【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种三元共聚物及其制备方法，具体涉及一种亲水疏油性三元共聚物及通过自由基聚合合成三元共聚物的方法，还涉及一种包含三元共聚物的防雾抗污涂料，属于涂层材料。
技术介绍
1、透明材料的防雾、自清洁问题仍然是一个极为重要、且富有挑战性的研究课题。无论是人们日常生活中使用的眼镜和镜子，还是汽车的挡风玻璃、后视镜、摄像镜头外壳，以及仪器显示视窗等，会因雾化而影响材料的透视性能。透明材料的雾化问题不仅给人们的生活带来了困扰和不便，有时甚至还会导致的严重人身安全危害。雾化产生的原因是，当材料表面的温度低于其所接触的空气的露点时，水蒸汽会冷凝液化成水珠，出现光线的折射和反射因而使得材料的透光率下降。如何才能使透明材料表面具有防雾功能，是当前材料领域长期未能攻克的一道难题。
2、通常透明材料防雾的方法都是基于2种思路，其一，通过加热，使材料表面的温度高于空气中水蒸汽的露点，避免水蒸汽在材料表面凝结成水滴；其二，通过改变基材表面润湿性，使其高度疏水化或高度亲水化。疏水性表面的水滴在重力等外力作用下滚落而去除；亲水表面因水滴铺展形成连续性的水膜，减少水滴引起的光线的折射和反射，从而保持材料透明性。与加热材料表面的方法相比，对基材表面润湿性进行调控来实现防雾的方法更节能、更容易实现，可大面积施工。例如，在透明材料表面喷涂亲水化合物作为防雾剂，或者采用金属氧化物(tio2)进行表面镀膜，这些方法都可以使得材料表面具有一定的防雾作用。然而，由于亲水表面具有较高的表面能，易吸附油脂和灰尘等污染物，且不易除去，从而破坏了表面亲水性，使防
3、中国专利cn105017883b中公开了一种采用亲水性树脂，其通过固化交联剂进行交联固化成膜的方法，获得具有亲水性的防雾膜，但是其对于涂膜的抗油污污染未做考察。中国专利cn108137945a中公开了一种具有表面活性的金属氧化物溶胶制备的防雾涂膜，其对玻璃和塑料具有优异的防雾效果。中国专利cn106574167b中公开了一种有阴离子和阳离子表面活性剂、亲水性共聚物以及多官能嵌段异氰酸酯三个组分组成防雾涂布液，对涂膜的防雾性能和耐久性能进行了持久的考察。根据行业内的常识，一般的亲水表面涂层而言，表面越亲水，防雾效果越好，但抗污能力和防雾持久性越差，因此，构建具有持久防雾性能的涂层，应使其表面具有一定的疏油和自清洁功能。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的缺陷，本专利技术的第一个目的是在于提供一种三元共聚物，该三元共聚物同时修饰有亲水性基团和含氟基团等功能基团以及可以交联活性官能团，能够通过交联固化成膜，并赋予膜层良好的亲水性和疏油抗污性，可以用于防雾抗污涂层材料。
2、本专利技术的第二个目的是在于提供一种三元共聚物的制备方法，该方法采用现有技术中成熟的raft聚合或atrp聚合方法得到，操作简单，成本低，有利于大规模生产。
3、本专利技术的第三个目的是在于提供一种防雾抗污涂料，其通过使用三元共聚物使其具有良好的持久亲水性能，从而保证其具有持久的防雾性能，且具有自清洁防污功能，不会因为环境中各种污染物的污染，而使得其性能衰减。
4、为了实现上述技术目的，本专利技术提供了一种三元共聚物，其由a单元、b单元和c单元构成的三元共聚物；
5、a单元：b单元：c单元：
6、其中，
7、r1为氢原子、甲基、三氟甲基、氯取代基或溴取代基；
8、r2为1～6个碳原子的烷基链(烷基链可以为直链烷基链也可以为带支链的烷基链)或1～6个碳原子的烷氧链；
9、rf为1～6个碳原子的全氟烷基；
10、r3为氢原子或甲基；
11、r4为1～12个碳原子的烷基链(烷基链可以为直链烷基链也可以为带支链的烷基链)或1～6个碳原子的烷氧基；
12、r5和r6独立选自1～6个碳原子的烷基；
13、r7为氢原子或甲基；
14、r8为2～6个碳原子烷基链(烷基链可以为直链烷基链也可以为带支链的烷基链)；
15、r9为氢原子或甲基；
16、r10为2～4个碳原子的烷基链(烷基链可以为直链烷基链也可以为带支链的烷基链)。
17、本专利技术的三元共聚物中a单元主要是含氟单元，其引入了全氟支链，其作为疏水性组分，能够降低聚合物形成涂层的表面能，起到疏水疏油的作用。b单元作为亲水性组分，氨基等亲水基团，起到亲水自清洁的作用。c单元为连接单元，引入了反应性官能团羟基，能与固化剂反应，使得聚合物固化成膜。
