[发明专利]一种高附着力氟碳树脂及其合成工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种涂料用高附着力氟碳树脂及其合成工艺。本发明制备的氟碳树脂，用其制备的常温双组分氟碳树脂涂料具有高附着力、超高耐候性和耐腐蚀性等优点。

背景技术

氟碳树脂是以含氟烯烃聚合或者与其它单体共聚合成的一类高分子聚合物，氟碳树脂涂料是以氟碳树脂为主要成膜物质制备的高性能重防腐涂料。由于氟碳树脂是以C-F键为主链，不易断裂，使得氟碳树脂成膜后其耐候性、耐盐雾性、耐化学药品性和抗沾污性等都得到了很大提高。因此氟碳树脂涂料在重防腐涂料中被誉为“涂料之王”，越来越多的被应用在许多重点工程项目中，如北京奥运会主体育场“鸟巢”、青藏铁路、杭州湾跨海大桥等，氟碳树脂涂料的超高耐候性能和耐腐蚀性能获得了市场的认同。

氟碳树脂涂料作为面漆一般不单独使用，需要配套相适应的底漆和中间涂层，同时需要对底材进行细致处理，这是因为氟碳树脂在钢铁基材上的附着力不高，如单独作面漆应用，其涂膜在内应力及外力的作用下易受到破坏，造成涂膜开裂或者剥落，基材将得不到有效防护，其耐候性、耐腐蚀性能都将受到影响。

鉴于氟碳树脂及其涂料存在附着力不高的缺陷，因此需要开发一种具有高附着力特点的涂料用氟碳树脂。本发明目的就是提供一种高附着力的涂料用氟碳树脂及其合成工艺。用其制备的氟碳树脂涂料可实现“底面合一”的特点，直接施工在钢铁基材上具有高附着力、超高耐候性和耐腐蚀性等特点，实现了对基材的有效防护。

发明内容

本发明的高附着力的氟碳树脂即是在氟碳树脂各单体聚合过程中引入环氧树脂而制备的，使得该氟碳树脂具有高附着力的特点。

高附着力氟碳树脂采用下列配方聚合生成：

其中氟烯烃是构成氟碳树脂的主链，赋予树脂超高的耐候性和耐腐蚀性；通常选用偏氟氯乙烯、六氟丙烯、三氟氯乙烯、四氟乙烯，其中三氟氯乙烯和四氟乙烯较为适宜。三氟氯乙烯含氟量较高，且C-Cl键的存在可赋予氟碳树脂涂料优异的湿气阻隔性。

烯酯是用来降低共聚物的结晶度，增大共聚物的分子量，提高树脂在有机溶剂中的溶解性；通常选用叔碳酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、乙酸乙烯酯。

烯酸的作用是在共聚树脂中引入羧基，增强氟碳树脂对颜料的润湿性及分散性，同时兼有促进交联固化的作用；常用丙烯酸、甲基丙烯酸、十一烯酸。

烯醚的作用是引入反应性羟基基团，使氟碳树脂可在常温下与异氰酸酯交联固化成膜，赋予氟碳树脂共聚物对溶剂的可溶性，对颜料的分散性，对固化剂的相容性和反应性，涂膜的透明性及光泽度、硬度、挠曲性及对基材的附着力等性能；选用的烯醚有：丙二醇乙烯基醚、乙二醇乙烯基醚、丁二醇乙烯醚、乙二醇单烯丙基醚。

醇醚和酮作稀释剂；醇醚选自丙二醇甲醚、丙二醇乙醚。

酮选自甲酮、乙酮、甲乙酮、甲基异丁基酮。

引发剂选自：偶氮二异丁腈、过氧化苯甲酰。

环氧树脂的作用是赋予共聚树脂活性极大的环氧基团，提高氟碳树脂对底层的附着力；环氧树脂选自小分子量的BPA环氧树脂。

本发明的高附着力氟碳树脂的合成工艺是：向反应釜中一次加入配方量的醚酯、酮、环氧树脂、引发剂、烯酯、烯醚，将反应釜密闭，对系统抽真空，压为-0.08～-0.1MPa；通氮气为0.1MPa，二次对系统抽真空，压为-0.08～-0.1MPa；加入氟烯烃，开动搅拌并升温至72±1℃，恒温反应24h；反应结束后在60℃将残余气体反应物回收，降温至30℃以下出料，经过适当后处理得到氟碳树脂。

本发明的创新点在于引发剂裂解产生自由基(苯甲酰或苯自由基)，这些自由基从环氧树脂中夺取氢，氢的夺取形成环氧主链上的自由基，成为乙烯共聚物单体的聚合引发点之一，从而实现了环氧树脂参与共聚，并将环氧基团引入到氟碳树脂中，制备出了高附着力的氟碳树脂。

具体实施方式

实施例1