有機(jī)氟硅改性丙烯酸樹(shù)脂的合成及性能研究.pdf

1、丙烯酸樹(shù)脂具有優(yōu)良的粘附性和良好的力學(xué)性能、化學(xué)穩(wěn)定性，成膜性好等優(yōu)點(diǎn)，是近幾十年迅速發(fā)展起來(lái)的高檔涂料。但丙烯酸樹(shù)脂耐水性和耐粘污性差，耐溶劑性也不好。有機(jī)硅和有機(jī)氟改性樹(shù)脂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(shù)脂能顯著改善其性能。 本課題以甲基丙烯酸三氟乙酯（TFEMA）、乙烯基三乙氧基硅烷（A-151）、羥基硅油、甲基丙烯酸甲酯（MMA）、丙烯酸丁酯（BMA）為共聚單體，分別用溶液聚合和乳液聚合

2、方法合成了性能優(yōu)異的有機(jī)氟硅改性丙烯酸樹(shù)脂。通過(guò)正交試驗(yàn)探討了反應(yīng)中不同加料方式、引發(fā)劑用量、各種單體的用量等因素對(duì)反應(yīng)過(guò)程及產(chǎn)物性能影響。 以偶氮二異丁腈（AIBN）為引發(fā)劑，二甲苯為溶劑，TFEMA、MMA、BMA、A-151、羥基硅油等為原料，用溶液聚合方式先合成有機(jī)硅改性的丙烯酸酯大分子，采用半連續(xù)加料方式，補(bǔ)加AIBN和TFEMA，以前一步制得的大分子為核，得到了殼層為含氟單體的有機(jī)氟硅改性丙烯酸樹(shù)脂。通過(guò)透射電鏡（T

3、EM）、IR對(duì)產(chǎn)物結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，用TGA熱分析、DSC分析、表面接觸角等測(cè)試膜性能。結(jié)果表明產(chǎn)物綜合性能優(yōu)良。 乳液聚合由于其突出的環(huán)保性在最近的幾十年獲得了極大的發(fā)展。本課題進(jìn)一步對(duì)上述單體的乳液聚合方式進(jìn)行了研究。用過(guò)硫酸銨（APS）為引發(fā)劑，十二烷基硫酸鈉（SDS）和OP-10為復(fù)合乳化劑，合成了顆粒分布均勻的球形乳液顆粒。得到了凝膠少、儲(chǔ)存穩(wěn)定性、耐冷性、電解質(zhì)穩(wěn)定性等良好的乳液。乳液涂膜耐熱性、耐酸、耐堿、耐鹽性良好。

4、最佳的反應(yīng)配比是TFEMA（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）15％，硅烷偶聯(lián)劑和硅油用量相等且都為3％，SDS和OP-10質(zhì)量相等且都為1．4％，APS為0．6％。 有機(jī)氟硅改性后的丙烯酸酯共聚樹(shù)脂涂膜對(duì)水接觸角都在100°以上，具有良好的自清潔性。同時(shí)，有機(jī)氟硅單體的加入，涂膜耐熱性也有明顯提高。改性后的產(chǎn)物涂膜比純丙烯酸樹(shù)脂涂膜硬度明顯提高，XPS電子能譜分析表明，產(chǎn)物成膜時(shí)氟元素優(yōu)先向產(chǎn)物表面遷移，可用較低用量的含氟單體合成性能優(yōu)良的產(chǎn)物。