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一种有机氟硅共聚体及其合成、应用方法


技术摘要:
本发明提供了一种有机氟硅共聚体的合成与应用方法,其特征是由下列质量份原料组成:5~30份氟代烷基丙烯酸酯、1~5份端羟基硅烷、0.2~1份引发剂、30~100份溶剂,经聚合反应,形成F‑Si共聚体。它既可以单独做为涂层表面活性剂直接添加到涂料中使用,亦可做为中间体与  全部
背景技术:
我国的石油与天然气“西气东输”工程,启止于2002~2012年,全长15000多公里。 此时的国内输油气管道工程还没有意识到涂层内减阻的重要性,仅局限于管道腐蚀与涂层 防护的技术层面上。因此,“西气东输”工程的管道内涂层防护,均采用的是环氧树脂粉末涂 料。此类涂料欠缺之处就是涂层需要高温烧结,能源消耗较大;表面光滑度不足,易滞留污 垢,增大油气输送阻力;防腐蚀性能欠佳,经济寿命相对偏短。这类传统涂层的缺陷是与基 体材料性能相关的,用传统的涂层技术是难以克服的。 本发明,为了克服传统防腐涂层的欠缺,力图通过化学合成制备一种超疏水性表 面活性添加剂,来减小涂料的表面张力,降低涂层的表面能,以起到内减阻、抗结垢、防腐蚀 的目的。
技术实现要素:
本发明提供了一种有机氟硅共聚体及其制备方法,可以作为表面活性助剂提高涂 层的疏水性和防腐性能。 本发明提供的有机氟硅共聚体(F-Si共聚体),是由下列质量份的原料组成:5~30 份氟代烷基丙烯酸酯、1~5份端羟基硅烷、0.2~1份引发剂、30~110份溶剂。 进一步地,所述氟代烷基丙烯酸酯为全氟代烷基丙烯酸酯。 更进一步地,所述全氟代烷基丙烯酸酯结构式及通式如下: 氟代烷基丙烯酸酯通式全氟烷基乙基甲基丙烯酸酯 X为(C1-C8)烷基、(C1-C8)烯基或(C4-C8)环烷基; R1为-(CF2)nCF3,其中n≤6。 进一步地,所述引发剂选自酰类过氧化物、氢过氧化物、二烷基过氧化物、酯类过 氧化物、酮类过氧化物中的一种或多种。 进一步地,所述端羟基硅烷为端羟基聚硅氧烷。 进一步地,所述溶剂选自甲苯、二甲苯、乙酸丁酯中的一种或多种。 进一步地,所述有机氟硅共聚体的IR图谱在1700~1750cm-1、1100~1300cm-1均具 有特征峰。 4 CN 111548462 A 说 明 书 2/4 页 本发明还公开一种上述有机氟硅共聚体的制备方法,合成步骤如下列反应式: 步骤1:取溶剂加热至80~100℃,并加入部分氟代烷基丙烯酸酯、部分引发剂,在 100~120℃下搅拌反应1~4h; 步骤2:向步骤1所得溶液加入剩余原料,并在120~150℃反应3~5h。 进一步地,包括步骤如下: 步骤1:取溶剂在N2保护下加热至80~100℃,并加入1/2的氟代烷基丙烯酸酯、1/2 的引发剂,在100~120℃下搅拌反应1~4h; 步骤2:在恒温条件下向步骤1所得溶液滴加端羟基硅烷、剩余氟代烷基丙烯酸酯、 引发剂,并在120~150℃反应3~5h。 更进一步地,所述步骤2具体为:在恒温条件下向步骤1所得溶液滴加端羟基硅烷、 剩余氟代烷基丙烯酸酯,并在120~150℃反应3~5h后,加入引发剂,并在120~150℃反应3 ~5h。 本发明还公开一种F-Si/F4新型预聚物,由上述合成方法制备的有机氟硅共聚体 与四氟乙烯基树脂共混共聚合成。 本发明还公开一种低表面能减阻涂料,由上述合成方法制备的有机氟硅共聚体与 作为涂层表面活性剂与涂料混合制成。 本发明与现有技术相比,利用氟代烷基丙烯酸酯、端羟基硅烷进行聚合反应,形成 F-Si共聚体,可与其它树脂配合形成预聚物,或作为氟硅表面活性剂添加到涂料中,能够有 效地提高涂层的疏水性和防腐性能。 附图说明 图1为本发明实施例1的F-Si共聚体的特征IR图谱; 图2为本发明实施例2不同F-Si/F4添加量制备的疏水涂层效果; 图3为本发明实施例3不同TFSMA添加量制备的疏水涂层效果。
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