一种改性的氟素涂层材料
阅读说明：本技术 一种改性的氟素涂层材料 (Modified fluorine coating material ) 是由 毛占伟 张银好 唐旭东 冯裕智 于 2021-06-23 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种改性的氟素涂层材料,首先将含氟(甲基)丙烯酸酯单体投入反应釜中,加热搅拌,然后加入引发剂后,继续加热搅拌,生成第一含氟丙烯酸共聚物,备用；将上述步骤获得的第一含氟丙烯酸共聚物倒入反应釜中,然后依次加入MMA甲基丙烯酸甲酯、BA丙烯酸正丁酯和AA丙烯酸,加热搅拌,然后加入引发剂,继续加热搅拌,即可获得第二含氟丙烯酸共聚物,通过检测、灌装和消毒后即可获得改性的氟素涂层材料。通过采用本发明设计的生产工艺,可以保持氟素涂层疏油疏水特性的同时,并能够有效的降低成本,提高氟素材料同基材之间的成膜性能,提高涂层的致密度,在涂层的保温和保色方面也有明显的提升。(The invention discloses a modified fluorine-containing coating material, which is prepared by firstly putting a fluorine-containing (methyl) acrylate monomer into a reaction kettle, heating and stirring, then adding an initiator, and continuing heating and stirring to generate a first fluorine-containing acrylic copolymer for later use; pouring the first fluorine-containing acrylic copolymer obtained in the step into a reaction kettle, then sequentially adding MMA methyl methacrylate, BA n-butyl acrylate and AA acrylic acid, heating and stirring, then adding an initiator, continuing heating and stirring to obtain a second fluorine-containing acrylic copolymer, and detecting, filling and sterilizing to obtain the modified fluorine coating material. By adopting the production process designed by the invention, the cost can be effectively reduced while the oleophobic and hydrophobic characteristics of the fluorine coating are kept, the film forming property between the fluorine material and the base material is improved, the density of the coating is improved, and the heat preservation and color retention of the coating are obviously improved.)
技术领域
本发明涉及涂层材料技术领域，具体为一种改性的氟素涂层材料。
背景技术
