【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于涂料化工，具体涉及一种高稳定性自清洁防结冰的树脂、涂料及其制备方法与应用。
技术介绍
1、随着工业技术进步以及人们生活水平提高，对衣食住行及工业应用中材料的长效耐沾污自清洁、防腐蚀、防结冰等表界面性能提出了更高的要求。轨道交通车辆和大飞机表面的耐沾污、防结冰对轨道交通和大飞机战略的实施至关重要，是影响高铁形象、飞机安全飞行的关键因素；随着新能源汽车产业的发展、家用小汽车的普及和生活节奏的加快，人们对汽车外车身的长期光鲜靓丽和低频次清洗保养提出了越来越高的需求。
2、轨道交通车辆、大飞机、汽车等交通工具在高速运行过程中，外表面漆膜需要长时间承受与空气剧烈摩擦所带来的压力。空气中的油污灰尘、路面的铁锈沥青粉尘颗粒和空中的蚊虫、飞鸟撞击残留的血污蛋白质、树胶污染物等都会牢牢黏附在交通工具外表面难以清洗干净。使用强溶剂、强碱性清洗剂进行人工清洗容易对漆面造成微裂纹损伤导致失光，进一步导致以上污染物的附着而难以清洗干净，同时还会加速漆膜老化、泛黄、脱皮等问题的发生并降低漆膜的使用寿命。另外，使用强溶剂、强碱性清洗剂进行人工清洗，既增加了使用保养人工成本，也极大增加了溶剂及碱性清洗剂的环境污染。
3、飞机表面的防结冰是飞行安全的重要指标。当飞机以小于某一临界马赫数的亚音速在结冰气象条件下飞行时，某些部件的迎风表面就会因大气中的水滴撞击、积聚而结冰。大量的事故和研究都表明，飞机关键部位的积冰，即使是少量的，也会导致飞机的升力下降，飞行阻力增大，从而引起飞机的操纵性和稳定性等气动品质的恶化。尤其是航空发动机
4、涂层的耐沾污、防腐蚀、防结冰等与涂层的表面浸润性密切相关。低表面能涂料由于具有较低的表面能(涂膜表面能<25mn/m)，灰尘、油渍、污损生物等在涂层表面的结合力弱，难以附着上去，即便少量附着，也很容易通过雨水冲刷或者轻微擦拭轻松去除，体现自清洁或易清洁效果。然而，目前的低表面能涂层主要采用疏水长链分子梳效应制备技术，对漆膜主链树脂的保护不足，涂层的耐候性、化学及结构稳定性差，在大气紫外线、酸雨、碱性清洗剂等作用下容易发生光解、水解等降解作用，疏水长链分子梳效应降低导致涂层表面自由能上升，户外仅维持半年左右即会逐渐失去自清洁效果。无法满足高速运作的交通工具，尤其是高铁车辆车身和飞机外表面对于长效耐沾污自清洁、防腐蚀、防结冰等自清洁涂层的要求。
技术实现思路
1、本专利技术旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种高稳定性自清洁防结冰的树脂、涂料及其制备方法与应用，所述涂料能够实现长期有效的耐沾污自清洁、防腐蚀和防结冰等功能。
2、为解决上述技术问题，本专利技术的第一方面提供了一种树脂，所述树脂的原料组分按重量份计包括：第一单体2-10份，第二单体10-20份，第三单体5-15份，第四单体10-18份，超支化有机硅树脂单体1-5份，引发剂0.5-1份，链转移剂0.1-0.5份，第一溶剂40-60份；
3、所述第一单体选自甲基丙烯酸、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯中的至少一种；
4、所述第二单体为选自甲基丙烯酸叔丁酯、丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸环己酯、丙烯酸双环戊二烯酯、甲基丙烯酸双环戊二烯酯中的至少一种；
5、所述第三单体为含氟丙烯酸酯单体；
6、所述第四单体为含羟基的活性交联单体。
7、优选地，所述超支化有机硅树脂单体的结构式如式(1)所示：
8、
9、式(1)中：r基团为-ch3或聚合活性基团，所述聚合活性基团选自ch2＝ch-、ch2＝c(ch3)cooch2ch2ch2-、ch2＝chcooch2ch2ch2-中的至少一种。
10、优选地，所述聚合活性基团在所述超支化有机硅树脂中的质量占比为1-5％。
11、优选地，所述含氟丙烯酸酯单体选自丙烯酸十二氟庚酯、甲基丙烯酸十二氟庚酯、丙烯酸十三氟辛酯、甲基丙烯酸十三氟辛酯、丙烯酸十七氟葵酯、甲基丙烯酸十七氟葵酯中的至少一种；进一步优选地，所述含氟丙烯酸酯单体选自甲基丙烯酸十二氟庚酯、甲基丙烯酸十三氟辛酯、甲基丙烯酸十七氟葵酯中的至少一种。
12、优选地，所述含羟基的活性交联单体选自甲基丙烯酸-2-羟乙酯、丙烯酸-2-羟乙酯、甲基丙烯酸-4-羟丁酯、丙烯酸-4-羟丁酯、羟乙基己内酯丙烯酸酯中的至少一种；进一步优选地，所述含羟基的活性交联单体选自甲基丙烯酸-2-羟乙酯、丙烯酸-2-羟乙酯、甲基丙烯酸-4-羟丁酯中的至少一种。
