氟硅改性丙烯酸樹脂和涂料的開發(fā)與應(yīng)用

王森藍(lán)+張曉紅+胡盛初

摘 要：丙烯酸樹脂是一種應(yīng)用廣泛的涂料基質(zhì)材料，具有優(yōu)良的成膜性和耐油性、機(jī)械穩(wěn)定性、耐光性以及粘附性，原料來(lái)源豐富，成本低。隨著社會(huì)的發(fā)展和人們生活水平的不斷提高，人們對(duì)涂料的要求也就越來(lái)越高。環(huán)保型涂料已經(jīng)日益發(fā)展為各國(guó)研究的重點(diǎn)。氟硅改性丙烯酸樹脂具有良好的保光保色性，附著力強(qiáng)，光亮豐滿及幽靈的耐候性，耐玷污性，疏水疏油性等優(yōu)點(diǎn)。因此，其具有一定的經(jīng)濟(jì)意義和研究?jī)r(jià)值。本文主要研究了氟硅改性丙死酸樹脂和涂料的開發(fā)與應(yīng)用，具有一定的借鑒意義。

關(guān)鍵詞：氟硅改性；丙烯酸樹脂；涂料

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.24.039

丙烯酸樹脂具有良好的粘附性和良好的力學(xué)性能、化學(xué)穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn)，是迅速發(fā)展起來(lái)的高檔涂料。但使丙烯酸樹脂耐水性和耐沾污性比較差，耐溶性也交差。因此，有機(jī)硅和有機(jī)佛硅鈣性具有卓越的低表面能和良好的耐高低溫性，用有機(jī)氟和有機(jī)硅改性丙烯酸樹脂具有顯著的性能。經(jīng)過(guò)氟硅改性后的丙烯酸樹脂具有更好的疏水、疏油性，化學(xué)穩(wěn)定性及較低的玻璃花轉(zhuǎn)變溫度等優(yōu)點(diǎn)，能夠充分發(fā)揮出各自的優(yōu)勢(shì)，因此日益成為人們關(guān)注的重點(diǎn)。本文著重分析了氟硅改性丙烯酸樹脂和涂料的開發(fā)和應(yīng)用。

1 氟硅改性丙烯酸樹脂和涂料的研發(fā)方法

氟硅改性丙烯酸樹脂和涂料的研發(fā)方法主要有兩種：其一，化學(xué)改性法。首先將含氟丙烯酸與烯烴基硅烷單體等共聚。在溶劑甲基異丁基酮存在的條件下，將含有全氟基團(tuán)的氟碳單體與丙烯酸酯類單體在引發(fā)劑AIBN引發(fā)下進(jìn)行自由基共聚制成的氟碳樹脂。當(dāng)復(fù)燃單體質(zhì)量分?jǐn)?shù)較低（5%）時(shí)候，加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%-8%的甲基丙死酸三甲氧基硅烷，從而制成有機(jī)硅改性氟碳樹脂共聚物。共聚物的涂抹在80℃固化兩個(gè)小時(shí)以上，具有硬度高、耐水、耐堿、耐溶劑、表面自潔及耐沾污等優(yōu)良性能。而且降低了其成本，為工業(yè)化生產(chǎn)有機(jī)硅改性氟碳涂料創(chuàng)造了一定的條件。其次，先合成共氟硅單體，然后再與丙烯酸酯類單體共聚反應(yīng)。合成共氟硅單體主要有金屬有機(jī)化合物法。其通過(guò)氟烴基格式試劑或氟烴基格式試劑或烷氧基硅烷反應(yīng)來(lái)支撐共氟硅單體。另一種是加成法，加成法是利用硅氫化反應(yīng)，一般以氯鉑酸為催化劑，支撐一系列氟烴基硅烷化合物。其二，物理共混法。物理共混法操作比較簡(jiǎn)單，成本較低，是一種非常重要的制備聚合物的方法。但是應(yīng)用氟硅改性丙烯酸樹脂上卻存在著一定的缺點(diǎn)，比如穩(wěn)定性不高，相容性較差，容易發(fā)生分離，因此物理共混法現(xiàn)在應(yīng)用的價(jià)值也不大，基本上都是使用化學(xué)改性化取代。

