[发明专利]一种含氟丙烯酸酯共聚物流平剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及流平剂技术领域，尤其涉及一种含氟丙烯酸酯共聚物流平剂的制备方法。

背景技术

涂料是一种流动状态或粉末状态的有机物，能均匀覆盖在物体表面上，并且牢固地附着在物体表面。涂料不仅能起防护、装饰作用，而且还具有绝缘、导电、防静电、示温、防霉、杀菌等特殊功能，广泛应用于家电、机械、电子、建筑、化工、航天航空和矿山冶金等各个领域。涂料不管采取何种涂装手段，经施工后，均存在溶剂蒸发、聚合物流动的成膜过程，由于溶剂蒸发、聚合物与基材的润湿程度不同往往造成漆膜出现张力梯度，从而导致漆膜出现皱纹和缩孔，一旦出现这种现象，则漆膜的装饰性及漆膜的耐水性、耐溶剂性均会下降。

流平剂是一种涂料助剂，它能促使涂料在干燥成膜过程中形成一个平整、光滑、均匀的涂膜。流平剂聚合的方法有乳液聚合、离子聚合、自由基聚合等方式。聚丙烯酸酯价格低廉、具有良好粘结性和耐候性，可用作流平剂。丙烯酸系流平剂的合成一般用丙烯酸丁酯与胺、烷基酯聚合，聚合引发剂一般采用BPO、AIBN，聚合温度控制在80~90℃，溶剂用甲苯、二甲苯、环己烷等，聚合物的相对分子量控制在4000~10000。

对于丙烯酸系流平剂，丙烯酸酯流平剂不具有防油污的特性，而含氟丙烯酸酯虽然具有优良的防油污性能，但价格昂贵，因此通常采用含氟丙烯酸酯与普通丙烯酸酯共聚合，制备含氟丙烯酸酯流平剂。现有技术中，申请号为200810020505.9、201110059353.5和201110059479.2的中国专利文献报道了系列含氟丙烯酸酯流平剂的制备方法，但这些专利都是采用传统自由基聚合方法。由于自由基聚合反应是通过加热引发自由基，自由基快引发，快增长，放出大量的热，生产过程中容易发生爆聚，可控性较差，且存在一定的危险性。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供一种含氟丙烯酸酯共聚物流平剂的制备方法，反应温度较低，避免了自由基聚合反应中爆聚的问题。

有鉴于此，本发明提供了一种含氟丙烯酸酯共聚物流平剂的制备方法，包括以下步骤： 在金属配位催化剂的作用下，将丙烯酸酯单体和含氟丙烯酸酯单体在溶剂中进行配位聚合反应，减压去除溶剂，然后与助剂混合，得到含氟丙烯酸酯共聚物流平剂，所述金属配位催化剂为稀土金属环烷酸盐/烷基铝、稀土金属磷酸酯/烷基铝、稀土金属乙酰丙酮盐/烷基铝、过渡金属环烷酸盐/烷基铝、过渡金属磷酸酯/烷基铝和过渡金属乙酰丙酮盐/烷基铝中的一种或几种；所述丙烯酸酯单体为甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯和甲基丙烯酸丁酯中的一种或几种；所述含氟丙烯酸酯单体为丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸三氟乙酯、甲基丙烯酸十二氟庚酯、丙烯酸十二氟庚酯和丙烯酸十九氟酯中的一种或几种，其中，丙烯酸酯单体和含氟丙烯酸酯单体的总和与含氟丙烯酸酯单体的摩尔比为100：5-95。

优选的，所述稀土金属元素为钕、镧、钐、镨、钪、铒和铥中的一种或几种；所述过渡金属元素为钛、铁、钴和镍中的一种或几种。

优选的，所述烷基铝为三甲基铝、三异丁基铝和三乙基铝中的一种或几种。

优选的，所述稀土金属环烷酸盐/烷基铝按照如下方法制备：将稀土金属环烷酸盐和烷基铝在30-120℃下陈化0.5-20h，得到稀土金属环烷酸盐/烷基铝。

优选的，所述烷基铝与金属的摩尔比为1-100：1。

优选的，所述丙烯酸酯单体和含氟丙烯酸酯单体的总和与金属配位催化剂的质量比为100：0.001-0.1。

优选的，所述溶剂为甲苯、四氢呋喃、二甲苯和石油醚中的一种或几种。

优选的，配位聚合反应的温度为40-80℃。

优选的，配位聚合反应的时间为 0.5-12h。

优选的，所述助剂为甲苯、二甲苯、三甲苯和醋酸丁酯中的一种或几种。

本发明提供了一种含氟丙烯酸酯共聚物流平剂的制备方法，包括以下步骤： 在稀土金属配位催化剂或过渡金属配位催化剂的作用下，将丙烯酸酯单体和含氟丙烯酸酯单体在溶剂中进行配位聚合反应，减压去除反应溶剂，与助剂按照配比制成流平剂。与现有技术相比，本发明采用稀土金属配位催化剂或过渡金属配位催化剂，其催化活性高，催化聚合反应条件比较温和，从而克服了自由基聚合反应中爆聚这一缺陷，制备的含氟丙烯酸酯共聚物流平剂分子量可控、分子量分布较窄，作为流平剂使用时效果良好。

具体实施方式

为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。