氟硅改性丙烯酸树脂和涂料的开发与应用
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摘 要：丙烯酸树脂是一种应用广泛的涂料基质材料，具有优良的成膜性和耐油性、机械稳定性、耐光性以及粘附性，原料来源丰富，成本低。随着社会的发展和人们生活水平的不断提高，人们对涂料的要求也就越来越高。环保型涂料已经日益发展为各国研究的重点。氟硅改性丙烯酸树脂具有良好的保光保色性，附着力强，光亮丰满及幽灵的耐候性，耐玷污性，疏水疏油性等优点。因此，其具有一定的经济意义和研究价值。本文主要研究了氟硅改性丙死酸树脂和涂料的开发与应用，具有一定的借鉴意义。
关键词：氟硅改性；丙烯酸树脂；涂料
DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.24.039
丙烯酸树脂具有良好的粘附性和良好的力学性能、化学稳定性等优点，是迅速发展起来的高档涂料。但使丙烯酸树脂耐水性和耐沾污性比较差，耐溶性也交差。因此，有机硅和有机佛硅钙性具有卓越的低表面能和良好的耐高低温性，用有机氟和有机硅改性丙烯酸树脂具有显著的性能。经过氟硅改性后的丙烯酸树脂具有更好的疏水、疏油性，化学稳定性及较低的玻璃花转变温度等优点，能够充分发挥出各自的优势，因此日益成为人们关注的重点。本文着重分析了氟硅改性丙烯酸树脂和涂料的开发和应用。
1 氟硅改性丙烯酸树脂和涂料的研发方法
氟硅改性丙烯酸树脂和涂料的研发方法主要有两种：其一，化学改性法。首先将含氟丙烯酸与烯烃基硅烷单体等共聚。在溶剂甲基异丁基酮存在的条件下，将含有全氟基团的氟碳单体与丙烯酸酯类单体在引发剂AIBN引发下进行自由基共聚制成的氟碳树脂。当复燃单体质量分数较低（5%）时候，加入质量分数为2%-8%的甲基丙死酸三甲氧基硅烷，从而制成有机硅改性氟碳树脂共聚物。共聚物的涂抹在80℃固化两个小时以上，具有硬度高、耐水、耐碱、耐溶剂、表面自洁及耐沾污等优良性能。而且降低了其成本，为工业化生产有机硅改性氟碳涂料创造了一定的条件。其次，先合成共氟硅单体，然后再与丙烯酸酯类单体共聚反应。合成共氟硅单体主要有金属有机化合物法。其通过氟烃基格式试剂或氟烃基格式试剂或烷氧基硅烷反应来支撑共氟硅单体。另一种是加成法，加成法是利用硅氢化反应，一般以氯铂酸为催化剂，支撑一系列氟烃基硅烷化合物。其二，物理共混法。物理共混法操作比较简单，成本较低，是一种非常重要的制备聚合物的方法。但是应用氟硅改性丙烯酸树脂上却存在着一定的缺点，比如稳定性不高，相容性较差，容易发生分离，因此物理共混法现在应用的价值也不大，基本上都是使用化学改性化取代。
2 氟硅改性丙烯酸树脂和涂料的应用
2.1 用于制备防腐材料
水性铁红丙烯酸防锈漆，水性自交联丙烯酸防腐材料，耐酸雨有机硅改性丙烯酸涂料，氟硅改性丙烯酸木器涂料。其中，水性铁红丙烯酸防锈漆是自干型涂料，其性能优于红丹酚醛防锈漆和红丹醇酸防锈漆。该漆具有优良的耐盐水性、耐腐蚀性、附着力较强，坚韧、牢固的特点，同时可以配合各类面漆配套使用，无毒无害、对环境的污染非常少，便于储藏运算和施工涂料。并且氟硅改性丙烯酸树脂和涂料主要应用于大型机械、车辆、船舶以及小型仪器仪表等涂料。
2.2 抗菌涂料
氟硅改性丙烯酸树脂和涂料可以应用食用用型无机抗菌涂料，防抗菌苯丙乳液建筑涂料，纳米氧化新意苯丙乳液抗菌涂料，纳米银粉抗菌涂料。食用用型无机抗菌涂料主要是由溶胶一凝胶法制备的无机抗菌粉体可添加与丙烯酸涂料中得到的抗菌性、耐磨性、耐水性等优良的抗菌涂料。该涂料可以广泛应用于食品厂、医院、制药厂等场所。
2.3 用于建筑涂料
氟硅改性丙烯酸树脂和涂料可以应用与建筑材料等方面，丙烯酸树脂建筑用乳胶漆，聚丙烯酸酯彩色涂料，防水涂料和外墙的涂料上。聚丙烯酸酯彩色涂料的基料可以应用在制备清漆或者色漆上，其制成的清漆或者色漆主要适用于内外墙的装饰上，具有色彩艳丽、耐水性、漆膜柔韧、耐恶劣气候性等优良特点。
2.4 用于光学和导电功能涂料
溶剂型丙烯酸荧光涂料，丙烯酸夜光涂料，聚合物水泥长余辉蓄能发光涂料，丙烯酸紫外光固化光纤带涂料。溶剂型丙烯酸荧光涂料主要是聚丙烯酸树脂无色透明并且透光性较好，尤其是对紫外光透过率高，耐水、耐碱性较好，其作为主要为膜物添加荧光颜料和荧光涂料，施工性能较好，漆膜鲜艳，使用的时间非常长。因此可以使用建筑涂料，在铁路、公路、人造、景观等。
另外，还可以用于导电功能的涂料中。丙烯酸树脂石墨导电涂料，塑料制品用病死算防静电涂料。对于陶瓷表面的导电应该用丙烯酸石墨导电性涂料，其具有良好的导电性，对陶瓷表面也具有良好的附着力，并且不污染环境，价格成本低，可以应用于电磁屏蔽的涂覆。
氟硅改性丙烯酸树脂和涂料具有较低的摩擦性，用作磁记录介质的润滑和防护涂料以及一些光学设备，如果摄像机和照相机的透镜的保护涂层。在重防腐涂料中也有广泛的应用，有机氟硅材料的耐腐蚀性能，耐化学品性能远远超过了其他所有工程塑料，在化工防腐设备领域中，有机氟硅材料广泛应用在设备以及管道材料、泵阀、配件涂层防护中。总之，氟硅改性丙死酸树脂和涂料的优越性能，大大提高其使用寿命，并且使其涂料的应用更加广泛。
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作者简介：张晓红（1977-），女，江苏徐州人，本科，副教授，研究方向：精细化学品生产与应用。
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