[发明专利]含有含氟丙烯酸酯嵌段共聚物的复合涂料及其生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及化工涂料，具体涉及一种含有含氟丙烯酸酯嵌段共聚物的复合涂料及其生产方法。

背景技术

丙烯酸酯树脂是20世纪50年代发展起来的涂料品种，其涂膜具有色浅、透明性好，并且具有优良的耐候性、保色性、机械稳定性和成膜性；其原料丙烯酸酯不仅来源丰富、成本相对较低，还可以与其它烯类单体共聚，通过改变共聚单体、交联剂种类及调整聚合物摩尔质量等一系列措施，还可以改变涂料的各种性能。但丙烯酸酯树脂也存在一些缺点，如对温度较敏感，易表现出“冷脆热粘性”，且耐水性、透湿性较差，容易失光，低温韧性较差，透水性较高。

含氟丙烯酸酯类聚合物由于引入了含氟基团，利用了氟的电负性很大，C-F键十分稳定，能显著降低聚合物表面能等技术特点，从而使含氟丙烯酸酯类聚合物具有许多优良的性能，如良好的化学惰性、耐候性、抗污性、耐水耐油性、疏水疏油等优点，在民用和军工领域有着广泛的应用前景。传统的含氟丙烯酸酯涂料主要由自由基聚合得到的含氟丙烯酸酯和颜填料等配制而成。但由于自由基聚合得到的含氟丙烯酸酯含氟基团分布零散，高分子链间的相互纠结，涂料成膜后很多含氟基团难以到达涂膜表面，从而削弱了含氟基团的改性作用。

目前，在国外含氟丙烯酸酯涂料已经成功应用于光纤涂料、汽车漆用涂料、建筑涂料和织物处理剂等方面，但由于该类涂料昂贵的价格，限制了含氟丙烯酸酯类涂料的进一步的推广。

发明内容

本发明的目的之一是为了克服现有技术的上述缺点和不足，提供一种成本低、附着力高、耐水、耐沾污、耐洗刷、耐热和耐老化的含有含氟丙烯酸酯嵌段共聚物的复合涂料；本发明的另一目的是提供所述涂料的生产方法，该生产方法是由可逆断裂-链转移自由基聚合(RAFT)合成的嵌段型有机氟改性丙烯酸树脂与由传统的自由基聚合得到的含氟丙烯酸酯和颜填料等配制成涂料的方法。

本发明所述的含有含氟丙烯酸酯嵌段共聚物的复合涂料，由以下重量份的原料制成：含氟丙烯酸酯嵌段共聚物1～100份；含氟丙烯酸酯无规共聚物0～100份；有机溶剂50～100份；无机盐填料40～100份；消泡剂0.2～5份；分散剂0.2～4份。

所述含氟丙烯酸酯嵌段共聚物优选按照如下方法制成的含氟丙烯酸酯嵌段共聚物：以重量份计，取大分子RAFT试剂50～100份；引发剂0.1～2份；含氟丙烯酸酯单体20～50份；有机溶剂40～60份。将上述原料搅拌，使混合均匀；然后真空、搅拌下于70～80℃反应12～16h，得含氟丙烯酸酯嵌段共聚物。所述引发剂优选2，2’-偶氮二异丁腈、2，2’-偶氮二(2-氰基-2-丁烷)、4，4’-偶氮二(4-氰基戊酸)、过氧乙酸叔丁酯或者过氧化苯甲酸叔丁酯；所述含氟丙烯酸酯单体优选甲基丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸三氟乙酯或者甲基丙烯酸十二氟庚酯；所述有机溶剂优选丁酮或者1，4-二氧六环。

所述大分子RAFT试剂优选按如下方法合成的大分子RAFT试剂：以重量份计，取非氟丙烯酸单体或非氟丙烯酸酯单体或烷基取代非氟丙烯酸单体或烷基取代非氟丙烯酸酯单体、引发剂、小分子RAFT链转移剂和有机溶剂，其中，各原料的重量份分别为非氟丙烯酸单体或非氟丙烯酸酯单体或烷基取代非氟丙烯酸单体或烷基取代非氟丙烯酸酯单体20～40份；引发剂0.1～2份；小分子RAFT链转移剂1～4份；有机溶剂40～60份；然后真空、搅拌下于70～80℃反应10～12h，得大分子RAFT试剂。其中，所述非氟丙烯酸单体优选丙烯酸；所述非氟丙烯酸酯单体优选丙烯酸酯、丙烯酸羟乙酯或者丙烯酸羟丙酯；烷基取代丙烯酸单体优选甲基丙烯酸；烷基取代丙烯酸酯单体优选甲基丙烯酸酯；所述引发剂优选2’-偶氮二异丁腈、2，2’-偶氮二(2-氰基-2-丁烷)、4，4’-偶氮二(4-氰基戊酸)、过氧乙酸叔丁酯或者过氧化苯甲酸叔丁酯；所述有机溶剂优选丁酮或者1，4-二氧六环；所述小分子RAFT链转移剂优选二硫代苯甲酸苄酯或者二硫代苯甲酸异丁酯。