[发明专利]一种氟硅树脂丙烯酸树脂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，尤其涉及一种氟硅树脂丙烯酸树脂及其制备方法。

背景技术

氟硅树脂，又名氟硅共聚树脂，是由氟树脂和有机硅树脂混炼而成的合成树脂，具有优异的耐温性、抗粘性、耐化学品性、防污性和装饰性。用于建筑外墙、钢架结构，可防污、防雨蚀，还可用于光亮、油性防粘涂料，作为密封材料。氟硅共聚树脂，以提高有机硅树脂的防粘性和防油、防污性，与硅树脂均匀混合后，可随树脂一起固化，可以使物质表面张力降低，显著提高树脂表面不粘性，手感滑爽更加舒适；可以单独乳化后加入水性涂料中提高其手感和不沾性。而且对产品外观无任何影响。适用于高温有机硅漆所应用的一切领域，如烤箱烤盘、摩托车排气管；作为宠物箱保温添加剂，增强其防污性。广泛适用于各种炊具、厨具、烤具、电饭煲内胆、面包桶、油炸锅、烤肉盘、烤饼器、电磁炉面板及电熨斗底板等家用电器产品的耐高温不粘涂层，亦适用于各种工业不粘用途。

羟基氟硅共聚树脂，在硅氧主链上引进长链氟碳烷基，为单组分溶剂型液体，具有耐高温性和耐候性及防水防油特性，可在高温单独固化，而且对产品外观无任何影响。能使物质附着表面张力大幅降低，显著提高物质附着表面不粘性，手感滑爽更加舒适。适用于高温和常温条件下金属和硬表面的防粘、防污和防水。其配方安全环保，气味较低。

羟基氟硅共聚树脂的化学改性是社会热点之一。采用二异氰酸酯活性官能团改性羟基氟硅共聚树脂，生成氟硅共聚树脂丙烯酸树脂，具有UV光固化的环保、便捷、施工条件简单、固化快速等鲜明特点，市场前景广阔。

发明内容

本发明目的之一在于提供一种氟硅树脂丙烯酸树脂，该氟硅树脂丙烯酸树脂具有优异的耐温性、抗粘性、耐化学品性、防污性和装饰性，也具有UV光固化的环保、便捷、施工条件简单、固化快速等鲜明特点。

本发明目的之二在于提供一种氟硅树脂丙烯酸树脂的制备方法，制备的过程操作简单、条件温和、成本低廉，具有较大的应用前景。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种氟硅树脂丙烯酸树脂，其结构式为：

其中：R1表示1到14个碳原子的二价烷基基团或1到14个碳原子的二价芳烷基基团，并且所述二价烷基基团R1或二价芳烷基基团R1是未取代或者在所述二价烷基基团R1中的氢原子或者在所述二价芳烷基基团R1中的氢原子被具有1到10个碳原子的烷氧基基团取代的；

R2与异氰酸根形成的二异氰酸酯为二甲基联苯二异氰酸酯、4,4'-亚甲基双(异氰酸苯酯)、对苯二异酸酯、2,4-甲苯二异氰酸酯、1,6-己二异氰酸酯、1,5-萘二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯或4,4-二异氰酸酯二环己基甲烷；

R3与异氰酸根形成的二异氰酸酯为二甲基联苯二异氰酸酯、4,4'-亚甲基双(异氰酸苯酯)、对苯二异酸酯、2,4-甲苯二异氰酸酯、1,6-己二异氰酸酯、1,5-萘二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯或4,4-二异氰酸酯二环己基甲烷；

R4和R5表示二价烷基基团；

R6表示-H或-OH。

一种氟硅树脂丙烯酸树脂的制备方法，包括以下步骤：

(1)将含有羟基的丙烯酸酯和二异氰酸酯中的一个异氰酸根反应，得含有一个活性官能团异氰酸根的丙烯酸酯；

(2)将步骤(1)中制备的丙烯酸酯和醇胺反应，得聚氨酯丙烯酸树脂；

(3)羟基氟硅树脂和二异氰酸酯中的一个异氰酸根反应，得含有一个活性官能团异氰酸根的氟硅树脂；

(4)将步骤(2)中制备的聚氨酯丙烯酸树脂和步骤(3)中制备的氟硅树脂反应，得氟硅树脂丙烯酸树脂。

具体地，所述步骤(1)中的含有羟基的丙烯酸酯和二异氰酸酯反应条件是：丙烯酸酯中的羟基和二异氰酸酯两者的摩尔比是1:1，加入催化剂，在无水条件下反应1-10h，反应温度是20-40℃；

具体地，所述步骤(2)中含有一个活性官能团异氰酸根的丙烯酸酯和醇胺反应条件为：含有一个活性官能团异氰酸根的丙烯酸酯和醇胺的摩尔比为1-2:1，在无水条件下反应温度为60-80℃，反应时间为2-8h。

具体地，所述步骤(3)中的羟基氟硅树脂和二异氰酸酯反应条件是：羟基氟硅树脂中的羟基和二异氰酸酯的摩尔比是1:1，加入催化剂，在无水条件下反应1-10h，反应温度是40-60℃。

具体地，所述步骤(4)中的聚氨酯丙烯酸树脂和氟硅树脂反应条件是：聚氨酯丙烯酸树脂的羟基和氟硅树脂异氰酸根的摩尔比为1:1，在无水条件下反应1-10h，反应温度是40-60℃。