电子设备组装完成后，元件及线路板在使用中因环境的温度、湿度、污染性气体以及尘埃等的作用，其表面会形成一层薄液膜而发生电化学腐蚀，极微量的吸附液膜或腐蚀产物就可能导致电路板及元件的严重腐蚀，电子涂布液可对PCB板等电子元件进行防护，如3M公司市售的电子涂布液EGC-1702，其在电子元件表面可形成一层疏水疏油，隔离潮湿及腐蚀性化学环境的薄膜(约0.1μm)，通常这种涂层的材料是含氟的高分子材料，氟元素作为第9号元素，人类发现的非金属性最强的元素，原子半径极小，造就了有效的双疏性能(疏油疏水)；
通常合成氟树脂涂层材料的方法主要有两种，一种是通过含氟烯烃和其他非含氟单体共聚，得到主链含氟的树脂；另一种是采用含氟丙烯酸酯和其他非含氟单体共聚，得到侧链含氟的树酯，但是因为含氟单体本身成本价高，在工业中大量使用中收到一定的性价比限制，同时单纯的氟单体进行聚合的高分子化合物，针对于溶剂的选择要求较高，成膜性能较差，给实际高性能的快速使用带来了一定困难；
丙烯酸酯类涂料是业界广泛使用的一种基础材料，具有许多优异的性能，其原料来源广泛，成本低廉，但耐水耐油性差，耐高低温性、抗污、耐候性等不尽人意，通过在丙烯酸酯聚合物中有效的引入含氟基团，可得到含氟丙烯酸酯聚合物；
由于氟的电负性大，C─F键十分稳定，改性后的氟素涂层不仅保持了原有涂层的疏油疏水特性，还有效的降低了成本，提高了整体的成膜性能和致密稳定性，在涂层的保温和保色方面也有明显提高，这方面的应用是目前业界重点应用研究的一个领域。
发明内容
本发明的目的在于提供一种改性的氟素涂层材料，具备实用性高的优点，解决了传统的氟素涂层材料生产工艺复杂，生产成本高的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种改性的氟素涂层材料，
(一)其组份按重量份数包括：
(二)基础的含氟素单体聚合：
首先将含氟(甲基)丙烯酸酯单体投入反应釜中，加热搅拌，然后加入引发剂后，继续加热搅拌，生成第一含氟丙烯酸共聚物，备用；
(三)不同分子量丙烯酸片段的引入：
将上述步骤获得的第一含氟丙烯酸共聚物倒入反应釜中，然后依次加入MMA甲基丙烯酸甲酯、BA丙烯酸正丁酯和AA丙烯酸，加热搅拌，然后加入引发剂，继续加热搅拌，即可获得第二含氟丙烯酸共聚物，通过检测、灌装和消毒后即可获得改性的氟素涂层材料；
(四)施工：
可以经过常见的浸涂或者喷涂等多种施工方法应用于需要防护的产品基材表面，整体成膜性能好，在保持原有氟素树脂的优良疏油疏水特性时，同步具有丙烯酸树脂类的各种特点。
优选的，所述步骤一中的引发剂采用过氧化二苯甲酰。
优选的，所述步骤二中在对含氟(甲基)丙烯酸酯单体进行加热的时候，温度保持在30-40℃，搅拌速率为200-300r/min。
优选的，所述步骤二中第一次搅拌的时间为15-20min，第二次的搅拌时间为10-15min。
优选的，所述步骤三中搅拌时的温度保持在30-35℃，且搅拌速度保持在300-500r/min。
优选的，所述步骤三中在第二次、第三次添加原料之前，都需要等待5-8min，确保上一步骤添加的原料能够充分反应。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
通过采用本发明设计的生产工艺，可以保持氟素涂层疏油疏水特性的同时，并能够有效的降低成本，提高氟素材料同基材之间的成膜性能，提高涂层的致密度，在涂层的保温和保色方面也有明显的提升，而且通过有效的单体聚合反应，引入了三种不同分子量的丙烯酸类单体，通过控制丙烯酸类单体的投料比例和反应顺序，来实现了合成高分子材料单端的氟素基团的外露，同时保证了分子链中不同分子量的丙烯酸类片段的聚合，整个反应过程不需要超高温超高压等反应条件，并且制备的涂层材料其整体材料合成中参数易于控制，原材料成本低廉，成膜施工简单高效，应用可操作性强，给实际产品应用中成本和便捷性都带来了很大提高。
附图说明
图1为本发明基础的含氟素单体聚合的化学反应式；
图2为本发明不同分子量丙烯酸片段的引入的化学反应式；
图3为本发明改进型氟素涂层材料的成膜结构。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：
一种改性的氟素涂层材料，
(一)其组份按重量份数包括：
(二)基础的含氟素单体聚合：
