一種氟硅樹(shù)脂丙烯酸樹(shù)脂及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種氟硅樹(shù)脂丙烯酸樹(shù)脂及其制備方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 氟硅樹(shù)脂，又名氟硅共聚樹(shù)脂，是由氟樹(shù)脂和有機(jī)硅樹(shù)脂混煉而成的合成樹(shù)脂，具 有優(yōu)異的耐溫性、抗粘性、耐化學(xué)品性、防污性和裝飾性。用于建筑外墻、鋼架結(jié)構(gòu)，可防污、 防雨蝕，還可用于光亮、油性防粘涂料，作為密封材料。氟硅共聚樹(shù)脂，以提高有機(jī)硅樹(shù)脂的 防粘性和防油、防污性，與硅樹(shù)脂均勻混合后，可隨樹(shù)脂一起固化，可以使物質(zhì)表面張力降 低，顯著提高樹(shù)脂表面不粘性，手感滑爽更加舒適；可以單獨(dú)乳化后加入水性涂料中提高其 手感和不沾性。而且對(duì)產(chǎn)品外觀無(wú)任何影響。適用于高溫有機(jī)硅漆所應(yīng)用的一切領(lǐng)域，如 烤箱烤盤(pán)、摩托車(chē)排氣管；作為寵物箱保溫添加劑，增強(qiáng)其防污性。廣泛適用于各種炊具、廚 具、烤具、電飯煲內(nèi)膽、面包桶、油炸鍋、烤肉盤(pán)、烤餅器、電磁爐面板及電熨斗底板等家用電 器產(chǎn)品的耐高溫不粘涂層，亦適用于各種工業(yè)不粘用途。
[0003] 羥基氟硅共聚樹(shù)脂，在硅氧主鏈上引進(jìn)長(zhǎng)鏈氟碳烷基，為單組分溶劑型液體，具有 耐高溫性和耐候性及防水防油特性，可在高溫單獨(dú)固化，而且對(duì)產(chǎn)品外觀無(wú)任何影響。能使 物質(zhì)附著表面張力大幅降低，顯著提高物質(zhì)附著表面不粘性，手感滑爽更加舒適。適用于高 溫和常溫條件下金屬和硬表面的防粘、防污和防水。其配方安全環(huán)保，氣味較低。
[0004] 羥基氟硅共聚樹(shù)脂的化學(xué)改性是社會(huì)熱點(diǎn)之一。采用二異氰酸酯活性官能團(tuán)改性 羥基氟硅共聚樹(shù)脂，生成氟硅共聚樹(shù)脂丙烯酸樹(shù)脂，具有UV光固化的環(huán)保、便捷、施工條件 簡(jiǎn)單、固化快速等鮮明特點(diǎn)，市場(chǎng)前景廣闊。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明目的之一在于提供一種氟硅樹(shù)脂丙烯酸樹(shù)脂，該氟硅樹(shù)脂丙烯酸樹(shù)脂具有 優(yōu)異的耐溫性、抗粘性、耐化學(xué)品性、防污性和裝飾性，也具有UV光固化的環(huán)保、便捷、施工 條件簡(jiǎn)單、固化快速等鮮明特點(diǎn)。
[0006] 本發(fā)明目的之二在于提供一種氟硅樹(shù)脂丙烯酸樹(shù)脂的制備方法，制備的過(guò)程操作 簡(jiǎn)單、條件溫和、成本低廉，具有較大的應(yīng)用前景。
[0007] 本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：
[0008] 一種氟硅樹(shù)脂丙烯酸樹(shù)脂，其結(jié)構(gòu)式為：
[0009]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種氟硅樹(shù)脂丙烯酸樹(shù)脂，其結(jié)構(gòu)式為：
其中：Rl表示1到14個(gè)碳原子的二價(jià)烷基基團(tuán)或1到14個(gè)碳原子的二價(jià)芳烷基基團(tuán)， 并且所述二價(jià)烷基基團(tuán)Rl或二價(jià)芳烷基基團(tuán)Rl是未取代或者在所述二價(jià)烷基基團(tuán)Rl中 的氫原子或者在所述二價(jià)芳烷基基團(tuán)Rl中的氫原子被具有1到10個(gè)碳原子的烷氧基基團(tuán) 取代的； R2與異氰酸根形成的二異氰酸酯為二甲基聯(lián)苯二異氰酸酯、4, 4' -亞甲基雙（異氰酸 苯酯）、對(duì)苯二異酸酯、2, 4-甲苯二異氰酸酯、1，6-己二異氰酸酯、1，5-萘二異氰酸酯、異佛 爾酮二異氰酸酯或4, 4-二異氰酸酯二環(huán)己基甲烷； R3與異氰酸根形成的二異氰酸酯為二甲基聯(lián)苯二異氰酸酯、4, 4' -亞甲基雙（異氰酸 苯酯）、對(duì)苯二異酸酯、2, 4-甲苯二異氰酸酯、1，6-己二異氰酸酯、1，5-萘二異氰酸酯、異佛 爾酮二異氰酸酯或4, 4-二異氰酸酯二環(huán)己基甲烷； R4和R5表示二價(jià)烷基基團(tuán)； R6表示-H或-OH。
