[发明专利]一种乙烯基氟硅树脂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于有机硅高分子技术领域，特别涉及一种乙烯基氟硅树脂及其制备方法。

背景技术

氟硅树脂不但具有普通甲基硅树脂优异的耐氧化、电绝缘、耐候、憎水、阻燃、耐盐雾等 特性，而且由于氟烷基的引入，赋予其特殊的耐溶剂、耐燃油性能，因此可满足现代涂料及表 面处理领域日益增长的需求，广泛应用于军工设备的外层防护、输油管道外层的防水防腐、厨 卫用具、挡风玻璃、木材和建筑物等生产生活方面。

目前，专利中所涉及到的氟硅树脂的制备方法可大致分为以下三类：(1)采用化学接枝法 将含氟聚合物或者含氟单体接到有机硅氧烷主链中，如CN102643434A等；(2)含氟聚合物 或含氟单体与烷氧基硅烷的共水解法，如CN101775144A等；(3)氟树脂与硅树脂的催化缩 合法，如CN102924734A等，以上氟硅树脂的制备方法一般会涉及到特殊结构含氟单体或者 特殊的制备过程。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种乙烯基氟硅树脂及其制备方法，采用普通硅 树脂的合成步骤：如水解、水洗、缩聚、脱溶剂合成乙烯基氟硅树脂，避免特殊结构含氟单 体的使用以及繁琐的制备过程(现有技术的氟硅树脂制备过程中普遍以硅树脂、氟碳单体为 原料进行缩聚而得)。研究中发现；氟硅树脂的性能与有机基团R的种类密切相关，当有机基 为-CH＝CH₂时，可改善硅树脂的固化性能并赋予偶联性，赋予氟硅树脂热稳定性、憎水性、 脱模性、耐电弧性、耐燃油性能；当有机基为长链烷基时，可提高硅树脂的憎水性。因此， 本发明中“含氟有机硅单体的使用”使氟硅树脂的合成可根据不同的固化性能而设计不同的 分子结构，且具有较优的耐氧化、电绝缘、耐候、憎水、阻燃、耐盐雾等特性和特殊的耐溶 剂、耐燃油性能。

为实现上述目的，本发明采用如下技术手段：

一种乙烯基氟硅树脂，其结构式为：

(Me₃SiO_0.5)_a1(Me₂RSiO_0.5)_a2(MeR_fSiO)_b1(MeRSiO)_b2(Me₂SiO)_b3(R_fSiO_1.5)_c1(MeSiO_1.5) _c2(RSiO_1.5)_c3；

其中，a1、a2、b1、b2、b3、c1、c2、c3为大于0的自然数，R为乙烯基，R_f为三氟丙 基。

优选的，所述乙烯基氟硅树脂的R/Si比为1.0～2.0，此时，树脂的耐燃油性能最好。

优选的，所述乙烯基氟硅树脂中乙烯基的摩尔含量≤33％。

本发明还提供了一种乙烯基氟硅树脂的制备方法，以M、D、T单体为原料，在催化剂存 在条件下经水解、缩聚和聚合反应后，制得乙烯基氟硅树脂；

其中，所述M单体为六甲基二硅氧烷、四甲基二乙烯基二硅氧烷或二者的组合；

所述D单体为甲基三氟丙基环三硅氧烷、甲基三氟丙基二氯硅烷、甲基三氟丙基二甲氧 基硅烷、甲基三氟丙基二乙氧基硅烷、甲基乙烯基环四硅氧烷、甲基乙烯基二氯硅烷、甲基 乙烯基二甲氧基硅氧、甲基乙烯基二乙氧基硅烷、八甲基环四硅氧烷、二甲基二氯硅烷、二 甲基二甲氧基硅烷或二甲基二乙氧基硅烷中的至少一种；

所述T单体为三氟丙基三氯硅烷、三氟丙基三甲氧基硅烷、三氟丙基三乙氧基硅烷、甲 基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷或乙烯基三乙氧基硅烷中的至少 一种。

优选的，所述水解反应中，催化剂为浓盐酸与三氟甲磺酸的混合物。

更优选的，所述浓盐酸与三氟甲磺酸的混合物中，浓盐酸占反应物的3～10％，三氟甲磺 酸占反应物的0.1％～1.0％。

优选的，所述缩聚反应中，缩合温度为80～120℃

优选的，所述缩聚反应中，催化剂为碱金属氢氧化物。

更优选的，所述碱金属氢氧化物为氢氧化锂、氢氧化钠或氢氧化钾中的至少一种。

更优选的，所述碱金属氢氧化物用量占反应物的0.1％～1.0％。