一种含氟聚合物/无机纳米杂化粒子改性的紫外光固化涂料及其制备方法

摘要

本发明公开了一种含氟聚合物/无机纳米杂化粒子改性的紫外光固化涂料及其制备方法。这种涂料由添加了含氟丙烯酸酯单体的紫外光固化基体树脂和活性成分组成；活性成分为含氟聚合物/无机纳米杂化粒子，杂化粒子的制备过程分两步：先在无机纳米粒子表面接上ATRP引发剂或RAFT链转移剂；然后用ATRP或RAFT方法对无机纳米粒子进行表面接枝聚合改性制得含氟聚合物/无机纳米杂化粒子。该涂料同时具有超疏水和超疏油功能，接触角达153°～175°。

主权项

一种含氟聚合物/无机纳米杂化粒子改性的紫外光固化涂料的制备方法，其特征在于包括下述步骤：（A2）用RAFT方法对无机纳米粒子进行表面改性：首先合成带有偶联基团的RAFT试剂：即将氨基偶联剂加入到反应器中，加入有机溶剂a，再加入缩水甘油，其中氨基偶联剂：缩水甘油的摩尔比为1：（2~3），通惰性气体除氧，40~80℃搅拌反应6~24小时，真空抽除有机溶剂a；然后加入有机溶剂b，再加入碱胺类试剂，在0~35℃搅拌下滴加α‑溴代酰溴，其中α‑溴代酰溴：碱胺类试剂：缩水甘油的摩尔比为（2~3）：（2~3）：1，在0~25℃搅拌反应1~10小时，过滤，将滤液抽真空去除有机溶剂b，得到混合液A；将摩尔浓度为2~8M的格式试剂的乙醚溶液加入反应器中，加入有机溶剂c，再加入CS2，0~30℃搅拌反应30分钟~2小时，再加入所述混合液A，其中格式试剂：CS2：α‑溴代酰溴的摩尔比为（1~2）：（1~2）：1，室温搅拌反应4~10小时，加入水，再用乙醚萃取，乙醚层干燥，过滤，蒸去溶剂，过硅胶柱子，得到带有偶联基团的RAFT试剂；再在无机纳米粒子表面接RAFT引发剂：即将无机纳米粒子加入到反应器中，加入有机溶剂d搅拌分散，加入所述带有偶联基团的RAFT试剂，其中，无机纳米粒子与RAFT试剂的质量比为1:（1~4），加入有机溶剂e，氮气氛围下70~90℃搅拌反应12~48小时，在有机溶剂f中沉淀，离心，干燥，得到表面接有RAFT引发剂的无机纳米粒子；然后在无机纳米粒子表面RAFT接枝聚合含氟单体：即将所述表面接有RAFT引发剂的无机纳米粒子加入到反应器中，加入有机溶剂g，加入含氟单体和偶氮二异丁腈，其中含氟单体：偶氮二异丁腈：格式试剂的摩尔比为（5~100）：1：（1~20），通惰性气体除氧，60~90℃搅拌反应4~24小时，用有机溶剂h洗涤离心，室温干燥，得到含氟聚合物/无机纳米粒子；所述有机溶剂a为甲苯、氯仿、四氢呋喃或丙酮；所述有机溶剂b为甲苯、联二甲苯、二氯甲烷、四氢呋喃或丙酮；所述有机溶剂c为甲基异丁基酮、环己酮、丙酮、四氢呋喃或甲苯；所述有机溶剂d为四氢呋喃、丙酮、环己酮或甲基异丁基酮；所述有机溶剂e为四氢呋喃、丙酮或氯仿；所述有机溶剂f为正己烷、正庚烷或环己烷；所述有机溶剂g为四氢呋喃、丙酮、环己酮或甲基异丁基酮；所述有机溶剂h为四氢呋喃、丙酮、二氯甲烷或氯仿；（B）将所述含氟聚合物/无机纳米杂化粒子加入到添加了含氟丙烯酸酯单体的紫外光固化基体树脂中，其中含氟聚合物/无机纳米杂化粒子占体系总质量的0.1~5%，得到含氟聚合物/无机纳米杂化粒子改性的紫外光固化涂料。