[发明专利]含氟电泳漆专用氟碳树脂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种氟碳树脂的制备方法，尤其涉及一种含氟电泳漆专用氟碳树脂的制备方法。

背景技术

在各种装饰和防腐技术中，涂料得到广泛应用，基于环境保护愈来愈受到世人的关注，无毒、低毒的水性涂料的开发和应用已成为涂料主要发展方向，作为绿色环保型的水性电泳涂料受到人们广泛的关注，以水性丙烯酸树脂为基体的水性电泳涂料专用树脂成为研究热点之一。随着阴极高装饰性电泳涂料应用范围的不断扩大，各种家电、小五金、汽车部件以及办公用品等对外观要求很的装饰性用品也采用了电泳涂装，特别在五金产品金属表面处理应用最为广泛，如窗饰制品、货架、首饰制品、工艺品、打火机、包箱扣、皮带扣、拉练头、锁具、服装饰品等的表面涂装，不仅可以得到具有金属感的各种色泽的涂装外观，规避了采用电镀装饰抗腐蚀性能产生的环境压力、简化了加工工艺。作为水性氟碳树脂基涂料，具有比常规丙烯酸酯类等电泳涂料更优异的耐候性、耐防腐性、绝缘性、自洁性及耐沾污性等性能，特别是自洁性能和耐沾污性能，是其他类涂料无法具备的，阳离子含氟电泳漆专用氟碳树脂是集高、新、特为一体的涂料新品种。

将含氟丙烯酸酯单体的引入到阳离子水性丙烯酸树脂中，可有效提高聚合物树脂涂膜的耐候性、耐防腐性、耐刮伤性、耐沾污性和自洁等性能，并可保持涂膜的透明性。作为电泳涂料，无法将含氟类聚合物以物理添加方式添加到水性电泳涂料及树脂中，另外，即使实现了物理的添加，由于电泳力的差异，在电泳涂装过程中，无法实现含氟类聚合物树脂与成膜树脂同步沉积涂装，对电泳涂装工艺实施产生不利的影响。通过化学反应将氟有效的引入聚合物链段，并通过电泳的方式实现涂膜的涂装，极大地改善了涂抹的综合性能，特别是耐刮伤性、耐沾污性和自洁等方面性能。《上海涂料》2008第6期，杨超报道了以丙烯酸丁酯、丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸十二氟庚酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸-2-羟乙酯为原料合成了一种多羟基水性乳液型氟碳树脂，主要用与金属材料的防腐涂装。2011年湘潭大学的彭叶硕士论文以含氟丙烯酸单体和丙烯酸单体，合成了氟碳丙烯酸树脂，对浸涂成膜的抗沾污性能进行了研究。《现代涂料与涂装》2008第5期，沙金对水性氟碳树脂的研究进展进行了论述。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述的技术现状而提供一种自洁性能和耐沾污性能的含氟电泳漆专用氟碳树脂的制备方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种含氟电泳漆专用氟碳树脂的制备方法，其特征在于依次包括如下步骤：

①原料预混，将各反应单体和引发剂搅拌混合并完全溶解，反应单体及其重量配比如下：

引发剂添加量为反应单体总重的0.8%～1.4%，1.2为最佳；

②加热有机助溶剂，将有机助溶剂升温至90℃～100℃；

③聚合反应，将预混后的原料滴加到有机助溶剂中，进行聚合反应，并保温，有机助溶剂的添加量为反应单体的20%～40%，30%为最佳；

④补加引发剂，补加引发剂的添加量为反应单体总重的0.08%～1.4%，最佳为1.2%；

⑤中和，添加加入有机酸，进行中和；

⑥脱溶，脱去多余的有机助溶剂；

⑦添加去离子水，添加量为反应单体总重的15%～25%，最佳为20%。

作为最佳：反应单体及其重量配比如下：

作为优选，所述的丙烯酸氨基烷基酯为甲基丙烯酸二甲氨基乙酯和甲基丙烯酸二乙氨基乙酯中至少一种。

作为优选，所述的不饱和有机硅单体为乙烯基三甲氧基硅烷和乙烯基三乙氧基硅烷中至少一种。

作为优选，所述的引发剂为过氧化苯甲酰或偶氮二异丁氰。

作为优选，所述的有机助溶剂为异丙醇、正丁醇、乙二醇单丁醚、乙二醇单甲醚中至少一种。

作为优选，所述的有机酸为乙酸、丙酸、丁酸、乳酸中至少一种。

进一步，所述的丙烯酸氨基烷基酯为甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(DMAEMA)和甲基丙烯酸二乙氨基乙酯(DMAM)中至少一种，所述的有机酸的添加量为丙烯酸氨基烷基酯的摩尔数60%～100%，最佳为80%。

作为优选，所述的有机酸为乳酸，添加量为丙烯酸氨基烷基酯重量的25%～40%，最佳为32%。

作为优选，所述聚合反应中保温时间为1.8～2.2小时。

进一步，加入有机酸前降温至70℃～80℃。