溶剂型含氟丙烯酸酯树脂的合成及其在氟碳涂料中的应用研究

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1、隍压料技大学溶剂型含氟丙烯酸酯树脂的合成及其在氟碳涂料中的应用研究申请学位学科：工学所学学科专业：应用化学培养单位：化学与化工学院硕士生：吴婧导师：安秋风教授2013年6月SYNTHESIS0FSOLVENTFLUoRo．ACRYL上订ERESINSANDTHEIRAPPLICATIoNSINFLUoRoCARBoNCoATINGSAThesisSubmittedtoShaanxiUniversityofScienceandTechnologyinPartialFulfillmentoftheRequirementfortheDegreeofMastero

2、fEngineeringScienceThesis7’。Prof．OiufengAnIlaeslstSupervlsor：trotJune，2013，溶剂型含氟丙烯酸酯树脂的合成及其在氟碳涂料中的应用研究摘要氟碳涂料因其具有优异的耐久性、耐候性、耐酸碱性和突出的防粘污白清洁功能而备受青睐。氟碳涂料的优异性能主要取决于它的关键组分即成膜树脂，含氟丙烯酸酯类树脂是一种常用的成膜树脂。溶剂型含氟丙烯酸酯树脂具有粘度适中、成膜性好、使用方便等优点，制得的氟碳涂料不仅光泽度大、硬度大、附着力好、柔韧性好，还具有优异的防水性、耐腐蚀性、耐候性和自清洁能力，可以作为飞机

3、蒙皮涂料、汽车罩漆、轮船防污防腐蚀涂层、高层建筑免维护涂料或电线电缆防冻涂层等使用。因此，溶剂型含氟丙烯酸树脂的合成及应用研究是一个具有实际意义的研究课题。本论文以甲基丙烯酸十二氟庚酯(RfnA)、丙烯酸丁酯(BA)、丙烯酸羟丙酯(HPAA)、苯乙烯类化合物(苯乙烯ST或对氯甲基苯乙烯CMS)为原料，过氧化二苯甲酰(BPO)为引发剂，合成了2种溶剂型含氟丙烯酸酯树脂(PFBSH和PFBCH)。通过红外光谱(IR)及核磁共振氢谱(1H．NMR)等检测手段对产物进行了表征。再以产物、溶剂型纳米Ti02和溶剂型固化剂等为主要成分配制溶剂型氟碳涂料，并制作涂料样板

4、，考察了树脂合成及漆膜制作过程中各项因素对氟碳涂料应用性能的影响。(1)合成的含氟丙烯酸酯树脂溶液为无色(PFBSH)或淡黄色(PFBCH)透明液体，具有固含量高、羟值高、黏度适中的特点，适于配制综合性能良好、施工方便的氟碳涂料。(2)合成的树脂溶液涂膜后成膜性佳，呈无色透明状，氟链段在其表面密集分布，具有疏水性；所制作的涂料漆膜光滑平整，具有较好的光泽。(3)根据相关关系曲线，确定催化剂的用量为1．0％(占单体质量百分数)，聚合温度为80℃。(4)通过对比实验数据、分析不同涂料漆膜的各项性能，选择采用氟单体后期匀速滴加的加料方法、软硬单体比例为1：2．5

5、来合成含氟丙烯酸酯树脂，并采用纳米Ti02的用量为25％、固化温度为130℃来制作涂料漆膜。(5)用这2种含氟丙烯酸酯树脂制备的氟碳涂层的耐冲击性优良，并表现出优越的自清洁能力，与水的接触角臼可分别达到1O．50和1280，具有优良的疏水性。(6)以PFBSH或PFBCH为成膜物质的氟碳涂料的耐水性、耐酸碱性等各项应用性能均较佳，光泽可大于80％、硬度达到3H、附着力达到1级以上(PFBCH可达0级)、柔韧性达到1级。该类树脂在防污、防腐蚀、自清洁等低表面能材料涂饰领域具有较大的潜在应用价值。关键词：氟碳涂料，氟代聚丙烯酸酯，溶剂型，涂料试配，防水性IIS

6、YNTHESISOFSOLVENTFLUORO．ACRYLATERESINSANDTHEIRAPPLICATIoNSINFLUoRoCARBoNCoATINGSABSTRACTFluorocarboncoatingswhichwereprovidedwiththeadvantagesofexcellentdurability，weatherresistance，acid—baseresinstance，muchprominentanti—stickinguncleanandself-cleanfunction，wereshouldattention．The

7、excellentpropertiesoffluorocarboncoatingsweremainlydependedonthefilm-formingresinwhichwasthekeycomponent．Fluoro-acrylateresinwasoneofthecommonfilm-formingresins．Solventfluoro-acrylateresinwereshownmoderateviscosity，goodfilm—formingproperty，andusingconwenience．Thepreparedfluorocarb

8、oncoatingswhichwerenotonlyshownma