[发明专利]交联型含氟丙烯酸树脂

说明书

技术领域

本发明涉及一种交联型含氟丙烯酸树脂。更具体讲，本发明涉及一种保持丙烯酸树脂的性价比优势，价格低而综合性能与氟碳树脂相当的交联型含氟丙烯酸树脂。

背景技术

氟碳树脂分子结构具有的独特氟-碳键，赋予了氟碳树脂涂料超长的耐候性、耐化学腐蚀性、抗玷污性和自洁性等优异性能。但传统的氟碳树脂(例如，特富龙系列氟碳树脂、聚偏氟乙烯树脂)结晶性高、溶解性差、与基体附着力差，特别是需要高温烘烤熔融成膜，对应用基材和颜填料等原料选择都有特殊要求，限制了氟碳树脂的使用和推广。近来开发的交联型氟碳树脂，例如氟烯烃和乙烯基醚或乙烯基酯的共聚树脂(简称FEVE树脂)是由三氟氯乙烯或者四氟乙烯与乙烯基单体共聚形成的，主要优点是耐候性优异，扩大了氟碳树脂涂料的应用范围；缺点是形成树脂的共聚反应需要高压，同时共聚单体种类的可选择差，如果在树脂分子中不能产生交替共聚结构，用它配制的氟碳树脂涂料的耐候性与普通丙烯酸树脂涂料相当，而其价格却较丙烯酸树脂涂料贵很多，另外，使用中溶剂的选择性也受到一定限制。申请号为200510021181.7的中国专利申请是一种单组分热塑型氟碳涂料，其中的含氟丙烯酸树脂是由质量百分数不足10％的含氟甲基丙烯酸三氟乙酯单体合成的，以甲基丙烯酸三氟乙酯的分子量168来计算，树脂中氟原子的含量约3％，由它配制的涂料很难从实质上达到和氟碳树脂涂料相近似的性能，此外，受热塑型氟碳树脂自身固有性能的局限，特别是各种耐性不如热固性的树脂。申请号为200610052014.3的中国专利申请是采用(甲基)丙烯酸六氟丁酯为含氟单体，合成氟改性丙烯酸树脂应用于直升机蒙皮涂料。虽然在直升机蒙皮涂料中获得应用，但是，由于所采用的含氟单体甲基丙烯酸六氟丁酯的用量占整个合成单体总量的5～15％，较难对高聚物分子链段提供有效的“屏蔽保护”作用，树脂的耐候性能、耐玷污性能均不能充分表观出来；所用含氟单体与共聚用的其他丙烯酸酯单体的竟聚率(Q-e值)相差较大，不利于形成理想的具有交替结构的树脂；所用的甲基丙烯酸异冰片酯单体结构中的酯烷氧基部分为巨大的非极性二环烷基，该巨大的二环烷基的空间位阻效应，在自由基聚合反应时对竞聚率的影响，会造成高聚物分子结构的不均衡，所以，该申请的氟改性丙烯酸树脂很容易形成含氟单体在高聚物分子链段两端富集，中间局部为暴露的、无含氟单体“屏蔽保护”的“哑铃状”分子结构。因此，该申请采用(甲基)丙烯酸六氟丁酯为含氟单体，所合成的氟改性丙烯酸树脂用于工业型涂料涂装，在漆膜耐介质腐蚀性能、耐候性能、耐玷污性能，特别是漆膜耐久性能方面难以达到实际要求。

发明内容

本发明的目的是：提供一种保持丙烯酸树脂的性价比优势，价格低而综合性能与氟碳树脂相当的交联型含氟丙烯酸树脂。

实现本发明目的的技术方案是：一种交联型含氟丙烯酸树脂，由一种以上的丙烯酸类单体在引发剂存在下加热聚合得到的，其特点是，聚合反应所用各单体的数量，按质量份计如下：甲基丙烯酸甲酯5～10份、丙烯酸烷基酯单体10～20份、功能性丙烯酸单体5～10份、含氟丙烯酸单体10～25份；有机溶剂40～60份；

所述含氟丙烯酸单体为甲基丙烯酸三氟乙酯、丙烯酸三氟乙酯中的一种或两种；

所述含氟丙烯酸单体的用量，占聚合反应所用单体总质量份的20～50％。

上述热固性交联型含氟丙烯酸树脂中，所述功能性丙烯酸单体是甲基丙烯酸、丙烯酸、N-羟甲基丙烯酰胺、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟乙酯中的任意一种或几种；

所述功能性丙烯酸单体的用量，占聚合反应所用单体总质量份的10～20％。

上述交联型含氟丙烯酸树脂中，所述丙烯酸烷基酯单体是甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸丁酯中的任意一种或几种；

所述丙烯酸烷基酯单体的用量，占聚合反应所用单体总质量份的20～40％。

上述交联型含氟丙烯酸树脂中，所述有机溶剂是甲苯、二甲苯、醋酸乙酯、醋酸丁酯、丁醇、乙二醇丁醚、环己酮、丁酮中的任意一种或几种。