[发明专利]一种丙烯酸氢化松香醇酯改性氟碳树脂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种丙烯酸氢化松香醇酯改性氟碳树脂，其分子结构由碳链为主链结构，与主链碳原子连接的侧基由氢化松香醇酯基、氟代烷酯基、羟基或烷羟基，和/或氢原子、烷基、烷氧基、羧基、酯基中的一种或多种共同构成；本发明从分子结构角度出发，设计优化氟碳树脂化学结构，在分子结构中引入大体积刚性基团，合成新型氟碳树脂，进一步改善氟碳树脂的疏水性、硬度，可以从本质上提高氟碳涂料的综合性能，进一步拓展氟碳涂料在海洋重防腐领域的应用。

技术领域

本发明公开涉及改性氟碳树脂技术领域，尤其涉及一种丙烯酸氢化松香醇酯改性氟碳树脂及其制备方法。

背景技术

氟碳防腐涂料具有优异的防水、疏油效果，以及优异的耐老化性、抗腐蚀的特点，被广泛应用于各种钢结构、混凝土结构表面的防腐。然而面对海洋环境的重腐蚀、海浪的机械冲击、暴晒、湿热、盐侵蚀等多种复杂环境因素，氟碳防腐涂料的附着力、硬度、防污自洁性能仍略显不足，材料的使用寿命难以满足实际要求，

目前现有的氟碳涂料改性方法主要通过物理共混方法，如添加纳米材料以及石墨烯等功能性材料；或化学改性方法，如添加环氧树脂、聚氨酯等反应性活性物质提高氟碳涂料的力学性能、耐腐蚀性等。这些方法虽然一定程度上能够改善氟碳涂料的硬度、耐磨性以及耐腐蚀性，但受改性物质添加量的限制，氟碳涂料性能提高也受到限制。

故通过有效方法进一步改善氟碳涂料法的力学性能，提升氟碳防腐涂料的综合性能，延长使用寿命，成为人们亟待解决的问题。

发明内容

鉴于此，本发明公开提供了一种丙烯酸氢化松香醇酯改性氟碳树脂及其制备方法。进一步改善了氟碳树脂的疏水性、防污自洁性、防腐性及耐人工气候老化性，拓展了氟碳涂料在海洋重防腐领域的应用。

第一方面，本发明提供了一种丙烯酸氢化松香醇酯改性氟碳树脂，包括主链结构：碳链，与主链碳原子连接的侧基：

氢化松香醇酯基；

氟代烷酯基；

羟基或烷羟基；

和/或氢原子、烷基、烷氧基、羧基、酯基中的一种或多种。

优选地，按照质量百分比计，下列组分占所述改性氟碳树脂的质量百分含量为：所述氟原子的质量百分含量为1％～35％；羟基的质量百分含量为0.5％～10％；氢化松香醇酯基的质量百分含量为1％～25％。

第二方面，本发明提供了一种丙烯酸氢化松香醇酯改性氟碳树脂的制备方法，包括如下步骤：

步骤1：配制质量浓度为5％-85％的氢化松香醇溶液；

步骤2：向上述氢化松香醇溶液中加入缚酸剂、阻聚剂，混合均匀后，在0～80℃条件下，缓慢加入丙烯酰氯或甲基丙烯酰氯，滴加完毕后，回流反应1～24h，结束反应，分离去除沉淀物，并用去离子水洗至中性后，真空抽提去除溶剂，得到丙烯酸氢化松香醇酯；

步骤3：向丙烯酸氢化松香醇酯中依次加入溶剂、氟丙烯酸酯单体、丙烯酸羟基酯类单体、丙烯酸类单体、丙烯酸酯类单体、引发剂、链转移剂，混合均匀，制成反应溶液；

步骤4：按照质量百分比计，首先取10％～50％的所述反应溶液在60～140℃温度条件下，回流反应0.3～2h后，将剩余50％-90％的反应溶液继续缓慢滴加到反应体系中，在3～6h内滴加完毕，滴完后保温1～8h，然后，停止加热，降温至室温后出料，得到丙烯酸氢化松香醇酯改性氟碳树脂溶液；

步骤5：将丙烯酸氢化松香醇酯改性氟碳树脂溶液进行减压蒸馏，去除溶剂，得到丙烯酸氢化松香醇酯改性氟碳树脂。

优选地，所述步骤2中，缚酸剂为三乙胺、吡啶、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二异丙基乙胺、4-二甲氨基吡啶中的一种或多种。