2. -種如權(quán)利要求1所述的氟硅樹(shù)脂丙烯酸樹(shù)脂的制備方法，其特征在于包括以下步 驟： (1) 將含有羥基的丙烯酸酯和二異氰酸酯中的一個(gè)異氰酸根反應(yīng)，得含有一個(gè)活性官 能團(tuán)異氰酸根的丙烯酸酯； (2) 將步驟（1)中制備的丙烯酸酯和醇胺反應(yīng)，得聚氨酯丙烯酸樹(shù)脂； (3) 羥基氟硅樹(shù)脂和二異氰酸酯中的一個(gè)異氰酸根反應(yīng)，得含有一個(gè)活性官能團(tuán)異氰 酸根的氟硅樹(shù)脂； (4) 將步驟（2)中制備的聚氨酯丙烯酸樹(shù)脂和步驟（3)中制備的氟硅樹(shù)脂反應(yīng)，得氟硅 樹(shù)脂丙烯酸樹(shù)脂。
3. 如權(quán)利要求2所述的一種氟硅樹(shù)脂丙烯酸樹(shù)脂的制備方法，其特征在于：所述步驟 (1) 中的含有羥基的丙烯酸酯和二異氰酸酯反應(yīng)條件是：丙烯酸酯中的羥基和二異氰酸酯 兩者的摩爾比是1:1，加入催化劑，在無(wú)水條件下反應(yīng)l-l〇h，反應(yīng)溫度是20-40°C。
4. 如權(quán)利要求2所述的一種氟硅樹(shù)脂丙烯酸樹(shù)脂的制備方法，其特征在于：所述步驟 (2) 中含有一個(gè)活性官能團(tuán)異氰酸根的丙烯酸酯和醇胺反應(yīng)條件為：含有一個(gè)活性官能團(tuán) 異氰酸根的丙烯酸酯和醇胺的摩爾比為1-2:1，在無(wú)水條件下反應(yīng)溫度為60-80°C，反應(yīng)時(shí) 間為2-8h。
5. 如權(quán)利要求2所述的一種氟硅樹(shù)脂丙烯酸樹(shù)脂的制備方法，其特征在于：所述步驟 (3) 中的羥基氟硅樹(shù)脂和二異氰酸酯反應(yīng)條件是：羥基氟硅樹(shù)脂中的羥基和二異氰酸酯的 摩爾比是1:1，加入催化劑，在無(wú)水條件下反應(yīng)l-l〇h，反應(yīng)溫度是40-60°C。
6. 如權(quán)利要求2所述的一種氟硅樹(shù)脂丙烯酸樹(shù)脂的制備方法，其特征在于：所述步驟 (4)中的聚氨酯丙烯酸樹(shù)脂和氟硅樹(shù)脂反應(yīng)條件是：聚氨酯丙烯酸樹(shù)脂的羥基和氟硅樹(shù)脂 異氰酸根的摩爾比為1:1，在無(wú)水條件下反應(yīng)l-l〇h，反應(yīng)溫度是40-60°C。
7. 如權(quán)利要求3或5所述的一種氟硅樹(shù)脂丙烯酸樹(shù)脂的制備方法，其特征在于：所述 催化劑為二月桂酸二丁基錫，其用量為二異氰酸酯質(zhì)量的〇. 05% -1%。
8. 如權(quán)利要求2-6任一項(xiàng)所述的一種氟硅樹(shù)脂丙烯酸樹(shù)脂的制備方法，其特征在于： 所述含有羥基的丙烯酸酯為丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥乙酯、三羥甲基丙烷二丙烯酸 酯、季戊四醇三丙烯酸酯、丙烯酸羥丙酯、甲基丙烯酸羥丙酯、聚乙二醇單甲基丙烯酸酯或 2-羥-3-苯氧基丙基丙烯酸酯。
9. 如權(quán)利要求2-6任一項(xiàng)所述的一種氟硅樹(shù)脂丙烯酸樹(shù)脂的制備方法，其特征在于： 所述二異氰酸酯為二甲基聯(lián)苯二異氰酸酯、4, 4' -亞甲基雙（異氰酸苯酯）、對(duì)苯二異酸 酯、2, 4-甲苯二異氰酸酯、1，6-己二異氰酸酯、1，5-萘二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯或 4, 4-二異氰酸酯二環(huán)己基甲烷。
10. 如權(quán)利要求2-6任一項(xiàng)所述的一種氟硅樹(shù)脂丙烯酸樹(shù)脂的制備方法，其特征在于： 所述醇胺為二乙醇胺或三乙醇胺。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種氟硅樹(shù)脂丙烯酸樹(shù)脂，其結(jié)構(gòu)式如下：其制備方法包括以下步驟：首先將含有羥基的丙烯酸酯和二異氰酸酯中的一個(gè)異氰酸根反應(yīng)，然后再和醇胺反應(yīng)，得聚氨酯丙烯酸樹(shù)脂；將羥基氟硅樹(shù)脂和二異氰酸酯中的一個(gè)異氰酸根反應(yīng)，然后再和聚氨酯丙烯酸樹(shù)脂反應(yīng)，得氟硅樹(shù)脂丙烯酸樹(shù)脂。本發(fā)明提供的一種氟硅樹(shù)脂丙烯酸樹(shù)脂，該氟硅樹(shù)脂丙烯酸樹(shù)脂具有優(yōu)異的耐溫性、抗粘性、耐化學(xué)品性、防污性和裝飾性，也具有UV光固化的環(huán)保、便捷、施工條件簡(jiǎn)單、固化快速等鮮明特點(diǎn)；制備的過(guò)程操作簡(jiǎn)單、條件溫和、成本低廉，具有較大的應(yīng)用前景。
【IPC分類(lèi)】C08G18-67, C08G81-00
【公開(kāi)號(hào)】CN104530442
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510026917
【發(fā)明人】彭健華, 吳勇, 蔣衛(wèi)華
【申請(qǐng)人】廣東希貴光固化材料有限公司
【公開(kāi)日】2015年4月22日
【申請(qǐng)日】2015年1月19日