[发明专利]一种星型支化叔碳酸缩水甘油酯树脂、超疏水涂料及超疏水涂层

说明书

本发明提供了一种星型支化叔碳酸缩水甘油酯树脂、超疏水涂料及超疏水涂层，所述星型支化叔碳酸缩水甘油酯超疏水涂料按以下步骤制备：1）向溶剂中加入润湿剂、分散剂、消泡剂和纳米疏水二氧化硅，搅拌、超声分散，得混合料；其中，二氧化硅占混合料的质量百分比为5%~8%；2）向上述混合料中加入星型支化叔碳酸缩水甘油酯树脂，搅拌，加入异氰酸酯类固化剂，搅拌至混匀，即得星型支化叔碳酸缩水甘油酯超疏水涂料。本发明采用星型支化叔碳酸缩水甘油酯树脂替代氟树脂作为树脂基料，并与二氧化硅复合，制备得到超疏水涂料，所得涂料成膜后具有优异的疏水性能和附着力，其对水的接触角可达150°以上，可应用于输电导线、电力杆塔和航空航天等领域。

技术领域

本发明涉及一种星型支化树脂、以其为树脂基料的超疏水涂料和超疏水涂层，具体涉及一种星型支化叔碳酸缩水甘油酯树脂、超疏水涂料及超疏水涂层。

背景技术

疏水涂层通常是指水在涂层表面的静态接触角大于90°的涂层，当水在疏水涂层表面的静态接触角大于150°时称该涂层为超疏水涂层。目前，现有的疏水涂层具备多种功能，如自清洁、防覆冰、防污染、防腐蚀、防水等，可满足不同的市场需求，在航空、航海、能源、建筑、电子、防腐、传感器等领域具有非常广阔的应用前景。

超疏水涂层是由超疏水涂料喷涂、固化而成，目前，超疏水涂料领域多采用含氟树脂作为超疏水涂料的树脂基料，含氟树脂虽然具有优异的疏水性能，但其制备过程会对自然环境造成严重污染，且氟树脂的价格高昂，由此使得超疏水涂料的制备成本偏高。

发明内容

本发明的目的之一就是提供一种星型支化叔碳酸缩水甘油酯树脂，以为解决氟树脂成本高、污染大的问题。

本发明的目的之二就是提供一种星型支化叔碳酸缩水甘油酯超疏水涂料，以解决以含氟树脂作为树脂基料的超疏水涂料制备成本高的问题。

本发明的目的之三就是提供一种星型支化叔碳酸缩水甘油酯超疏水涂层，以降低现有超疏水涂层的成本。

本发明的目的是这样实现的：

一种星型支化叔碳酸缩水甘油酯树脂，按以下步骤制备：向反应器中加入三羟甲基丙烷和辛酸亚锡，升温至100~150℃，滴加叔碳酸缩水甘油酯，滴毕，反应4~6h，降温出料，得星型支化叔碳酸缩水甘油酯树脂。其中，三羟甲基丙烷与叔碳酸缩水甘油酯的摩尔比为1∶3~9，辛酸亚锡的用量为三者总质量的3%。

反应式为：

。

本发明的星型支化叔碳酸缩水甘油酯树脂的制备过程清洁、无污染，且成本大大低于氟树脂，将其用于制备超疏水涂料，所得涂料成膜后具有优异的疏水特性。

一种星型支化叔碳酸缩水甘油酯超疏水涂料，按以下步骤制备：

1）向溶剂中加入润湿剂、分散剂、消泡剂和纳米疏水二氧化硅，搅拌、超声分散，得混合料；其中，二氧化硅占混合料的质量百分比为5%~8%，优选为7%~8%；

2）向上述混合料中加入星型支化叔碳酸缩水甘油酯树脂，搅拌，加入异氰酸酯类固化剂，搅拌至混匀，即得星型支化叔碳酸缩水甘油酯超疏水涂料。

本发明的星型支化叔碳酸缩水甘油酯超疏水涂料中，所述星型支化叔碳酸缩水甘油酯树脂是由叔碳酸缩水甘油酯与三羟甲基丙烷聚合而成。所述的星型支化叔碳酸缩水甘油酯树脂与二氧化硅的质量比为6.25~10∶1。

本发明的星型支化叔碳酸缩水甘油酯超疏水涂料中，所述异氰酸酯类固化剂为IPDI三聚体，所述IPDI三聚体的用量按式（Ⅰ）计算而得，

式中，OHV为星型支化叔碳酸缩水甘油酯树脂的羟值，mgKOH/g；42为NCO相对分子量；NCO为IPDI三聚体异氰酸值；NCO/OH取值1.1。