首先将含氟(甲基)丙烯酸酯单体投入反应釜中，加热搅拌，然后加入引发剂后，继续加热搅拌，生成第一含氟丙烯酸共聚物，备用；
(三)不同分子量丙烯酸片段的引入：
将上述步骤获得的第一含氟丙烯酸共聚物倒入反应釜中，然后依次加入MMA甲基丙烯酸甲酯、BA丙烯酸正丁酯和AA丙烯酸，加热搅拌，然后加入引发剂，继续加热搅拌，即可获得第二含氟丙烯酸共聚物，通过检测、灌装和消毒后即可获得改性的氟素涂层材料；
(四)施工：
可以经过常见的浸涂或者喷涂等多种施工方法应用于需要防护的产品基材表面，整体成膜性能好，在保持原有氟素树脂的优良疏油疏水特性时，同步具有丙烯酸树脂类的各种特点。
实施例一：
首先将含氟(甲基)丙烯酸酯单体投入反应釜中，加热搅拌，然后加入引发剂后，继续加热搅拌，生成第一含氟丙烯酸共聚物，备用；将上述步骤获得的第一含氟丙烯酸共聚物倒入反应釜中，然后依次加入MMA甲基丙烯酸甲酯、BA丙烯酸正丁酯和AA丙烯酸，加热搅拌，然后加入引发剂，继续加热搅拌，即可获得第二含氟丙烯酸共聚物，通过检测、灌装和消毒后即可获得改性的氟素涂层材料。
实施例二：
在实施例一中，再加上下述工序：
步骤一中的引发剂采用过氧化二苯甲酰。
首先将含氟(甲基)丙烯酸酯单体投入反应釜中，加热搅拌，然后加入引发剂后，继续加热搅拌，生成第一含氟丙烯酸共聚物，备用；将上述步骤获得的第一含氟丙烯酸共聚物倒入反应釜中，然后依次加入MMA甲基丙烯酸甲酯、BA丙烯酸正丁酯和AA丙烯酸，加热搅拌，然后加入引发剂，继续加热搅拌，即可获得第二含氟丙烯酸共聚物，通过检测、灌装和消毒后即可获得改性的氟素涂层材料。
实施例三：
在实施例二中，再加上下述工序：
步骤二中在对含氟(甲基)丙烯酸酯单体进行加热的时候，温度保持在30-40℃，搅拌速率为200-300r/min。
首先将含氟(甲基)丙烯酸酯单体投入反应釜中，加热搅拌，然后加入引发剂后，继续加热搅拌，生成第一含氟丙烯酸共聚物，备用；将上述步骤获得的第一含氟丙烯酸共聚物倒入反应釜中，然后依次加入MMA甲基丙烯酸甲酯、BA丙烯酸正丁酯和AA丙烯酸，加热搅拌，然后加入引发剂，继续加热搅拌，即可获得第二含氟丙烯酸共聚物，通过检测、灌装和消毒后即可获得改性的氟素涂层材料。
实施例四：
在实施例三中，再加上下述工序：
步骤二中第一次搅拌的时间为15-20min，第二次的搅拌时间为10-15min。
首先将含氟(甲基)丙烯酸酯单体投入反应釜中，加热搅拌，然后加入引发剂后，继续加热搅拌，生成第一含氟丙烯酸共聚物，备用；将上述步骤获得的第一含氟丙烯酸共聚物倒入反应釜中，然后依次加入MMA甲基丙烯酸甲酯、BA丙烯酸正丁酯和AA丙烯酸，加热搅拌，然后加入引发剂，继续加热搅拌，即可获得第二含氟丙烯酸共聚物，通过检测、灌装和消毒后即可获得改性的氟素涂层材料。
实施例五：
在实施例四中，再加上下述工序：
步骤三中搅拌时的温度保持在30-35℃，且搅拌速度保持在300-500r/min。
首先将含氟(甲基)丙烯酸酯单体投入反应釜中，加热搅拌，然后加入引发剂后，继续加热搅拌，生成第一含氟丙烯酸共聚物，备用；将上述步骤获得的第一含氟丙烯酸共聚物倒入反应釜中，然后依次加入MMA甲基丙烯酸甲酯、BA丙烯酸正丁酯和AA丙烯酸，加热搅拌，然后加入引发剂，继续加热搅拌，即可获得第二含氟丙烯酸共聚物，通过检测、灌装和消毒后即可获得改性的氟素涂层材料。
实施例六：
在实施例五中，再加上下述工序：
步骤三中在第二次、第三次添加原料之前，都需要等待5-8min，确保上一步骤添加的原料能够充分反应。
首先将含氟(甲基)丙烯酸酯单体投入反应釜中，加热搅拌，然后加入引发剂后，继续加热搅拌，生成第一含氟丙烯酸共聚物，备用；将上述步骤获得的第一含氟丙烯酸共聚物倒入反应釜中，然后依次加入MMA甲基丙烯酸甲酯、BA丙烯酸正丁酯和AA丙烯酸，加热搅拌，然后加入引发剂，继续加热搅拌，即可获得第二含氟丙烯酸共聚物，通过检测、灌装和消毒后即可获得改性的氟素涂层材料。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
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