2 氟硅改性丙烯酸樹脂和涂料的應(yīng)用

2.1 用于制備防腐材料

水性鐵紅丙烯酸防銹漆，水性自交聯(lián)丙烯酸防腐材料，耐酸雨有機(jī)硅改性丙烯酸涂料，氟硅改性丙烯酸木器涂料。其中，水性鐵紅丙烯酸防銹漆是自干型涂料，其性能優(yōu)于紅丹酚醛防銹漆和紅丹醇酸防銹漆。該漆具有優(yōu)良的耐鹽水性、耐腐蝕性、附著力較強(qiáng)，堅(jiān)韌、牢固的特點(diǎn)，同時(shí)可以配合各類面漆配套使用，無(wú)毒無(wú)害、對(duì)環(huán)境的污染非常少，便于儲(chǔ)藏運(yùn)算和施工涂料。并且氟硅改性丙烯酸樹脂和涂料主要應(yīng)用于大型機(jī)械、車輛、船舶以及小型儀器儀表等涂料。

2.2 抗菌涂料

氟硅改性丙烯酸樹脂和涂料可以應(yīng)用食用用型無(wú)機(jī)抗菌涂料，防抗菌苯丙乳液建筑涂料，納米氧化新意苯丙乳液抗菌涂料，納米銀粉抗菌涂料。食用用型無(wú)機(jī)抗菌涂料主要是由溶膠一凝膠法制備的無(wú)機(jī)抗菌粉體可添加與丙烯酸涂料中得到的抗菌性、耐磨性、耐水性等優(yōu)良的抗菌涂料。該涂料可以廣泛應(yīng)用于食品廠、醫(yī)院、制藥廠等場(chǎng)所。

2.3 用于建筑涂料

氟硅改性丙烯酸樹脂和涂料可以應(yīng)用與建筑材料等方面，丙烯酸樹脂建筑用乳膠漆，聚丙烯酸酯彩色涂料，防水涂料和外墻的涂料上。聚丙烯酸酯彩色涂料的基料可以應(yīng)用在制備清漆或者色漆上，其制成的清漆或者色漆主要適用于內(nèi)外墻的裝飾上，具有色彩艷麗、耐水性、漆膜柔韌、耐惡劣氣候性等優(yōu)良特點(diǎn)。

2.4 用于光學(xué)和導(dǎo)電功能涂料

溶劑型丙烯酸熒光涂料，丙烯酸夜光涂料，聚合物水泥長(zhǎng)余輝蓄能發(fā)光涂料，丙烯酸紫外光固化光纖帶涂料。溶劑型丙烯酸熒光涂料主要是聚丙烯酸樹脂無(wú)色透明并且透光性較好，尤其是對(duì)紫外光透過(guò)率高，耐水、耐堿性較好，其作為主要為膜物添加熒光顏料和熒光涂料，施工性能較好，漆膜鮮艷，使用的時(shí)間非常長(zhǎng)。因此可以使用建筑涂料，在鐵路、公路、人造、景觀等。

另外，還可以用于導(dǎo)電功能的涂料中。丙烯酸樹脂石墨導(dǎo)電涂料，塑料制品用病死算防靜電涂料。對(duì)于陶瓷表面的導(dǎo)電應(yīng)該用丙烯酸石墨導(dǎo)電性涂料，其具有良好的導(dǎo)電性，對(duì)陶瓷表面也具有良好的附著力，并且不污染環(huán)境，價(jià)格成本低，可以應(yīng)用于電磁屏蔽的涂覆。

氟硅改性丙烯酸樹脂和涂料具有較低的摩擦性，用作磁記錄介質(zhì)的潤(rùn)滑和防護(hù)涂料以及一些光學(xué)設(shè)備，如果攝像機(jī)和照相機(jī)的透鏡的保護(hù)涂層。在重防腐涂料中也有廣泛的應(yīng)用，有機(jī)氟硅材料的耐腐蝕性能，耐化學(xué)品性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了其他所有工程塑料，在化工防腐設(shè)備領(lǐng)域中，有機(jī)氟硅材料廣泛應(yīng)用在設(shè)備以及管道材料、泵閥、配件涂層防護(hù)中?？傊韪男员浪針渲屯苛系膬?yōu)越性能，大大提高其使用壽命，并且使其涂料的應(yīng)用更加廣泛。

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作者簡(jiǎn)介：張曉紅（1977-），女，江蘇徐州人，本科，副教授，研究方向：精細(xì)化學(xué)品生產(chǎn)與應(yīng)用。endprint