[发明专利]一种含有三嵌段硅氟聚合物的复合涂料及其生产方法

说明书

技术领域

本发明属于化工涂料领域，特别涉及一种含有三嵌段硅氟聚合物的复合涂料及其生产方法。

背景技术

氟的电负性大（3.98），范德华半径（0.135）小，F-C键十分稳定，因此含氟聚合物的表面能低、表面摩擦系数小，难于被液体或固体浸润。含氟丙烯酸酯聚合物由于氟的引入，具备优异的“三高二憎”特性（即高表面活性、高热稳定性、高化学惰性、憎水性和憎油性），在涂料、造纸、皮革、建筑、汽车、航天等领域具有广阔的应用前景。以含氟丙烯酸酯聚合物为基体的涂料，由于氟的作用，能大大提高涂料的耐水、耐沾污、耐洗刷、耐热、耐老化等性能，但是，含氟聚合物附着力差，在提高涂料性能的同时，附着力也变得很不理想。

提高含氟涂料的附着力，通常有两种途径，一是加入一些极性聚合物，如聚甲基丙烯酸等，但极性聚合物与含氟聚合物的相容性不好，容易造成含氟聚合物的析出，从而降低含氟涂料的稳定性与耐久性；二是加入硅烷偶联剂，这是提高涂料附着力的常用方法。硅烷偶联剂是利用特定的功能基团与基材和涂料反应偶联而提高附着力的，但含氟聚合物通常没有可与偶联剂反应的活性基团，因此该方法在提高含氟涂料附着力的应用中十分有限。

发明内容

为了克服现有技术中的缺点和不足，本发明的首要目的在于提供一种含有三嵌段硅氟聚合物的复合涂料。

本发明的另一目的在于提供所述的含有三嵌段硅氟聚合物的复合涂料的生产方法。

本发明的目的通过以下技术方案实现：一种含有三嵌段硅氟聚合物的复合涂料，包含以下按质量份数计的成分：

所述的三嵌段硅氟聚合物，具有如式1所示的结构：

其中，m为3～500的自然数；n为3～1000的自然数；l为3～200的自然数；

R_a为苯烷基、α-酯基、乙腈基或芳基磺酰基团中的一种；

R_b为H或－CH₃；R_c为H或－CH₃；R_d为H或－CH₃；

R_e为碳链长度为C₁～C₂₅的非氟烷基或非氟醇基中的一种；更优选为碳链长度为C₁～C₄的非氟烷基或非氟醇基中的一种；

R_f为碳链长度为C₁～C₂₅的多氟烷基（即烷基中氢原子被氟原子部分或全部置换）；更优选为碳链长度为C₁～C₉的多氟烷基；

R_g为-COO(CH₂)₃-或缺失；

Y为烷氧基团，通常可以水解成极性的硅羟基，吸附于材料表面并与之反应；优选为－OCH₃、－OC₂H₅或－OC₂H₄OCH₃中的一种；

X为氯或溴；

所述的三嵌段硅氟聚合物优选通过以下方法制备得到：

（1）将100质量份含氟丙烯酸酯类单体、0.2～20质量份卤化物引发剂、0.1～50质量份配位剂和0～500质量份有机溶剂混合均匀，冰盐浴冷冻，抽真空、鼓氮以除氧，然后在氮气保护下，升温至80～120℃，加入0.1～50质量份催化剂反应1.5～25h，得到含氟丙烯酸酯大分子引发剂；

（2）将100质量份非氟丙烯酸酯单体、50～300质量份步骤（1）制备的含氟丙烯酸酯大分子引发剂、0.1～50质量份配位剂和0～500质量份有机溶剂混合均匀，冰盐浴冷冻，抽真空、鼓氮以除氧，然后在氮气保护下，升温至80～120℃，加入0.1～50质量份催化剂反应1.5～25h，得到含氟丙烯酸酯两嵌段引发剂；

（3）将步骤（2）制备的100质量份含氟丙烯酸酯两嵌段引发剂、5～30质量份乙烯基硅烷偶联剂、0.1～50质量份配位剂以及20～500质量份有机溶剂混合均匀，冰盐浴冷冻，抽真空、鼓氮以除氧，然后在氮气保护下，升温至70～90℃，加入0.01～50质量份催化剂反应1.5～4h，得到三嵌段硅氟聚合物；