此，氟改性丙烯酸树脂具有较强的耐化学腐蚀性，优异的耐水性、耐沾污性、耐溶剂性和良好的漆膜外观及光泽度等。有机硅的Si-O键能(450kJ/mol)远大于C-C键能(351kJ/mol)，内旋转能较低、键旋转容易、分子体积大、表面能小，具有良好的耐紫外光性、耐候性、耐沾污性和耐化学介质性等，有机硅聚合物的应用领域十分广泛且应用较早，用有机硅来改性丙烯酸树脂可以很好的提高树脂漆膜的耐沾污和耐腐蚀性等性能。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于阴极电泳涂料的氟硅改性丙烯酸树脂及制备方法，提高了涂料涂层的耐紫外光性、耐候性、耐沾污性和耐化学介质性和防腐性能。

为了达到本发明目的，本发明的技术方案是：

本发明提供一种氟硅改性丙烯酸树脂，所述氟硅改性丙烯酸树脂由如下质量配比的原料制成：氟单体1-8％、硅单体1-5％、含叔胺基单体5-13％、含羟基单体7-22％、甲基丙烯酸类单体混合物22-71％、引发剂0.5-6％、溶剂25-35％、有机酸1～5％，各组分总和为100％；所述甲基丙烯酸酯类单体混合物由甲基丙烯酸类单体、苯乙烯与丙烯酸类单体混合而成，其中甲基丙烯酸类单体与苯乙烯质量比为1:1-5，所述甲基丙烯酸类单体与丙烯酸类单体质量比为1:1-3；

所述氟单体包括甲基丙烯酸六氟丁酯、丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸十二氟庚酯、甲基丙烯酸十三氟辛酯或C12丙烯酸氟酯中的一种或多种任意比例的混合；

所述硅单体包括乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷或乙烯基三异丙氧基硅烷中的一种或多种任意比例的混合；

所述含叔胺基单体包括甲基丙烯酸二甲氨基甲酯、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯或丙烯酸二甲氨基乙酯中的一种或多种任意比例的混合；

所述含羟基单体包括甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯或丙烯酸羟丙酯中的一种或多种任意比例的混合；

所述丙烯酸酯类单体包括丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯或丙烯酸异辛酯中的一种或多种任意比例的混合；

所述甲基丙烯酸酯类单体包括甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸正辛酯或甲基丙烯酸异辛酯中的一种或多种任意比例的混合；

所述引发剂为偶氮二异丁腈或偶氮二异庚腈中的一种或两种任意比例的混合；