[发明专利]一种短氟碳链丙烯酸酯聚合物及其制备方法与在脱模剂中的应用

说明书

本发明提供了一种短氟碳链丙烯酸酯聚合物，由短氟碳链丙烯酸酯单体、丙烯酸酯单体、含乙烯基的有机硅单体、丙烯酸单体通过溶液聚合得到；本发明还提供了一种以短氟碳链丙烯酸酯聚合物为主体的含氟树脂脱模剂组合物，其具有很好的降解性，避免了PFOA/PFOS类物质的使用；本发明脱模剂组合物在模具表面成膜均匀，脱模时间短，脱模寿命长，不易高温流胶，容易从待脱模成品表面脱除，具有优异的脱模性能，可运用于热固性树脂、热塑性树脂和各种橡胶制件等脱模技术领域。

技术领域

本发明涉及热固性树脂、热塑性树脂和各种橡胶制件等脱模技术领域，特别涉及一种短氟碳链丙烯酸酯聚合物及其制备方法，以及在高性能脱模剂组合物中的应用。

背景技术

脱模剂是一种介于模具与成型加工物之间的功能性物质，常用于金属压铸、聚氨酯泡沫和弹性体、玻璃纤维增强塑料、注塑热塑性塑料、真空发泡片材和挤压型材等各种模压操作中，以防止模制品、层压制品等粘结到模具或其他板面，起到易于脱离作用的一类加工助剂。

在高分子聚合物的成型加工领域内，脱模剂的使用是必不可少的，传统用作脱模剂的物质主要为碳氢类表面活性剂或聚硅氧烷类的有机硅表面活性剂。利用碳氢类的酯化物(如磷脂类化合物)配制的脱模剂，其脱模后的产品可直接进行二次加工，但长期使用后将会在模具表面形成棕色结焦物而污染模具。选用有机硅类(如硅油、硅橡胶)物质配成的脱模剂，其脱模效果要比前一类优越，但对脱模后的产品表面产生一定的油状污染，使该产品无法进行二次加工。

随着对模制品质量要求的提高，模制品加工方式及注塑、挤出、压延、模压、层压等工艺的迅速发展，传统的蜡类和硅油类脱模剂已难以适应，近年来利用含氟表面活性剂(FS)配制成新一代高效含氟脱模剂成为众多企业研究的热点。其主要优点为：使用浓度低，使用寿命长，对高黏度的原料有良好的脱模性，对制品表面污染性小，制品可直接进行二次加工，对模具表面无污染性，制备后的脱模剂产品质量稳定，存储时间长。

含氟丙烯酸酯聚合物具有独特的氟链烷基结构，含氟烷基(Rf)向外扩展延伸，并定向排列，大大降低聚合物的表面能。因此，使用含氟丙烯酸酯聚合物作为含氟脱模剂的主体得到了广泛的研究。日本专利5060847号公开了由丙烯酸全氟烷基酯、含磷酸基的丙烯酸酯和丙烯酸改性有机硅油共聚而得的共聚化合物形成的脱模剂，但是研究发现磷酸基的存在会与成型材料发生反应，损害脱模性。专利CN102782075A公开了一种由含氟共聚物和介质构成的脱模剂，该含氟共聚物含有碳数1～6的多氟烷基的单体(a)的构成单元、碳数18～30的烷基的(甲基)丙烯酸酯(b)的构成单元，但该脱模剂难以满足高温成型时脱模的需求。

长氟碳链(C≥8)丙烯酸酯聚合物由于较长的氟碳链段，运动性强，从而使氟链可稳定迁移排列于表面，可显著降低脱模剂表面的表面能；但是长碳氟链化合物具有环境持久性、长距离迁移性和生物累积性以及潜在的健康风险，国际社会已出台相应法案和行动措施对PFOA/PFOS类物质进行淘汰和限制。短氟碳链(C≤6)丙烯酸酯聚合物具有很好的降解性，故已成为目前研发的热点。但与长氟碳链丙烯酸酯聚合物相比，由于氟碳链较短，氟链难于迁移并稳定排列于表面，因而其表面性能不佳。为进一步提高短氟碳链丙烯酸酯聚合物的表面性能，在聚合体系中引入长链丙烯酸酯单体，利用其长链优异的运动迁移性能，带动短氟碳链迁移，并将含氟短链有效稳定存在于表面。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种短氟碳链丙烯酸酯聚合物及其制备方法，和以短氟碳链丙烯酸酯聚合物为主体的脱模剂组合物，该脱模剂具有优异的脱模性能。

本发明提出以短氟碳链丙烯酸酯聚合物作为脱模剂组合物的主体，该脱模剂组合物可运用于热固性树脂、热塑性树脂和各种橡胶制件等脱模技术领域，在模具表面成膜均匀，脱模时间短，脱模寿命长，不易高温流胶，容易从待脱模成品表面脱除，具有优异的脱模性能。

本发明的技术方案如下：

一种短氟碳链丙烯酸酯聚合物，由以下重量份的单体共聚而成：