13、优选地，所述引发剂选自2，2'-偶氮双(2-甲基丙腈)、2,2'-双偶氮-(2,4-二甲基戊腈)中的至少一种。
14、优选地，所述链转移剂选自正十二烷基硫醇、仲十二烷基硫醇、叔十二烷基硫醇、环己基硫醇、3-巯基丙酸异辛酯、3-巯基丙酸正丁酯、正辛硫醇、巯基乙醇、巯基乙酸中的至少一种；进一步优选地，所述链转移剂选自正十二烷基硫醇、3-巯基丙酸异辛酯、3-巯基丙酸正丁酯中的至少一种。
15、优选地，所述第一溶剂选自醚类溶剂、酯类溶剂、酮类溶剂中的至少一种；进一步优选地，所述第一溶剂选自丙二醇甲醚醋酸酯、二元酸酯混合物(dbe)、异氟尔酮中的至少一种。
16、本专利技术的第二方面提供了上述树脂的制备方法，包括以下步骤：
17、将第一溶剂和引发剂分别分成三份，先将一份第一溶剂和一份引发剂混合，加热；然后加入另一份第一溶剂、另一份引发剂、第一单体、第二单体、第三单体、第四单体和超支化有机硅树脂单体，进行反应；再加入剩余的第一溶剂和剩余的引发剂，继续反应；最后加入链转移剂，降温，得所述树脂。
18、优选地，所述加热的温度为70-85℃；进一步优选地，所述加热的温度为75-80℃。且在加入链转移剂之前，物料体系一直维持在该温度下进行加料和反应。
19、优选地，所述降温至20-30℃。
20、优选地，所述反应的时间为2-4小时；进一步优选地，所述反应的时间为2.5-3.5小时。
21、优选地，所述继续反应的时间为1-3小时；进一步优选地，所述继续反应的时间为1.5-2.5小时。
22、优选地，所述第一溶剂在加料过程时，第一次加料量占第一溶剂总质量的8-12％；第二次加料量占第一溶剂总质量的78-82％。
23、优选地，所述引发剂在加料过程时，第一次加料量占引发剂总质量的8-12％；第二次加料量占引发剂总质量的78-82％。...
【技术保护点】
1.一种树脂，其特征在于，所述树脂的原料组分按重量份计包括：第一单体2-10份，第二单体10-20份，第三单体5-15份，第四单体10-18份，超支化有机硅树脂单体1-5份，引发剂0.5-1份，链转移剂0.1-0.5份，第一溶剂40-60份；
2.根据权利权利要求1所述的树脂，其特征在于，所述超支化有机硅树脂单体的结构式如式(1)所示：
3.根据权利要求1所述的树脂，其特征在于，所述含氟丙烯酸酯单体选自丙烯酸十二氟庚酯、甲基丙烯酸十二氟庚酯、丙烯酸十三氟辛酯、甲基丙烯酸十三氟辛酯、丙烯酸十七氟葵酯、甲基丙烯酸十七氟葵酯中的至少一种；
4.一种如权利要求1至3任意一项所述的树脂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的树脂的制备方法，其特征在于，所述加热的温度为70-85℃；和/或，所述降温至20-30℃。
6.一种涂料，其特征在于，所述涂料包括A组分和B组分，所述A组分按重量份计包括：权利要求1至3任意一项所述的树脂30-75份，球形纳米二氧化硅0.3-3份，表面助剂0.5-5份；所述B组分包括异氰
7.根据权利要求6所述的涂料，其特征在于，所述碳醇封端氟改性硅油的结构式如式(2)所示：
8.一种如权利要求6或7所述的涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
9.一种涂层，其特征在于，所述涂层由权利要求6或7所述的涂料固化而成。
10.权利要求6或7所述的涂料，或者权利要求9所述的涂层在交通工具中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种树脂，其特征在于，所述树脂的原料组分按重量份计包括：第一单体2-10份，第二单体10-20份，第三单体5-15份，第四单体10-18份，超支化有机硅树脂单体1-5份，引发剂0.5-1份，链转移剂0.1-0.5份，第一溶剂40-60份；
2.根据权利权利要求1所述的树脂，其特征在于，所述超支化有机硅树脂单体的结构式如式(1)所示：
3.根据权利要求1所述的树脂，其特征在于，所述含氟丙烯酸酯单体选自丙烯酸十二氟庚酯、甲基丙烯酸十二氟庚酯、丙烯酸十三氟辛酯、甲基丙烯酸十三氟辛酯、丙烯酸十七氟葵酯、甲基丙烯酸十七氟葵酯中的至少一种；
4.一种如权利要求1至3任意一项所述的树脂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的树脂...
【专利技术属性】
技术研发人员：余龙飞，贾康乐，郑小珊，李欢玲，宁俊华，苏秋萍，黄淋佳，丁桓，李锌娜，
申请(专利权)人：广东省科学院化工研究所，
类型：发明
国别省市：
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