[发明专利]两亲性可交联氟硅树脂、水性涂料及其制备的超双疏涂层

说明书

技术领域

本发明属于超双疏材料领域，具体涉及一种两亲性可交联氟硅树脂、水性涂料及其制备的超双疏涂层。

背景技术

就目前的文献报道来讲，构筑超双疏材料的方法大多比较复杂。随着超双疏材料的发展，制备超双疏材料的工艺越来越追求简单化。唯有简化工艺步骤，降低原料及工艺成本，才能将超双疏材料的产业化更加往前推进。

但就目前来讲，当前超双疏涂层还是存在如下缺点：第一，构筑超疏水或超双疏涂层的工艺复杂，一般都需要多个步骤，且用到的原料来源较昂贵。第二，构筑的超双疏涂层无良好力学性能，主要是因为没有采用强有力的交联性物质交联超双疏涂层。有的文献甚至是直接采用含氟纳米粒子粘接到基材表面，这些方法显然并没有很强的粘接力。从而导致超双疏效果的耐久性并不明显。第三，应用面狭窄，一般是针对某一特殊表面而设计的超疏水或超双疏涂料。如采用十七氟酸处理金属铜，铝等表面，这一类方法主要用在金属表面的处理。因此需要一种类似于环氧树脂，或丙烯酸树脂一样的通用涂料型物质，可在绝大多数表面构筑超双疏涂层。第三，构筑超双疏涂层的过程中需要用到昂贵且有毒的有机溶剂，甚至是含氟溶剂，显然这不利于施工人员的健康，也对环境造成极大的危害。

本发明人近年来一直致力开发具有优异性能的超疏水或超双疏涂层的产品。近年来，针对当前超双疏涂层耐久性较差，应用领域较窄及使用过程需要用到有机溶剂等问题，而提出多种解决方案，同时也获得多项发明专利。如申请号为201210442494.X的中国专利申请中，实现含氟聚合物的水分散及紫外光可交联性，申请号为201210434723.3的中国专利申请中不仅实现超双疏涂层在水中的构筑，且具有普遍交联性。在前期的研发基础上，本发明继续提出一种具有更为广泛交联效果，且交联强度大，施工简单，成本低廉，同时具有良好环保效果的超双疏涂料，并解决上述问题。

发明内容

为了克服现有技术的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种两亲性可交联氟硅树脂。

本发明的另一目的在于提供一种上述两亲性可交联氟硅树脂的制备方法；

本发明的再一目的在于提供一种由上述两亲性可交联氟硅树脂制备而成的两亲性可交联氟硅树脂涂料。

本发明的又一目的在于提供一种由上述两亲性可交联氟硅树脂涂料制备而成的超双疏涂层。

本发明还有一目的在于提供上述超双疏涂层的应用。

本发明的目的具体通过以下技术方案实现：一种两亲性可交联氟硅树脂，该两亲性可交联氟硅树脂为A-g-(B-r-C-r-D-r-E)，具有如下具体结构式：

其中m为0～100之间的整数；x为1～3000之间的整数；y为5～4000之间的整数；z为0～1000之间的整数；w为10～4000之间的整数；n为10～5000之间的整数；A为含氢有机硅基团，B为含环氧物质基团，C为含氟物质基团，D为改性二氧化硅基团，E为亲水性物质基团。其中g表示化学接枝，即B，C，D及E物质是通过化学接枝的方式接枝到主链A上去。r表示无规分布，即B，C，D及E物质以无规排布的方式接枝在主链上。

所述含氢有机硅基团是由含氢有机硅A提供，含环氧物质基团是由含环氧物质B提供，含氟物质基团是由含氟物质C提供，改性二氧化硅基团是由改性二氧化硅D提供，亲水性物质基团是由亲水性物质E提供；

所述含氢有机硅A为具有如下结构的含氢硅油：

其中p为0～100之间的整数；q为10～5000之间的整数；

所述含环氧物质B为末端可交联基团的双键单体，或末端为炔基的环氧物质中的一种；

所述含氟物质C为CF₃(CF₂)_a(CH₂)₂L或其中a为0～20之间的整数，s=1～100之间的整数；L为OH、CH₂=CH₂或C(CH₃)=CH₂；

所述改性二氧化硅D为表面接枝有双键的二氧化硅；

所述亲水性物质E为末端为双键，羟基或炔基的亲水性单体。

所述末端可交联基团的双键单体的结构式为：