国内硅氟树脂涂料的研究新进展

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作者 简 介 ： 肖文 清 （ ７ ９ ８一 ） ，男 ， 西 吉 安 人 博士 ， 江 讲师 ， 主要从 事光周化类 涂料 的研究与开发
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广州化 工
２１ 年 ３ ０１ ９卷第 １ 期 ５
氨 丙基 三 乙 氧 基硅 烷 复 配 制 得 抛光 砖 防 污 涂 料 （ Ｍ Ｆ Ｓ—Ｓ 。结 Ｒ） 果表 明 ， ｍ（ Ｍ 一１ ） ｍ（ Ｈ 一 ０ ＝１８时 ，ＭＳ—Ｓ 当 Ｔ ０／ Ｄ ４ ） ． Ｆ Ｒ石 油醚 溶液 中 Ｆ Ｓ的 最 佳 质 量 分 数 为 ３ ４ 时 防 污 性 能 最 佳 。 黄 月 Ｍ ．％ 文 以有机硅氟材料为主要原料 ， 通过化学改性 技术和反相乳 化 技 术 分别 制 备 了 两 种 溶 剂 型 和 水 基 疏 水 防 污 涂 料 ， 究 了它 研
们的渗透性 、 疏水防污性 、 硬度 、 附着力和防腐性 及其在 内外墙 、 卫生间的防水抗污处理 中的一些应用 。
的环保法规 ， 传统高 挥发性有机 化合物 涂料 的使用受到越 来越
多 的限 制 ， 氟 树 脂 涂 料 也 将 朝 着 低 污 染 、 境 友 好 的 方 向 发 硅 环
１ １ 物理 共 混改性 制备 硅氟 树脂 涂料 ．
物 理 共 混 改 性 是 将 有 机 硅 树 脂 直 接 加 入 氟 碳 树 脂 中 ， 物 靠 理 机 械 搅 拌 作 用 进 行 改 性 。崔 学 军 等 采 用 无 机 硅 溶 胶 与 单 组 分 水 性 氟 树 脂 为 原 料 进 行 物 理 混 拼 ， 备 了 单 组 分 水 性 硅 氟 树 制 脂 复 合 涂 料 ， 涂 料 能 够 符 合 饰 面 型 防 火 涂 料 的 国 家 标 准 ， 料 该 涂 不燃 ， 不会 放 浓 炯 ， 有 一 定 的 防 火 性 。 范 波 波 等 通 过 物 理 具 法 制 备 有 机 硅 改 性 氟 碳 树 脂 涂 料 。 改 性 涂 层 与 普 通 氟 碳 涂 层 比 较 ， 水 率 下 降 ４ ， 水 接 触 角 提 高 ３ ． 。 同 时 增 强 了涂 层 的 吸 ％ 对 １４ ， 抗 粘 性 。李 永 清 等 将 带 侧 氨 基 官 能 团 的 聚 硅 氧烷 与 经 表 面 处
２１ 年 ３ ０ １ ９卷第 １ ５期
广州 化 工
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国 内硅 氟 树 脂 涂 料 的 研 究 新 进 展
肖文 清 ，尹 国强 ，葛建 芳 ，周 新 华 ，蒲 侠
（ 仲恺 农 业工程 学院化 学化 工 学院 ，广 东 广 州 ５ ０ ２ ） １２ ５
