[发明专利]一种含聚氟硅氧烷嵌段的聚氨酯丙烯酸酯共聚物及其制备方法

说明书

本发明公开了一种含聚氟硅氧烷嵌段的聚氨酯丙烯酸酯共聚物，该共聚物具有如式i所示的结构式：或……………………式i；其中，式i是由反应物A、B、C通过加成反应所得；其中，R为源自反应物A的低聚氟硅氧烷，R′为源自反应物B的二异氰酸酯，R″为源自反应物C的烷基丙烯酸酯；m的取值范围为1‑100，优选为10‑50。本发明的含聚氟硅氧烷嵌段的聚氨酯丙烯酸酯共聚物，由于引入特定分子链(m＝1‑100)的聚氟硅氧烷嵌段，能够使该共聚物获得难以预料的性能改善，包括改善的疏水、疏油和抗污性能，以及改善的耐磨性能。特别是将该共聚物应用成膜后，在应用过程中能够提高整个体系的相容性和稳定性，从而同样也具有良好的疏水、疏油，抗污性能，以及改善的耐磨性能。

技术领域

本发明涉及一种聚氨酯丙烯酸酯，特别涉及一种含聚氟硅氧烷嵌段的聚氨酯丙烯酸酯共聚物及其制备方法。

背景技术

应用于建筑行业、运输行业、3C行业中的PC、PMMA、PET等塑料材料，会要求具有一定的硬度、耐磨耗性能、耐水性能、抗污性能等。一般通过涂料加硬覆膜处理，从而赋予特殊功能，达到应用要求。

能达到覆膜后具有良好的疏水、疏油、抗污、耐磨、加硬的效果，至今的解决方案是在涂料中，通过添加氟助剂来实现。涂料的原材料中，普通的聚氨酯丙烯酸树脂仅能赋予成膜后具有加硬及一定耐磨性能，并不能完全满足。而在涂料中添加了氟助剂后，则能赋予成膜后具有高水接触角(100°-108°)，良好的耐磨性能(钢丝绒耐磨擦测试次数50-200回合)。但氟助剂的成本高，且与体系相容性差、稳定性差，并容易造成涂料配制或应用过程中各种限制，往往达不到最佳理想效果。

随着科技发展以及人们的高质量追求，需要开发一种聚氨酯丙烯酸树脂，在涂料体系中相容性好、稳定性佳，成本相对低，并能满足对PC、PMMA、PET等塑料材料覆膜后具有优异的疏水、疏油、抗污、耐磨、加硬的效果。

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具有改善的疏水、疏油和抗污性能，以及改善的耐磨性能含聚氟硅氧烷嵌段的聚氨酯丙烯酸酯共聚物。

本发明的另一目的是提供上述含聚氟硅氧烷嵌段的聚氨酯丙烯酸酯共聚物的制备方法。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种含聚氟硅氧烷嵌段的聚氨酯丙烯酸酯共聚物，该共聚物具有如式i所示的结构式：

其中，式i是由反应物A、B、C通过加成反应所得；

其中，R为源自反应物A的低聚氟硅氧烷，

R′为源自反应物B的二异氰酸酯，

R″为源自反应物C的烷基丙烯酸酯；

m的取值范围为1-100，优选为10-50。

当m的取值范围大于100，聚合度高，导致粘度大，操作难。

其中，所述反应物A具有如式ii所示的结构式：

其中，n的取值范围为1-100，优选为5-50。

当n的取值范围大于100，聚合度高，导致粘度大，操作难，且不利于反应。

其中，所述反应物A的粘度为0.005-100Pa·s。所述粘度是采用博勒飞粘度计在25℃恒温2小时以上后测试得到的。

其中，所述反应物B为二异氰酸酯，选自异佛尔酮二异氰酸酯IPDI、二苯基甲烷二异氰酸酯MDI、4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯HMDI、六亚甲基二异氰酸酯HDI、甲苯二异氰酸酯TDI中的一种或几种。