紫外光固化含氟共聚物的合成研究(2)
对涂料的改性，主要是添加含氟、含硅材料。其中含氟材料由于所含氟原子具有强电负性，原子半径较小，原子核对核外电子具有较强的吸引力，键能较大，致使C-F键具有较高的稳定性[7,8]。由于氟原子的半径小，刚好填满碳原子的半径，阻止了其他原子或基团接近碳原子进行破坏，因而具有耐化学药品的优异性能[9,10]；由于高分子聚合物的分子链上具有键能较高C-F键，远远高于户外紫外光线的破坏力量，致使户外的含氟树脂具有特别高的耐候性能；同时C-F键极化率低，分子偶极距小，与其他物质相互作用小[1]。所以含氟聚合物具有优异的耐候性、耐酸碱性和耐化学药品性[11]；由于含氟链段具有较低的表面能，在共混物中引入的含氟材料在成膜时会向涂膜的表面迁移、富集[12,14]。使得涂膜表面难以难以被水分子润湿，因此含氟固化涂膜拥有拒水拒油的优异性能；由于氟原子和碳原子的电负性接近，C-F键极化程度较低，从而使整个分子变成了非极性分子，使制得的含氟固化涂膜具有较高绝缘性[15]。总之，含氟单体的添加对高聚物的大多数性能都有巨大改善，研究价值不容小觑，值得科研工作者细细探究[16]。
综上可知，在树脂涂料中添加含氟单体或者低聚物会大大的改善提高产品的性能，从而得到具有较高的耐候性、热稳定性、疏水性、柔韧性、耐磨耐刮性等优异性能的涂膜[1]。传统含氟材料的添加基本上采用水性方法，多数水性涂料研究致力于：预聚物组成的配比和结构；新型光引发剂的研究设计；热固化时间和温度等。含氟材料的引入，主要有以下四种方法：(1)Graham用四氟乙烯(TFE)、吹冰氟丙烯、全氟烷基乙烯基醚(PFVE)和三氟氯乙烯等共聚单体进行共聚反应合成含氟聚合物[17]；(2)利用(甲基)丙烯酸全氟烷基酯、(甲基)丙烯酸含杂原子全氟烷基酯、(甲基)丙烯酸全氟酰胺酯和(甲基)丙烯酸全氟磺酰胺酯等四种单体合成含氟丙烯酸酯类聚合物[18]；(3)含端羟基的聚醚（由1，2-环氧化合物制得的）、聚酯（由吹冰氟戊二醇或者八氟己二醇和二酰氯制得的）和含氟聚醚型聚氨酯（由各种含氟或无氟的二异氰酸酯进行反应制得的）共混制得含氟共聚物[19]；(4)将含氟基团引入聚氨酯结构中[20]。
而这些方法大多数工艺较复杂，本实验中直接将含氟丙烯酸酯低聚物添加到固定质量比30:70的含氟丙烯酸酯和环氧丙烯酸酯的共混物中，进行复配，具有操作方便，工艺简单，省时省力等优点。实验中采用的脂肪族含氟丙烯酸酯，脂肪族环氧丙烯酸酯和含氟丙烯酸酯，原料均不含有苯环结构，制得的光固化涂膜具有抗黄化的优异性能。对共混树脂进行固化时，采用紫外光固化技术，制得的含氟固化涂膜同时具有UV固化的固化时间短，固化效率高，节能降耗的优点和含氟涂膜的防水防油性、耐热耐候性、光泽度高、热稳定性、化学稳定性等优异性能等[20]。高性能涂料是符合人们生产生活需求，具有较多大的生产价值和研究前景[21,22]。