摘 要 ： 简单介绍了硅氟树脂涂料的合成方法 ， 综述了国内硅氟树脂在丙烯酸酯类涂料中的应用新进展， 并且指出了硅氟树脂
理 过 的 聚 四氟 乙烯 填 料 共 混 ， 究 表 明 所 得 共 混 聚 合 物 具 有 很 研 低的表面能和 良好 的综合性 能。段辉 首先 采用溶 液 聚合法 ， 制 备 了 含有 疏 水 性 基 团 的 低 表 面 能 氟 化 聚合 物 。 该 聚合 物 与 高 醚化 度 的 ｉ 聚 氰 胺 甲 醛 树 脂 交 联 成 膜 后 ， 水 的 接 触 角 达 到 对
（ ｏ ｅｅｏ ｈ ｍ ｓ ｙａ ｄＣ ｅ ｉａ Ｅ ｇｎ ｅ ｎ ， ｈ ｎｋ ｉ ｎ ｅｓｙｏ ｇ ｃ ｌ ｒ ａ ｄＥ ｇｎｅ ｎ ， Ｃ ｌ ｇ ｆ ｅ ｉｒ ｎ ｈ ｍ ｃｌ ｎ ｉｅｒ ｇ Ｚ ｏ ｇ ａ Ｕ ｉ ｒｉ ｆ ｒ ｕｔ ｅ ｎ ｎ ｉｅｒ ｇ ｌ Ｃ ｔ ｉ ｖ ｔ Ａｉ ｕ ｉ Ｇ ａ ｇｏ ｇＧ ａ ｇｈｕ５ ２ ， ｈｎ ） ｕｎ ｄ ｎ ｕ ｎ ｚｏ ２ ５ Ｃ ｉａ １ ０
［］ Ｊ ．材 料 导 报 网 刊 ，０８，（ ） １ ２０ ３ ３ ：６一Ｉ ． ８
ห้องสมุดไป่ตู้
结力和铅笔硬度 ， 而且具有好 的耐水性 、 耐洗 刷性 、 耐磨 性和 耐
酸碱性能。李忠铭等 选用八 甲基 环四硅氧烷／ 乙烯基环 四硅 氧烷／ 氟乙酸丙烯酯 的混合物作 改性单体 所得乳液 涂料性 能 最优。王仲耀 等用丙烯酸六氟丁酯与 乙烯基 乙氧基硅烷 复
Ａｂｓｒ ｃ ｔ ａ ｔ：Ｔｈ ｉｉｏ ｅ ｓｌ ｎ—ｆｕ ｒｎ ｅ ｉ ｏ ｔｎ ｙ ｔ ｅ ｉ ｔ ｄ ｗａ ｎ ｒ ｄ ｃ ｄ，ｔｅ ｓｌｃ ｎ— ｆｕ ｒｎ ｅ ｉ ｓａ ｐ ｉ ｃ ｌ ｏ ｉ ｅ ｒ ｓｎ ｃ ａｉ ｇ ｓ ｎ ｈ ｓｓ ｍｅｈｏ ｓｉ ｔｏ ｕ ｅ ｈ ｉ ｏ ｉ ｏ ｉ ｅ ｒ ｓｎ’ ｐ ｌ・ ｃ ｔｏ ｎ ａ ｒ ｌ ｓｅ ｏ ｔｎ ｓｉ ｏ ｓｉ ｓｒ ｖｅ ｄ，ａ ｄ ｔ ｉｉｏ ａｉｎ ｉ ｃ ｙ ｉ ｅ ｔｒｃ ａｉ ｇ ｎ ｄ ｍｅ ｔ ｗａ ｅ ｉｗｅ ｃ ｃ ｎ ｈｅｓｌｃ ｎ—ｆ ｒｎ ｅ ｉ ｏ ｔ ｅ ｅ ｏ ｍｅ ｔｄ ｒ ｃｉｎ ｗａ ｌ ｉ ｅ ｒ ｓｎ ｃ ａ ｉ ｄ ｖ ｌｐ ｎ ｉｅ ｔｏ ｓ ｕｏ ｎｇ
０９ ｗ％ 时 ， 得 周化 膜 具 有 最 佳 性 价 比 。 ．６ ｔ 所
３ 结
语
随 着人 们生 活 品 质 的 不 断 提 高 ， 高性 能 材 料 的不 断 研 究 与 开发 ， 能 优异 的 有 机 硅 氟 树 脂 必 将 成 为 涂 料 领 域 的 研 究 热 点 性 之一 。同时 ， 人们环保 意识 的逐 渐增强 以及世 界各国相继 出台
ｐ ｏ ｓ ｄ． ｒ ｐｏ ｅ Ｋ ｅ ｒ ｓ： ｓｌｃ ｎ — ｆ ｒｎｅ ｒ ｓｎ；ｃ ａｉ ｇ；ａ ｒ ｌｔ ｓ ｙ ｗｏ ｄ ｉｉｏ ｌ ｕｏ ｉ ｅ ｉ ｏ ｔｎ ｃ ａｅ ｙ
