[发明专利]环氧基-含氟丙烯酸酯聚合物涂覆剂的制备方法

说明书

本发明涉及一种应用在钢板上的环氧基‑含氟丙烯酸酯聚合物涂覆剂的制备方法，通过丙烯酸十三氟辛酯、丙烯酸酯类化合物和甲基丙烯酸缩水甘油醚共聚反应，得到环氧基‑含氟丙烯酸酯聚合物。包括以下合成步骤：(1)丙烯酸十三氟辛酯的制备；(2)环氧基‑含氟丙烯酸酯共聚物的制备。本发明制备的环氧基‑含氟丙烯酸酯共聚物与含氨基官能团的钢板进行热固化，相比目前市售的有机硅防水剂，具有更加优异的拒水拒油性和耐擦拭性。

技术领域

本发明属于基材表面处理领域，涉及自由基加成制备带有环氧基的含氟丙烯酸材料，尤其是一种应用在钢板上的环氧基-含氟丙烯酸酯聚合物涂覆剂的制备方法。

背景技术

随着社会的进步与发展，钢板材料在我们的生活中一直非常广泛，并且对钢板材料的性能要求也日益增强，我们不仅在汽车、航天、建筑等工业方面需要大量的钢铁材料，在日常的家庭生活中钢铁材料也是不可或缺的。在厨房和浴室的不锈钢材料中，通常会将水渍和油渍沾到材料表面，因此提高钢板的防水、防油、防污以及耐磨的性能非常重要。目前，已知的技术是通过含氟单体与涂料发生官能团反应引入氟元素来降低膜的表面能，提高其疏水和疏油性能。但是单独含有氟元素的涂覆剂与基材表面的附着性能不佳，耐摩擦性能低。

发明内容

本发明的目的是提供一种应用在钢板上的环氧基-含氟丙烯酸酯聚合物涂覆剂的制备方法，解决钢板表面的防水、防油以及耐磨等问题。

实现本发明目的技术方案：

一种应用在钢板上的环氧基-含氟丙烯酸酯聚合物涂覆剂的制备方法，通过丙烯酸十三氟辛酯、丙烯酸酯类化合物和甲基丙烯酸缩水甘油醚共聚反应，得到环氧基-含氟丙烯酸酯共聚物。将环氧基-含氟丙烯酸酯聚合物按一定质量分数溶解在溶剂中，配成涂覆剂。

具体步骤如下：

(1)丙烯酸十三氟辛酯的制备

将一定量的丙烯酸、对苯二酚、十三氟辛醇和催化剂于容器中，在60-100℃4～12小时。反应结束后，将温度降为室温，先用3wt％的NaOH溶液洗涤产物，再反复用水洗涤产物，分出有机相，减压蒸馏除去溶剂，得到丙烯酸十三氟辛酯，密封储存；

(2)环氧基-含氟丙烯酸酯共聚物的制备

将丙烯酸十三氟辛酯、丙烯酸酯类化合物和甲基丙烯酸缩水甘油醚按一定的摩尔比投料于容器中，加入少量的引发剂和溶剂，在60-110℃搅拌数小时，冷却至室温，停止反应。减压蒸馏除去溶剂，得到黄色透明液体，即所得产物。

其中CH₂＝C(Ra)COORb中Ra为H，CH₃；Rb为CH₃，CH2CH₃，CH₂CH₂CH₂CH₃。

而且，步骤(1)中所述催化剂为硫酸、钛酸丁酯、对甲苯磺酸、固体酸催化剂、杂多酸催化剂。

而且，步骤(2)中所述丙烯酸酯类化合物为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。

而且，步骤(2)中所述引发剂为偶氮二异丁腈、过氧化二苯甲酰、4，4’-双(叔丁基环己基)过氧化二碳酸酯、过硫酸钾、过硫酸铵。

而且，步骤(2)中所述溶剂四氢呋喃、甲苯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、甲基异丁基甲酮中的一种或两种以上混合。

一种环氧基-含氟丙烯酸酯聚合物涂覆剂的使用方法，步骤如下：

⑴钢板预处理：清洗钢板，清洗完毕后将钢板浸入含有1wt％的氨基硅氧烷甲苯溶液30min，再放入真空干燥箱中高温烘干，待用；