[发明专利]一种具有锚固基团和氟碳侧链的聚醚改性有机硅流平剂及其制备方法

说明书

本发明涉及高分子材料领域，本发明公开了一种具有锚固基团和氟碳侧链的聚醚改性有机硅流平剂及其制备方法，该流平剂是一种多功能助剂，由烯丙基聚醚、氟代丙烯酸酯、丙烯酰胺和含氢硅油通过硅氢加成反应制备得到。其中胺基为锚固基团，和颜料的亲和性好，氟碳侧链促进对底材的润湿和消除缩孔，聚醚侧链与大部分涂料体系相容性好，有机硅主链起到改善涂膜表面状态的流平效果。

技术领域

本发明涉及高分子材料领域，尤其涉及一种具有锚固基团和氟碳侧链的聚醚改性有机硅流平剂及其制备方法。

背景技术

流平剂是一种常用的涂料助剂，是一种能够定向排列在液/气界面的表面活性物质，与涂料体系具有有限相容性，其结构一般由与体系相容链段和与体系不相容而且表面张力低于体系的链段两部分组成，在涂装过程中，由于低表面张力不相容链段的分离迁移作用，在涂膜表面形成一层低表面能的界面，从而控制涂膜的表面状态，避免涂膜表面发生桔皮、缩孔、浮色发花、流挂、刷痕等问题。

聚二甲基硅氧烷可以提高对基材的润湿性而且控制表面流动，起到改善流平性、光泽度以及表面滑爽性等作用，引入有机基团有助于改善聚硅氧烷和涂料树脂的相容性，即使提高浓度也不会产生不相容的副作用。专利CN105315757B以侧链含氢硅油和烯丙基聚醚为原料，采用硅氢加成的制备方法，得到了一种侧链聚醚改性聚二甲基硅氧烷流平剂，具有良好的流平性及稳定性；专利CN 101386722 B以自制的含氢硅油与单端烯丙基聚醚和其他烯烃化合物为原料，经加成聚合反应制备有机基改性聚二硅氧烷流平剂，采用该流平剂的涂膜透明性平整性好，光泽好，手感爽滑。

但目前的聚醚改性有机硅流平剂的结构比较单一，所起到的作用也比较局限，目前市场上对于集多功能于一体的助剂需求极大，特别是既有流平作用又有分散作用的助剂，可以大大降低使用的复杂性，适应于各种涂料体系。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种具有锚固基团和氟碳侧链的聚醚改性有机硅流平剂及其制备方法，该流平剂为由烯丙基聚醚、氟代丙烯酸酯、丙烯酰胺和含氢硅油通过硅氢加成反应制备得到的具有锚固基团和氟碳侧链和聚醚侧链的聚硅氧烷，其中胺基为锚固基团，和颜料的亲和性好，氟碳侧链促进对底材的润湿和消除缩孔，聚醚侧链与大部分涂料体系相容性好。

本发明的具体技术方案为：

一种具有锚固基团和氟碳侧链的聚醚改性有机硅流平剂，其结构式如下：

其中R₁为-H或-CH₃或-C₄H₉；R₂为-C₂H₄C₆F₁₃或-C₂H₄C₈F₁₇；R₃为-NH₂或-NHCH₂OH；m＝0-16，n＝0-20，6≤m+n≤30；a＝4-10，b＝1-3，c＝1-5；p+q＝20-40。

在上述方案中，通过调节m和n的长度，可以调节整个有机硅流平剂的极性，其中m为聚丙二醇醚重复链节的长度，m越大，疏水性越强，极性相对越小，n为聚乙二醇醚重复链节的长度，n越大，亲水性越强，极性相对越大；通过m和n的调节，可适用于不同极性的涂料体系。此外聚醚链段长度不能过短也不能过长，过短聚醚链段与涂料体系的相容性受到影响，过长聚醚链段会造成空间位阻，影响锚固基团和氟碳侧链接入聚硅氧烷主链的反应，因此需要将m+n限定在上述范围。