羟基丙烯酸含氟树脂改性饱和聚酯树脂及其制备方法技术

本发明专利技术属于改性饱和聚酯树脂技术领域，尤其涉及一种羟基丙烯酸含氟树脂改性饱和聚酯树脂，包括以下质量份的组成：羟基丙烯酸含氟树脂6～12份，饱和多元醇25～30份，饱和多元酸25～35份，催化剂0.0001～0.001份，二甲苯1～2份和高沸点芳烃溶剂30～40份。另外，本发明专利技术还涉及一种所述的羟基丙烯酸含氟树脂改性饱和聚酯树脂的制备方法。相比于现有技术，本发明专利技术在保持饱和聚酯树脂优越性能的同时，提高其漆膜的耐候性能、拒油性、拒水性和耐擦拭性能。

【技术实现步骤摘要】
羟基丙烯酸含氟树脂改性饱和聚酯树脂及其制备方法
本专利技术属于改性饱和聚酯树脂
，尤其涉及一种羟基丙烯酸含氟树脂改性饱和聚酯树脂及制备方法。
技术介绍
随着技术的进步和市场需求的多样性，对卷材及卷材涂料提出了更多的质量要求，在卷钢或卷铝用于户外(例如高档的厂房彩钢板、高档写字楼的铝塑复合板)时，对涂膜的耐候性能、耐沾污性能有更高的要求。目前普通卷材涂料以聚酯氨基和丙烯酸氨基烤漆为主，高档耐候涂层以氟碳涂料为主。氟碳树脂是指由氟烯烃聚合或氟烯烃和其它单体共聚而成的高分子聚合物。而由氟烯烃聚合或氟烯烃和其它单体共聚而成的聚合物为成膜物质的涂料就是氟碳涂料或称之为含氟涂料。而目前市场上最主要的氟碳涂料是以聚偏二氟乙烯(PVDF)树脂为主要成膜物。氟碳涂料由于氟原子具有最高的电负性(4.0)和较小的原子半径(0.135nm)、F-C键具有最大的键能(485.6J/mol)、氟碳涂层具有较低的表面能(23dyne/cm)以及极小的磨擦系数(对钢板滑动磨擦系数为0.15～0.17)等，因而氟碳涂料具有耐温变、高的耐候性、低表面张力、耐化学品腐蚀的性能，又有优异的电学性能(低电导率)和表面性能(尤其是疏水疏油性)，超长的耐久耐候性，耐化学品性，不粘尘的抗沾污性和良好的附着力，耐腐蚀性，耐磨耗性，不龟裂，不脱落，无色差，不褪色等功能，已成为涂料行业目前研究的热点和重点。但是氟碳涂料也有它的不足之处，例如，PVDF氟涂料不能制造有光涂料，影响了其装饰效果的拓展；PVDF氟涂料需要在230℃以上高温成膜，只适合在工业涂装线上施工，限制了其扩大应用；氟碳涂料抵御较高浓度碱液腐蚀的能力较弱；PVDF氟涂料使用温度可达150℃，但是作为热塑性涂料，升温会使涂膜变软，一般不推荐在高温条件下使用。另外，PVDF树脂本身的加工性、成膜性、对底材的附着力、对颜料的润湿性等不好，需要与丙烯酸树脂搭配使用，丙烯酸树脂的加入目的是对PVDF树脂进行改性，在成膜物中PVDF与丙烯酸树脂的固体份比例接近70:30，所以目前市场上在用的氟碳漆实际上是丙烯酸改性氟碳漆(物理改性)。氟碳材料具有比较显著的性能优势和缺陷，同时，高昂的成本也限制了氟碳材料的应用。用氟碳材料改性其它材料是近年材料研究的热点之一。用含氟的单体来改性其它树脂，将有机氟的一些优越特性引入到新的树脂中，赋予改性树脂一些新的性能，拓展了有机氟材料的应用领域。在树脂改性研究中，包括物理改性和化学改性两种方式。物理改性也叫“冷拼”工艺，有机氟树脂和改性树脂的“冷拼”工艺，两者之间没有化学键结合，并且两种树脂的混溶性差，容易分层，形成涂层以后，有机氟树脂易从改性树脂中“分离”出来，有机氟树脂涂层附着在改性树脂涂层表面，涂层之间仅靠范德华力结合，层间附着力很弱，随着时间推移和擦洗次数或风吹雨淋次数的增加，这层有机氟涂层很容易慢慢损失。化学改性工艺是氟材料与被改性的树脂是以化学键结合，两者键合紧密，树脂性能均匀、稳定，不会出现大的性能波动。但是化学改性选择的氟材料不能分子链太短、分子量太小，因为小分子的氟烃结构即使通过化学键合“嫁接”到树脂分子上，在漆膜成膜以后，这样的小分子非常容易被树脂大分子缠绕而“包埋”，从而导致有机氟的材料性能根本难以体现。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于：针对现有技术的不足，而提供一种羟基丙烯酸含氟树脂改性饱和聚酯树脂，在保持饱和聚酯树脂优越性能的同时，提高其漆膜的耐候性能、拒油性、拒水性和耐擦拭性能。