硅 氟 树 脂 具 有 卓 越 的 耐 候 性 、 高 低 温 性 、 水 性 和 防 油 耐 防 性 ， 紫外 线 和 抗 静 电 吸 尘 性 ； 具 极 高 附 着 力 ， 泛 黄 褪 色 现 抗 并 无 象 ； 温 固化 ， 丁方 便 ； 不 含异 氰 酸 醋 类 有 害 物 质 ， 人 体 不 常 施 且 对 造成伤害 ， 可应用于涂 料Ｔ业 、 织物 、 皮革等领域 … 。因此 ， 为 作 性 能 最 佳 的涂 料 品 种 之 一 的 硅 氟 树 脂 涂 料 ， 将 越 来 越 引 起 人 必 们 的 关 注 ， 在 特 定 领 域 内 得 到 广 泛 的 、 层 次 的 应 用 。为 此 ， 并 深 本 文 主 要就 硅 氟 树 脂 涂 的 合 成 方 法 以及 在 涂 料 领 域 中 的 应 用 现 状进行了综述 ， ｍ了未来硅氟树脂涂料 的发展方向。 指
１ ２ 化 学改 性制 备硅氟 树脂 涂料 ．
通 过 化 学 改 性 可 以获 得 性 能 更 加 优 异 的 新 型 材 料 ， 以 对 所 有机硅化 学改 性 氟树 脂 的研 究更 多。氟硅 改性 树脂 既可 以 Ｃ—Ｆ为主链 ， 硅氧烷基 团为侧 基 的含硅氟 碳树 脂 ， 可以是 硅 也 氧键 为 主链 ， 烷 基 为 侧 链 的 含 氟 聚 硅 氧 烷 。化 学 聚 合 改 性 一 氟
般 是 如 下 ３种 方 式 ： 是 通 过 具 有 反 应 活 性 官 能 团 的 氟 碳 树 脂 一
１ 硅 氟 树 脂 涂 料 的 合成 方 法
氟 硅 改 性 材 料 常 是 用 有 机 硅 来 改 性 氟 碳 树 脂 ， 方 法 有 物 其 理 共 混 法 和 化 学 聚 合 法 。
涂料 的发 展方 向 。
关键词 ： 氟硅树脂 ； 料 ； 酸酯类 涂 丙烯
Ｎｅ Ｒｅ ｅ ｒ ｈ Ｐｒ ｇ ｅ ｓｏ ｈｅ Ｓｉ ｃ ｎ — ｆｕｏ ｉ ｓｎ Ｃｏ ｔｎ ｗ ｓ ａ ｃ ｏ ｒ ｓ ｆｔ ｌ ｏ — ｉ ｌ ｒｎｅ Ｒｅ ｉ ａ ｉ ｇ
Ｘ ＡＯ Ｗｅ Ｉ ｎ—ｑｎ ，ＹＮ ｕ ｉｇ Ｉ Ｇ ｏ—ｑａ ｇ，Ｇ ｉｎ—ｈ ａ ｇ，Ｚ ｉｎ Ｅ Ｊａ ｕｎ ＨＯＵ Ｘｉ ｎ—ｈ ａ，ＰＵ Ｘｉ ｕ ａ
制缩合过程 ， 以延 缓 疏 水 性 有 机 树 脂 引 入 到 体 系 中 产 生 相 分 离 ， 制 备 了 均 匀 稳 定 的 含 溶 胶 体 系 的 聚 四 氟 乙 烯 掺 杂 氟 化 聚 合 物／ 硅 溶 胶 杂 化 材 料 ， 材 料 可用 作 船 舶 疏 水 涂 料 ， 该 而且 性 能 优 异 。
１２ ， 疏 水 性 涂 层 。然 后 ， 下 艺 简 单 的 溶 胶 凝 胶 法 原 理 为 基 ０。为 以
础 ， 水 量 不 足 的 酸 性 条 件 下 ， 有 机／ 机 前 驱 体 部 分 水 解 控 在 使 无
，
