[发明专利]一种水性含氟树脂及其制备方法

说明书

本发明提供了一种水性含氟树脂，其特征在于，按重量份数计算，其制备原料包括：异佛尔酮二异氰酸酯30～60份；聚醚多元醇50～100份；二羟甲基丙酸5～10份；含氟扩链剂10～20份；中和剂5～10份；乙二胺10‑20份；去离子水230～460份；其中，所述聚醚多元醇为PTMG1000和N210中的一种或两种的混合物；所述的中和剂为三乙胺。本发明实验条件温和，操作简单，适于工业化生产，可广泛用于飞机、船舶、建筑、交通和各种机械设备的保护。

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种水性含氟树脂及其制备方法。

背景技术

水性聚氨酯树脂是以水为主要分散介质，具有价廉、安全环保、不燃、使用方便等优点，已在涂层、皮革涂饰、织物处理、油墨等技术领域得到了广泛的应用。然而，通常水性聚氨酯树脂在制备过程中引入了亲水基团或表面活性剂，使树脂成膜物的耐水性比溶剂型树脂性能差，表面性能差，具体体现为对水的接触角低，一般低于90°,限制了水性聚氨酯树脂的应用。为了拓宽水性聚氨酯树脂的应用范围，在水性聚氨酯树脂分子链中引入功能性元素或者基团以改善这些性能成为该领域的研究热点。其中，氟元素改性水性树脂制备氟改性的水性树脂技术近年来受到了重视和欢迎。

但目前含氟类单体功能基团少，可用于水性树脂改性的品种有限。工业上，常用外乳化直接将含氟有机化合物和水性树脂共混，但二者相容性差，在乳液和固体膜中分布不均匀，达不到改性目的。而以含氟(甲基)丙烯酸酯为原料制备氟改性水性树脂的方法，存在合成工艺复杂，不利于工业化生产。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有制备方便、易于规模化生产的水性含氟树脂及其制备方法，以解决上述的水性聚氨酯树脂存在的对水接触角低、制备复杂等技术问题。

为了达到上述目的，本发明提供了一种水性含氟树脂，其特征在于，按重量份数计算，其制备原料包括：

其中，所述聚醚多元醇为PTMG1000和N210中的一种或两种的混合物；所述的中和剂为三乙胺。

优选地，所述的水性含氟树脂的制备原料还包括0.01～0.8份的二月桂酸二丁基锡。

优选地，按重量份数计算，所述的含氟扩链剂的制备原料包括重量比为100～200：100～200：60～100：10～100：0.01-0.02的六氟异丙醇、异佛尔酮二异氰酸酯、三羟甲基丙烷、溶剂和催化剂，其中，所述的溶剂为丙酮、乙酸乙酯、或二者的混合物；所述催化剂为二月桂酸二丁基锡。

优选地，所述的含氟扩链剂的制备方法包括：按比例将六氟异丙醇、异佛尔酮二异氰酸酯、催化剂依次加入到反应容器中，升温至20～50℃，按比例将溶剂以0.05-0.1ml/s的速度加入到反应容器中，搅拌下反应1～3h，然后按比例加入三羟甲基丙烷，升温至70～90℃，搅拌下反应1～5h，即得含氟扩链剂。

优选地，按重量份数计算，所述的水性含氟树脂的制备原料包括：

其中，所述聚醚多元醇为PTMG1000；所述的中和剂为三乙胺；按重量份数计算，所述的含氟扩链剂的制备原料包括重量比为100：100：60：10：0.01的六氟异丙醇、异佛尔酮二异氰酸酯、三羟甲基丙烷、溶剂和催化剂，其中，所述的溶剂为丙酮；所述催化剂为二月桂酸二丁基锡。

优选地，按重量份数计算，所述的水性含氟树脂的制备原料包括：