氟硅改性丙烯酸樹脂和涂料的開發與應用

王森藍+張曉紅+胡盛初

摘 要：丙烯酸樹脂是一種應用廣泛的涂料基質材料，具有優良的成膜性和耐油性、機械穩定性、耐光性以及粘附性，原料來源豐富，成本低。隨著社會的發展和人們生活水平的不斷提高，人們對涂料的要求也就越來越高。環保型涂料已經日益發展為各國研究的重點。氟硅改性丙烯酸樹脂具有良好的保光保色性，附著力強，光亮豐滿及幽靈的耐候性，耐玷污性，疏水疏油性等優點。因此，其具有一定的經濟意義和研究價值。本文主要研究了氟硅改性丙死酸樹脂和涂料的開發與應用，具有一定的借鑒意義。

關鍵詞：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性能、化學穩定性等優點，是迅速發展起來的高檔涂料。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，有機硅和有機佛硅鈣性具有卓越的低表面能和良好的耐高低溫性，用有機氟和有機硅改性丙烯酸樹脂具有顯著的性能。經過氟硅改性后的丙烯酸樹脂具有更好的疏水、疏油性，化學穩定性及較低的玻璃花轉變溫度等優點，能夠充分發揮出各自的優勢，因此日益成為人們關注的重點。本文著重分析了氟硅改性丙烯酸樹脂和涂料的開發和應用。

1 氟硅改性丙烯酸樹脂和涂料的研發方法

氟硅改性丙烯酸樹脂和涂料的研發方法主要有兩種：其一，化學改性法。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，將含有全氟基團的氟碳單體與丙烯酸酯類單體在引發劑AIBN引發下進行自由基共聚制成的氟碳樹脂。當復燃單體質量分數較低（5%）時候，加入質量分數為2%-8%的甲基丙死酸三甲氧基硅烷，從而制成有機硅改性氟碳樹脂共聚物。共聚物的涂抹在80℃固化兩個小時以上，具有硬度高、耐水、耐堿、耐溶劑、表面自潔及耐沾污等優良性能。而且降低了其成本，為工業化生產有機硅改性氟碳涂料創造了一定的條件。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。合成共氟硅單體主要有金屬有機化合物法。其通過氟烴基格式試劑或氟烴基格式試劑或烷氧基硅烷反應來支撐共氟硅單體。另一種是加成法，加成法是利用硅氫化反應，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單，成本較低，是一種非常重要的制備聚合物的方法。但是應用氟硅改性丙烯酸樹脂上卻存在著一定的缺點，比如穩定性不高，相容性較差，容易發生分離，因此物理共混法現在應用的價值也不大，基本上都是使用化學改性化取代。

2 氟硅改性丙烯酸樹脂和涂料的應用

2.1 用于制備防腐材料

水性鐵紅丙烯酸防銹漆，水性自交聯丙烯酸防腐材料，耐酸雨有機硅改性丙烯酸涂料，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，其性能優于紅丹酚醛防銹漆和紅丹醇酸防銹漆。該漆具有優良的耐鹽水性、耐腐蝕性、附著力較強，堅韌、牢固的特點，同時可以配合各類面漆配套使用，無毒無害、對環境的污染非常少，便于儲藏運算和施工涂料。并且氟硅改性丙烯酸樹脂和涂料主要應用于大型機械、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用食用用型無機抗菌涂料，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。食用用型無機抗菌涂料主要是由溶膠一凝膠法制備的無機抗菌粉體可添加與丙烯酸涂料中得到的抗菌性、耐磨性、耐水性等優良的抗菌涂料。該涂料可以廣泛應用于食品廠、醫院、制藥廠等場所。

2.3 用于建筑涂料

氟硅改性丙烯酸樹脂和涂料可以應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、耐惡劣氣候性等優良特點。

2.4 用于光學和導電功能涂料

溶劑型丙烯酸熒光涂料，丙烯酸夜光涂料，聚合物水泥長余輝蓄能發光涂料，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色透明并且透光性較好，尤其是對紫外光透過率高，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，使用的時間非常長。因此可以使用建筑涂料，在鐵路、公路、人造、景觀等。

另外，還可以用于導電功能的涂料中。丙烯酸樹脂石墨導電涂料，塑料制品用病死算防靜電涂料。對于陶瓷表面的導電應該用丙烯酸石墨導電性涂料，其具有良好的導電性，對陶瓷表面也具有良好的附著力，并且不污染環境，價格成本低，可以應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，用作磁記錄介質的潤滑和防護涂料以及一些光學設備，如果攝像機和照相機的透鏡的保護涂層。在重防腐涂料中也有廣泛的應用，有機氟硅材料的耐腐蝕性能，耐化學品性能遠遠超過了其他所有工程塑料，在化工防腐設備領域中，有機氟硅材料廣泛應用在設備以及管道材料、泵閥、配件涂層防護中?？傊?，氟硅改性丙死酸樹脂和涂料的優越性能，大大提高其使用壽命，并且使其涂料的應用更加廣泛。

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作者簡介：張曉紅（1977-），女，江蘇徐州人，本科，副教授，研究方向：精細化學品生產與應用。endprint