料， 以过氧化苯 甲酰为引发 剂 ， 石油醚作溶剂 ， 合成 了一种反应性 硅氟聚合物 ， 并与 甲基硅树脂 （ Ｍ一１） 聚硅氧烷（ Ｈ一 ０ Ｏ 一 Ｔ ０、 Ｄ ４）／
与有 机 硅化 合 物 进 行 反 应 ， 成 同 时 含 氟 和 硅 的新 大 分 子 ； 二 生 第 种 是通过氟 、 单 体直接 共 聚， 成 改性共 聚物 ； 硅 生 第 种 是 先 用 含氟化合物和含硅 化合物 合成 同时含 氟和硅 的单体 ， 该单 体通 过 自身 均 聚 或 与 共 聚 生 成 改 性 聚 合 物 。 陈 勇 等 用 ４一氟 苯 基 异 氰 酸 酯 改性 环 氧有 机 硅 树 脂 ， 树 使 脂 接 枝 含 氟 基 团 ， 强 了 树 脂 的 疏 水 性 ， 腐 蚀 性 物 质 不 易 粘 增 使 附 。改 性 树 脂 中再 添 加 氢 氧 化 铝 包 覆 的 纳 米 氧 化 硅 ， 氧 化 铝 氢 表面包覆改性后 的纳米 氧化 硅克 服了 团聚效应 ， 当其 添 加 量 为 ２ 时 ， 层 的交 流 阻 抗 值 达 到 了 １８数 量 级 ， 大 地 提 高 了 防 ％ 涂 ０ 极 腐 性 。黄 四平 等 在 常 压 下 ， 乙 烯 基 乙 氧 基 硅 烷 对 氟 氯 将 乙烯改性 ， 结果表明 ， 采用微波 辐射 合成改性氟碳 涂料较常规 加 热 合 成 使 涂 料 品 质 提 高 ， 应 时 间 缩 短 ， 率 提 高 ， 时 表 明 由 反 产 同 于 涂 料 中硅 氧 链 的含 量 增 加 ， 高 了改 性 氟碳 涂 料 的 耐 热 性 能 。 提 宋 秘 钊 等 通 过 对 全 氟 烷 烃 甲基 丙 烯 酸酯 和 聚 甲基 氢 硅 氧烷 硅 氢加成反应 的影响因 ， 定了较佳反应条件 ， 确 为后期合 成氟代 聚 硅 氧烷 共 聚 丙 烯 酸 酯 树 脂 奠 定 基 础 。沈 一 丁 等 ¨以 甲基 丙 烯 酸 十二 氟 庚 酯 和 一甲 基 丙 烯 酰 氧 基 丙 基 甲 氧基 硅 烷 为 主 要 原
展 。水 性 硅 氟涂 料 既具 有 硅 、 树 脂 的优 异 性 能 ， 时 又 具 有 水 氟 同
２ 有 机硅 氟 树 脂 在 丙烯 酸 酯 涂料 的应 用
有机硅改性丙烯酸 酯类 涂料具 有高 的粘 接强 度 、 面硬度 表
和耐 洗 刷 性 能及 良好 的 耐 污 染 性 ， 氟 涂 料 不 仅 具 有 较 高 的 粘 含
性 涂 料 无毒 、 全 、 保 等 特 点 ， 而 正 引 起 科 学 Ｔ 作 者 的 极 大 安 环 因 关 注 ， 今 后 涂 料 Ｔ 业 的一 个 重 要 发 展 方 向 。 是
参 考 文 献
［ ］ 刘敏．含硅 氟型低 表面能 高渗透建 材防水涂 料作用 原理 和性能 １ ［］ Ｊ ．科 技 创 新 导 报 ．０８：２ ２０ ２ ． ［ ］ 范 敏 ， 振 华 ， 粤 ， ．有 机 硅 氟 材 料 的 改 性 研 究 进 展 及 应 用 ２ 马 陈 等