[发明专利]含氟聚丙烯酸树脂和疏水组合物及它们制备方法和应用和疏水涂料组合物及其制备方法

说明书

本发明涉及疏水涂料领域，具体公开了一种含氟聚丙烯酸树脂及其制备方法和应用、一种疏水组合物及其制备方法和应用、一种疏水涂料组合物及其制备方法。采用所述含氟聚丙烯酸树脂和疏水组合物制备得到的疏水涂料组合物除具有优异的疏水性能外，还具有优良的机械性能、抗液流冲击性能以及耐酸碱腐蚀性，该疏水涂料组合物易于制备，可涂覆于各种基底上，施用范围广泛。

技术领域

本发明涉及疏水涂料领域，具体公开了一种含氟聚丙烯酸树脂及其制备方法和应用、一种疏水组合物及其制备方法和应用、一种疏水涂料组合物及其制备方法。

背景技术

超疏水性是一种材料的表面性质，体现为液滴在材料表面不易铺展、黏附与残留，该性质可应用于自清洁、防腐、船体降阻、防结冰等众多工程技术领域，具有广阔的应用前景。材料表面的疏水性能主要由表面原子性质及微观形貌所决定。多数天然超疏水材料均拥有界面原子表面能低及微米、纳米双尺度粗糙表面形貌两种特性。接触角是度量材料表面疏水性的重要标准之一，一般认为接触角大于150°时，材料表面具有超疏水性。

现有的超疏水表面制备工艺如溶胶-凝胶法、气相沉积法、刻蚀法、模板法、阳极氧化法、相分离等，制备工艺复杂，条件要求苛刻。超疏水涂料因其制备工艺简单、施用方便、应用范围广泛等独特优势被越来越多地应用于超疏水领域。然而市场上现有超疏水涂料普遍存在强度和基底附着力等机械性能、抗液流穿透性、耐腐蚀性不佳等问题，具体体现为涂层表面特殊形貌易脱落、损坏，如遭遇高速液流冲击时易发生穿透破坏，在特殊环境下易被酸(碱)性物质侵蚀，进而丧失超疏水性能。这些技术问题均使得超疏水涂料至今难以大规模应用。因此开发一种兼具良好机械性能、抗液流冲击性能及耐腐蚀性能的超疏水涂料具有格外重要意义。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的机械性能、抗液流冲击性能及耐腐蚀性能差问题，提供一种含氟聚丙烯酸树脂和疏水组合物及它们制备方法和应用和疏水涂料组合物及其制备方法，采用所述含氟聚丙烯酸树脂或疏水组合物制备得到的疏水涂料组合物具有良好的机械性能、抗液流冲击性能以及耐腐蚀性能。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种含氟聚丙烯酸树脂，所述含氟聚丙烯酸树脂包含丙烯酸酯结构单元、含氟丙烯酸酯结构单元和羟基结构单元；

其中，所述含氟聚丙烯酸树脂中，所述丙烯酸酯结构单元、所述含氟丙烯酸酯结构单元和所述羟基结构单元的重量比为1：(0.3-1.5)：(0.15-2)。

本发明第二方面提供如上所述的含氟聚丙烯酸树脂的制备方法，该方法包括将所述丙烯酸酯类单体、所述含氟丙烯酸酯类单体、所述羟基结构单体、引发剂和第一溶剂在惰性气氛下接触，得到所述含氟聚丙烯酸树脂。

本发明第三方面提供含氟聚丙烯酸树脂在制备疏水涂料中的应用。

本发明第四方面提供一种疏水组合物，该疏水组合物包含含氟聚丙烯酸树脂、聚四氟乙烯、含氟低表面能物质、固化催化剂和第二溶剂；

其中，所述含氟聚丙烯酸树脂为如上所述的含氟聚丙烯酸树脂。

本发明第五方面提供如上所述的疏水组合物的制备方法，所述制备方法包括：

(1)将聚四氟乙烯分散于第二溶剂中，得到聚四氟乙烯悬浊液；

(2)将所述聚四氟乙烯悬浊液与含氟聚丙烯酸树脂、含氟低表面能物质和固化催化剂混合后，得到疏水组合物。

本发明第六方面提供所述的疏水组合物在制备疏水涂料中的应用。

本发明第七方面提供一种疏水涂料组合物，所述疏水涂料组合物包含疏水组合物和固化剂；

其中，所述疏水组合物为如上所述的疏水组合物。

优选地，所述疏水涂料组合物中，所述疏水组合物与所述固化剂的重量比为100：(0.6-8)。