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种羟基丙烯酸含氟树脂改性饱和聚酯树脂，包括以下质量份的组成：羟基丙烯酸含氟树脂6～12份，饱和多元醇25～30份，饱和多元酸25～35份，催化剂0.0001～0.001份，二甲苯1～2份和高沸点芳烃溶剂30～40份。优选的，催化剂为FASCAT4100催化剂，高沸点芳烃溶剂为Solvesso150#高沸点芳烃溶剂。作为本专利技术所述的羟基丙烯酸含氟树脂改性饱和聚酯树脂的一种改进，所述羟基丙烯酸含氟树脂包括以下质量份的组成：(甲基)丙烯酸酯单体55～63份、丙烯酸0.4～0.8份、引发剂0.4～0.8份和有机溶剂35～45份，在所述(甲基)丙烯酸酯单体中，20～30wt％含有氟碳支链结构，10～18wt％含有羟基。(甲基)丙烯酸酯单体经溶液自由基共聚制得羟基丙烯酸含氟树脂。优选的，有机溶剂为二甲苯。作为本专利技术所述的羟基丙烯酸含氟树脂改性饱和聚酯树脂的一种改进，所述羟基丙烯酸含氟树脂的制备方法包括以下步骤：S1，按序将(甲基)丙烯酸酯单体、丙烯酸和80～85％的引发剂加入锥形瓶中，搅拌混合均匀；S2，在装有搅拌浆、温度计、滴液漏斗、球型冷凝管的2000ml四口反应烧瓶中投入有机溶剂，开启搅拌，通氮气，升温至125～130℃，恒温30min；S3，将步骤S1所得加入滴液漏斗中，开始滴加，反应过程温度保持为125～130℃，匀速滴加3.5～4.5h，滴加完毕后再保温反应2h；S4，加入剩余的引发剂，再保温2h，然后升温至145℃回流脱水半小时，再降温至80℃以下，检验合格后，过滤，包装。作为本专利技术所述的羟基丙烯酸含氟树脂改性饱和聚酯树脂的一种改进，所述含氟碳支链结构的(甲基)丙烯酸酯单体包括丙烯酸六氟丁酯、丙烯酸十二氟庚酯、全氟辛基乙基丙烯酸酯、甲基丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸十二氟庚酯和全氟辛基乙基甲基丙烯酸酯中的至少一种。成膜以后，由于(甲基)丙烯酸六氟丁酯、(甲基)丙烯酸十二氟庚酯、丙烯酸全氟辛基乙基酯具有比较大的链长，六氟丁酯、十二氟庚酯、全氟辛基乙基酯等支链克服饱和聚酯树脂大分子的缠绕、“包埋”，而“漂浮”到漆膜表面，起到保护膜的作用，赋予漆膜耐候性、拒水、拒油、耐摩擦等改善性能。作为本专利技术所述的羟基丙烯酸含氟树脂改性饱和聚酯树脂的一种改进，所述含羟基的(甲基)丙烯酸酯单体包括丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟乙酯和甲基丙烯酸羟丙酯中的至少一种。作为本专利技术所述的羟基丙烯酸含氟树脂改性饱和聚酯树脂的一种改进，除所述含氟碳支链结构的(甲基)丙烯酸酯单体和所述含羟基的(甲基)丙烯酸酯单体外，其余(甲基)甲基丙烯酸酯单体包括丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸异辛酯中的至少一种。作为本专利技术所述的羟基丙烯酸含氟树脂改性饱和聚酯树脂的一种改进，所述饱和多元醇包括新戊二醇、甲基丙二醇、1,6-己二醇、乙二醇、三羟甲基丙烷、2-丁基-2-乙基-1,3丙二醇、1,4-环己烷二甲醇和羟基特戊酸新戊二醇单酯中的至少一种。作为本专利技术所述的羟基丙烯酸含氟树脂改性饱和聚酯树脂的一种改进，所述饱和多元酸包括邻苯二甲酸、对苯二甲酸、间苯二甲酸、偏苯三酸酐、己二酸中的至少一种。本专利技术的目的之二在于：提供一种所述的羟基丙烯酸含氟树脂改性饱和聚酯树脂的制备方法，包括以下步骤：1)在装有搅拌浆、氮气管、温度计、刺型分馏柱的2000ml四口反应烧瓶中依次加入羟基丙烯酸含氟树脂、饱和多元醇、饱和多元酸和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种羟基丙烯酸含氟树脂改性饱和聚酯树脂，其特征在于，包括以下质量份的组成：羟基丙烯酸含氟树脂6～12份，饱和多元醇25～30份，饱和多元酸25～35份，催化剂0.0001～0.001份，二甲苯1～2份和高沸点芳烃溶剂30～40份。/n

