氟烷基醇丙烯酸樹脂合成
氟烷基(甲基)丙烯酸酯的分子式:RfOOC—C(R1)=CH2 (1) 式中,R1為H,—CH3;Rf是1~20個碳原子的氟化烷基。
氟烷基(甲基)丙烯酸酯的聚合反應活性高于相應的(甲基)丙烯酸酯。以它為基礎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單體配合制備共聚物,過氧化物或偶氮化合物引發,用溶液或乳液聚合法在常壓下進行游離基聚合,比普通的(甲基)丙烯酸酯和乙烯類單體聚合或共聚更易實現。
性能改進
氟化(甲基)丙烯酸酯聚合物可用式(2)表示:與對應的(甲基)丙烯酸酯均聚物相比,其熱性能、機械性能、表面性能、光學性能有明顯改進,特別是臨界表面張力降低的幅度大,按分子中R1組成不同,樹脂臨界表面張力最低降到10.2 mN/m(見表1),這為涂料抗黏性、防沾污性提供了較大的改進空間。
氟化丙烯酸酯聚合物的臨界表面張力(γc) Table 1 Critical Surface Tension of Fluorinated Acrylic Ester Polymer(γc) mN·m-1序號R1 R2 H —CH31CH3———15.5 15.54H(CF2)2CH2—20.4 5n-C3F7CH2——(CF2)8CH2—17.016.6 8 H(CF2)6CH2— 氟化改性丙烯酸樹脂的溶解性有所降低,但對 氟化(甲基)丙烯酸酯和非氟化的丙烯酸酯單體共聚樹脂,其溶解性會大大增加,接近普通丙烯酸酯共聚物的溶解性,而引入的F—C鍵又能對樹脂性能有明顯改進。
應用
選擇氟化的丙烯酸酯或氟化的甲基丙烯酸酯單體和含羥基丙烯酸酯及其他丙烯酸酯或乙烯類單體制成羥基型氟化丙烯酸共聚樹脂,可用聚氨酯固化劑常溫交聯固化,或用氨基樹脂熱交聯固化。如前所述,明顯改進了丙烯酸樹脂抗沾污性、耐候性及光學性能,擴大了丙烯酸樹脂涂料的應用領域。由于光學性能好,氟化丙烯酸酯的聚合物可以制輻射固化涂料、光導纖維涂料、戰斗機風擋玻璃涂料等特種涂料。