高憎水性含氟丙烯酸树脂及其涂料的制备.docx

高憎水性含氟丙烯酸树脂及其涂料的制备□张燕,王贤明,杨凯(海洋化工研究院,山东青岛266071)Preparationofhighhydrophobicfluorine-containingacrylicresinandthecoatingsZhangYan,WangXianming,YangKai(MarineChemicalResearchInstitute,Qingdao266071,ShandongProvince)Abstract:Usingmethylmethacrylate,butylacrylate,hydroxyethylmethacrylateandothertwokindsofacrylatemonomerswithdifferentfluorochainlengthasrawmaterials,throughradicalpolymerizationfirststepandmodificationbyfluorocarbonmodifiersecondly,wehavepreparedthehighhydrophobicfluorine-containingacrylicresin.ThenwehavecharacterizedtheresinandthecoatingsbyInfraredspectrum,contactangleinstrument,atomicforcemicroscopeandX-rayphotoelectronspectroscopy,resultinginthataddingoffluorocarbonmodifiercanobviouslydecreasethesurfaceenergyandincreasethecontactangleofcoatings;butwhentheaddingamountreaches1.8%,continuouslyaddinghaslittleinfluenceoncontactangle.Keywords:lowsurfaceenergy,highhydrophobic,fluorine-containingacrylic0前言低表面能聚合物构成了一类重要的薄膜涂料,人意。含氟丙烯酸酯单体可与许多乙烯基单体共聚,通过引入含氟基团来改变丙烯酸酯聚合物的结构,不仅保持了丙烯酸树脂的优点,还增加了氟碳树脂的耐候性和耐沾污性的优点,应用前景十分广泛。本文通过含氟丙烯酸单体与丙烯酸酯单体共聚,并在侧链引入全氟烷基,合成了一种具有极低表面能的含氟丙烯酸树脂,并对树脂涂层的性能进行了研究。这些涂料因为具有多种“抗”性而被广泛应用,例如防雾、防污、自清洁等。目前具有较低表面能的材料主要有含硅、含氟两大类材料,而含氟材料的表面能低于有机硅材料,全氟烷基的表面能低至10mN/m。含氟化合物具有优异的耐酸、耐碱、抗腐蚀、耐候性和憎水、憎油、抗粘等优异性能,近年来受到了广泛关注。但氟碳树脂一般存在价格高,与某些颜料润湿分散差等缺点；丙烯酸系涂料成膜性好,涂膜耐水性、耐光性及保色性好,是一类应用十分广泛的涂料,但在抗沾污、耐候性等方面的性能不尽如1实验部分1.1主要原料甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)、CHINACOATINGS45摘要：以甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸羟乙酯以及两种不同氟链段长度的丙烯酸酯单体,先通过自由基聚合,再用一种氟碳改性剂对其进行化学改性,制得了一种高憎水性的含氟丙烯酸树脂。利用红外光谱、接触角仪、原子力显微镜、X射线光电子能谱仪等对树脂和涂层性能进行了表征。研究表明：氟碳改性剂的加入可明显降低涂层表面能,增大涂层接触角,但当加入量大于1.8%时,继续增加氟碳改性剂用量对接触角影响不大。关键词：低表面能；高憎水性；含氟丙烯酸树脂中图分类号：TQ630文献标识码：A文章编号：1006-2556(2008)05-0045-0312010080透过率/%406020040003600320028002400200018001600140012001000800600400波数/cm-1图1氟碳改性剂的红外谱图甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)、过氧化二苯甲酰(BPO)、二月桂酸二丁基锡,均为市售工业品；本实验采用两种不同含氟链段的丙烯酸单体甲基丙烯酸十二氟庚酯(12F)、丙烯酸六氟丁酯(6F),哈尔滨雪佳氟硅公司；氟碳改性剂,自制；固化剂：N-3375,Bayer。1.2含氟丙烯酸树脂的制备在装有搅拌器、冷凝器、温度计和氮气导入管的500mL四口烧瓶中,装有一定量醋酸丁酯,在一定N2流量下加热至(120±2)℃,将各种单体按照配料比与BPO混合均匀后滴加至四口烧瓶中,反应8～10h,得到一定分子量的含氟丙烯酸树脂。将上述反应得到