【技术特征摘要】
1.一种羟基丙烯酸含氟树脂改性饱和聚酯树脂，其特征在于，包括以下质量份的组成：羟基丙烯酸含氟树脂6～12份，饱和多元醇25～30份，饱和多元酸25～35份，催化剂0.0001～0.001份，二甲苯1～2份和高沸点芳烃溶剂30～40份。


2.根据权利要求1所述的羟基丙烯酸含氟树脂改性饱和聚酯树脂，其特征在于，所述羟基丙烯酸含氟树脂包括以下质量份的组成：(甲基)丙烯酸酯单体55～63份、丙烯酸0.4～0.8份、引发剂0.4～0.8份和有机溶剂35～45份，在所述(甲基)丙烯酸酯单体中，20～30wt％含有氟碳支链结构，10～18wt％含有羟基。


3.根据权利要求2所述的羟基丙烯酸含氟树脂改性饱和聚酯树脂，其特征在于，所述羟基丙烯酸含氟树脂的制备方法包括以下步骤：
S1，按序将(甲基)丙烯酸酯单体、丙烯酸和80～85％的引发剂加入锥形瓶中，搅拌混合均匀；
S2，在装有搅拌浆、温度计、滴液漏斗、球型冷凝管的2000ml四口反应烧瓶中投入有机溶剂，开启搅拌，通氮气，升温至125～130℃，恒温30min；
S3，将步骤S1所得加入滴液漏斗中，开始滴加，反应过程温度保持为125～130℃，匀速滴加3.5～4.5h，滴加完毕后再保温反应2h；
S4，加入剩余的引发剂，再保温2h，然后升温至145℃回流脱水半小时，再降温至80℃以下，检验合格后，过滤，包装。


4.根据权利要求2所述的羟基丙烯酸含氟树脂改性饱和聚酯树脂，其特征在于，所述含氟碳支链结构的(甲基)丙烯酸酯单体包括丙烯酸六氟丁酯、丙烯酸十二氟庚酯、全氟辛基乙基丙烯酸酯、甲基丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸十二氟庚酯和全氟辛基乙基甲基丙烯酸酯中的至少一种。


5.根据权利要求2所述的羟基丙烯酸含氟树脂改性饱和聚酯树脂，其特征在于，所述含羟基的(甲基)...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙立岩，孙中新，何华萍，刘杰，邱亚军，
申请(专利权)人：广东邦弗特新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44