[发明专利]一种有机氟硅预聚物及其合成、应用方法

说明书

本发明提供了一种有机氟硅预聚物及其合成、应用方法，它是由有机氟硅共聚体(F‑Si)与四氟乙烯基树脂(F₄)按照质量比为20～50∶50～80共混预聚而得，所形成的F‑Si/F₄预聚物，既可以单独做为涂料的基体成膜树脂使用，亦可做为合成中间体再与其它聚合物合成制备新型高聚物材料。

技术领域

本发明涉及的是一种新型氟硅聚合物材料，属于精细化工及其应用技术领域，产品主要用作低表面能涂层的超疏水材料，作为合成中间体或直接添加至涂料组分中，可有效地降低涂层表面能，起到不浸润、抗结垢和防腐蚀作用。

背景技术

传统的石油与天然气输送管道内涂层防护，采用的是环氧树脂粉末涂料。此类涂料欠缺之处就是涂层需要高温烧结，能源消耗较大；表面光滑度差，易滞留污垢，增大油气输送阻力，防腐蚀性能也欠佳，经济寿命相对偏短。此类涂层材料的缺陷与基体材料性能相关的，因此用传统的防腐涂层技术是难以克服的。

本发明为了克服传统防腐涂层的欠缺，力图通过化学合成制备一种超疏水表面活性添加剂，来减小涂料的表面张力，降低涂层的表面能，以起到内减阻、抗结垢、防腐蚀的多重目的。

发明内容

本发明提供了一种有机氟硅预聚物的合成及其应用方法，以至少解决现有技术中的涂层减阻不结垢问题。

本发明所述的有机氟硅预聚物，由有机氟硅共聚体与乙烯基树脂按照质量比为20～50∶50～80共混预聚而得，所述有机氟硅共聚体由氟代烷基丙烯酸酯与端羟基硅烷聚合而得。

进一步地，所述有机氟硅共聚体由下列重量份的原料组成：5～30份氟代烷基丙烯酸酯、1～5份端羟基硅烷、0.2～1份引发剂、30～100份溶剂。

更进一步地，所述氟代烷基丙烯酸酯结构式如下：

X为(C₁～C₈)烷基、(C₁～C₈)烯基或(C₄-C₈)环烷基；

R₁为-(CF₂)_nCF₃，其中n≤6。

更进一步地，，所述乙烯基树脂为四氟乙烯/乙烯基共聚树脂。

进一步地，所述端羟基硅烷为端羟基聚硅氧烷。

更进一步地，，所述溶剂选自甲苯、二甲苯、乙酸丁酯中的一种或多种。

更进一步地，，所述引发剂选自酰类过氧化物、氢过氧化物、二烷基过氧化物、酯类过氧化物、酮类过氧化物中的一种或多种。

本发明还公开一种上述有机氟硅预聚物的制备方法，包括步骤如下：将有机氟硅共聚体与乙烯基树脂共混，并在60～80℃条件下加热30～60min，升温至100～120℃反应1～4h出料。

进一步地，所述有机氟硅共聚体的制备方法包括步骤如下：

步骤1：取溶剂在N₂保护下加热至80～100℃，并加入1/2的氟代烷基丙烯酸酯、1/2的引发剂，在100～120℃下搅拌反应1～4h；

步骤2：在恒温条件下向步骤1所得溶液滴加端羟基硅烷、剩余氟代烷基丙烯酸酯、引发剂，并在120～150℃反应3～5h。

更进一步地，所述步骤2具体为：在恒温条件下向步骤1所得溶液滴加端羟基硅烷、剩余氟代烷基丙烯酸酯，并在120～130℃反应3～5h后，加入引发剂，并在120～130℃反应3～5h。

本发明所述的有机氟硅预聚物，其制备方法包括步骤如下：