18、作为一个优选的方案，所述三元共聚物中a单元、b单元和c单元的摩尔比为：5～20:60～80:5～30。作为优选，当三元共聚物为无规共聚物时，所述三元共聚物中a单元、b单元和c单元的摩尔比为：10～20:60～75:10～20。当三元共聚物为嵌段共聚物时，所述三元共聚物中a单元、b单元和c单元的摩尔比为：5～10:60～80:10～20。三元共聚物中a单元的占比过高，会降低涂料组分的相容性，影响涂层自清洁性能，占比过低，则疏油性能较差；b单元的占比过高，降低涂层的持续防雾性能，占比过低，则自清洁性能变差；c单元的占比过高，所需固化剂含量过高，涂层变脆，柔韧性较低，占比过低，则涂层成膜性以及耐候性较差。
19、作为一个优选的方案，所述三元共聚物为无规共聚物或嵌段共聚物。
20、本专利技术还提供了一种防雾抗污涂料，其包含所述的三元共聚物和固化剂。
21、作为一个优选的方案，所述固化剂为至少包含两个异氰酸酯的化合物。异氰酸酯基团与羟基或羧基可发生加成反应，从而利用至少包含两个异氰酸酯的化合物可以与含氟聚合物中的活性基团反应形成交联结构。优选的固化剂为丙二酸二乙酯嵌段异氰酸酯，其在不添加催化剂的情况下于低温(120℃左右)良好的发生固化。
22、作为一个优选的方案，所述防雾抗污涂料包含表面活性剂。作为一个较优选的方案，所述表面活性剂包括阴离子表面活性剂和阳离子表面活性剂。作为一个较优选的方案，所述阴离子表面活性剂包括十二烷基苯磺酸钠。作为一个较优选的方案，所述阳离子表面活性剂包括十二烷基三甲基氯化铵。作为一个较优选的方案，所述阴离子表面活性剂以所述阳离子表面活性剂的质量比为1～10：0.01～3。将阴离子表面活性剂与阳离子表面活性剂搭配使用，使得阴离子与阳离子形成离子对，由此可减少由表面活性剂结露导致的表面活性剂的损失。本专利技术的阴离子表面活性剂和阳离子表面活性剂的协同作用，难以发生随着使用而产生的防雾性能(水膜形成能力)下降，保持了优异的防雾性能。相对于100重量份的三元共聚物，阴离子表面活性剂的量优选在1.00～10.00重量份的范围内。若阴离子表面活性剂的量不足1.00重量份，则防雾膜的防雾性能的持久性降低，同时耐热试验后的防雾性能降低，若阴离子表面活性剂的量超过10.00重量份，则防雾膜上的滴水痕迹容易变醒目。
23、作为一个优选的方案，防雾抗污涂料由以下质量份组分组成：本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种三元共聚物，其特征在于：由A单元、B单元和C单元构成；
2.根据权利要求1所述的一种三元共聚物，其特征在于：A单元、B单元和C单元的摩尔比为：5～20:60～80:5～30。
3.根据权利要求1或2所述的一种三元共聚物，其特征在于：所述三元共聚物为无规共聚物或嵌段共聚物。
4.一种防雾抗污涂料，其特征在于：包含权利要求1～3任一项所述的三元共聚物和固化剂。
5.根据权利要求4所述的一种防雾抗污涂料，其特征在于：所述固化剂为至少包含两个异氰酸酯的化合物。
6.根据权利要求4或5所述的一种防雾抗污涂料，其特征在于：包含表面活性剂。
7.根据权利要求6所述的一种防雾抗污涂料，其特征在于：
8.根据权利要求4或7所述的一种防雾抗污涂料，其特征在于：由以下质量份组分组成：
9.权利要求1～3任一项所述的一种三元共聚物的制备方法，其特征在于：A单体、B单体与C单体通过RAFT聚合或ATRP聚合得到；
【技术特征摘要】
1.一种三元共聚物，其特征在于：由a单元、b单元和c单元构成；
2.根据权利要求1所述的一种三元共聚物，其特征在于：a单元、b单元和c单元的摩尔比为：5～20:60～80:5～30。
3.根据权利要求1或2所述的一种三元共聚物，其特征在于：所述三元共聚物为无规共聚物或嵌段共聚物。
4.一种防雾抗污涂料，其特征在于：包含权利要求1～3任一项所述的三元共聚物和固化剂。
5.根据权利要求4所述的一种防雾抗污...
【专利技术属性】
技术研发人员：董其宝，符勇，张萌，刘舒佳，高名锐，康霞，周宇思，彭路，叶周，王超香，
申请(专利权)人：湖南庆润新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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