氟烷基醇丙烯酸树脂合成
氟烷基(甲基)丙烯酸酯的分子式:RfOOC—C(R1)=CH2 (1) 式中,R1为H,—CH3;Rf是1~20个碳原子的氟化烷基。
氟烷基(甲基)丙烯酸酯的聚合反应活性高于相应的(甲基)丙烯酸酯。以它为基础和其他非氟化的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯、苯乙烯、丙烯腈、醋酸乙烯和氯乙烯等单体配合制备共聚物,过氧化物或偶氮化合物引发,用溶液或乳液聚合法在常压下进行游离基聚合,比普通的(甲基)丙烯酸酯和乙烯类单体聚合或共聚更易实现。
性能改进
氟化(甲基)丙烯酸酯聚合物可用式(2)表示:与对应的(甲基)丙烯酸酯均聚物相比,其热性能、机械性能、表面性能、光学性能有明显改进,特别是临界表面张力降低的幅度大,按分子中R1组成不同,树脂临界表面张力最低降到10.2 mN/m(见表1),这为涂料抗黏性、防沾污性提供了较大的改进空间。
氟化丙烯酸酯聚合物的临界表面张力(γc) Table 1 Critical Surface Tension of Fluorinated Acrylic Ester Polymer(γc) mN·m-1序号R1 R2 H —CH31CH3———15.5 15.54H(CF2)2CH2—20.4 5n-C3F7CH2——(CF2)8CH2—17.016.6 8 H(CF2)6CH2— 氟化改性丙烯酸树脂的溶解性有所降低,但对 氟化(甲基)丙烯酸酯和非氟化的丙烯酸酯单体共聚树脂,其溶解性会大大增加,接近普通丙烯酸酯共聚物的溶解性,而引入的F—C键又能对树脂性能有明显改进。
应用
选择氟化的丙烯酸酯或氟化的甲基丙烯酸酯单体和含羟基丙烯酸酯及其他丙烯酸酯或乙烯类单体制成羟基型氟化丙烯酸共聚树脂,可用聚氨酯固化剂常温交联固化,或用氨基树脂热交联固化。如前所述,明显改进了丙烯酸树脂抗沾污性、耐候性及光学性能,扩大了丙烯酸树脂涂料的应用领域。由于光学性能好,氟化丙烯酸酯的聚合物可以制辐射固化涂料、光导纤维涂料、战斗机风挡玻璃涂料等特种涂料。