CN116284553B - 一种超疏油疏水树脂及其制备方法 - Google Patents

一种超疏油疏水树脂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及树脂制备的技术领域，具体公开了一种超疏油疏水树脂及其制备方法。由包括以下质量份数的组分制成：二甲苯40‑50份；丙烯酸丁酯10‑20份；丙烯酸乙酯10‑20份；甲基丙烯酸丁酯5‑15份；丙烯酸异丁酯5‑10份；含氟丙烯酸酯15‑30份；引发剂0.1‑0.3份。本发明的组合物具有有利于提高超疏油疏水树脂膜层的抗冲击性能的优点；另外，超疏油疏水树脂的制备方法具体如下：混合二甲苯、丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸异丁酯以及含氟丙烯酸酯，混合均匀，形成初步混合物，并升高温度至60‑68℃，再往初步混合物中加入引发剂，反应4‑4.5h，即得超疏油疏水树脂。本发明的制备方法还具有制备简单，有利于工业化生产的优点。

Description

一种超疏油疏水树脂及其制备方法
技术领域
本发明涉及树脂制备的技术领域，尤其是涉及一种超疏油疏水树脂及其制备方法。
背景技术
近年来，随着人们对生活质量要求的不断提高以及环保和节能意识的不断增强，人们对自清洁的功能也越来越重视，因此，疏水疏油树脂的应用也越来越广泛。
树脂一般主要都是涂覆在材料表面以起到防水防油防污的作用的，因此，树脂形成树脂膜覆盖于材料表面后，在使用过程中，通常会遭受碰撞，针对上述相关技术，发明人认为，目前的树脂膜的抗冲击性能不足，容易导致树脂膜在使用过程中出现破裂的情况，从而容易使得材料的防水防油防污性能产生影响，因此，仍有改进的空间。
发明内容
为了提高树脂膜层的抗冲击性能，本申请提供一种超疏油疏水树脂及其制备方法。
第一方面，本申请提供一种超疏油疏水树脂，采用如下的技术方案：
一种超疏油疏水树脂，由包括以下质量份数的组分制成：
二甲苯40-50份；
丙烯酸丁酯10-20份；
丙烯酸乙酯10-20份；
甲基丙烯酸丁酯5-15份；
丙烯酸异丁酯5-10份；
含氟丙烯酸酯15-30份；
引发剂0.1-0.3份。
通过采用上述技术方案，采用上述物质协同复配促进自由基聚合，有利于自由基更好地聚合形成稳定的分子链，使得分子链更加不容易断裂，从而有利于更好地提高超疏油疏水树脂成膜后的抗冲击性能，使得树脂膜层在受到碰撞时更加不容易出现开裂的情况，进而有利于超疏油疏水树脂膜更好地持续发挥疏油疏水的作用，有利于维持材料的疏油疏水的持久性。
优选的，还由包括以下质量份数的组分制成：
丙烯酸-2-羟乙酯5-10份。
通过采用上述技术方案，通过加入丙烯酸-2-羟乙酯，有利于更好地促进反应体系中的自由基的聚合，使得聚合反应更容易进行，从而有利于更好地缩短聚合反应的时间。
优选的，所述含氟丙烯酸酯包括2，2，3，3，4，4，5，5，6，6，7，7，8，8，9，9-十六氟壬基甲基丙烯酸酯、3，3，4，4，5，5，6，6，7，7，8，8，9，9，10，10，10-十七氟丙烯酸酯、全氟辛基乙基甲基丙烯酸酯、全氟辛基乙基丙烯酸酯、2,2,3,3,-四氟丙基丙烯酸酯中的一种或多种。
优选的，所述含氟丙烯酸酯包括以下质量份数的组分：
2，2，3，3，4，4，5，5，6，6，7，7，8，8，9，9-十六氟壬基甲基丙烯酸酯5-10份；
全氟辛基乙基甲基丙烯酸酯10-20份。
通过采用上述技术方案，采用特定比例的2，2，3，3，4，4，5，5，6，6，7，7，8，8，9，9-十六氟壬基甲基丙烯酸酯与全氟辛基乙基甲基丙烯酸酯协同复配，形成的自由基聚合形成的分子链更加牢固，从而有利于更好地提高超疏油疏水树脂成膜后的抗冲击性能，使得超疏油疏水树脂成膜后在受到碰撞时更加不出现破裂的情况，有利于延长超疏油疏水树脂膜的使用寿命，使得材料的防油防水防污的效果更加持久。
优选的，所述引发剂为偶氮二异丁腈、过氧化苯甲酰、过硫酸盐中的任意一种。
优选的，所述引发剂为偶氮二异丁腈。
通过采用上述技术方案，上述引发剂对中温聚合的反应环境的促进效果更佳，从而有利于更好地促进自由基的聚合，使得聚合反应更容易进行，从而有利于更好地缩短聚合反应的时间。
第二方面，本申请提供一种超疏油疏水树脂的制备方法，采用如下的技术方案：
一种上述超疏油疏水树脂的制备方法，具体如下：混合二甲苯、丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸异丁酯以及含氟丙烯酸酯，混合均匀，形成初步混合物，并升高温度至60-68℃，再往初步混合物中加入引发剂，反应4-4.5h，即得超疏油疏水树脂。
优选的，所述初步混合物中还加入了质量份数为5-10份的丙烯酸-2羟基乙酯。
通过采用上述技术方案，控制聚合反应的温度以及时间，有利于更好地控制自由基聚合反应的进程，从而有利于自由基更好地聚合形成稳固的分子链，使得超疏油疏水树脂成膜后的抗冲击性能更高，使得超疏油疏水树脂所形成的膜在受到碰撞时更加不容易出现开裂的情况。
综上所述，本申请具有以下有益效果：
1、通过采用二甲苯、丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯以及丙烯酸异丁酯互相协同配合，有利于提高自由基聚合形成的分子链的稳固性，使得分子链在受到外力时更加不容易断裂，从而有利于更好地提高超疏油疏水树脂所形成的膜的抗冲击性能。
2、通过采用特定比例的2，2，3，3，4，4，5，5，6，6，7，7，8，8，9，9-十六氟壬基甲基丙烯酸酯与全氟辛基乙基甲基丙烯酸酯协同复配，有利于提高自由基聚合形成的分子链的稳固性，使得超疏油疏水树脂形成的膜的抗冲击性能更高，有利于延长超疏油疏水树脂形成的膜的使用寿命，使得材料的防油防水防污的效果更加持久。
3、通过控制制备方法中的反应温度以及反应时间，有利于更好地控制聚合反应的进程，有利于自由基更好地聚合形成稳定的分子链，从而有利于更好地提高超疏油疏水树脂膜层的抗冲击性能，使得超疏油疏水树脂膜层的使用寿命延长。
具体实施方式
以下结合实施例以及对比例对本申请作进一步详细说明。
以下实施例以及对比例中的原料来源见表1。
表1
实施例1
本申请实施例公开一种超疏油疏水树脂，由以下质量的组分制成：
二甲苯40kg；丙烯酸丁酯10kg；丙烯酸乙酯10kg；甲基丙烯酸丁酯5kg；丙烯酸异丁酯5kg；全氟辛基乙基丙烯酸酯15kg；过氧化苯甲酰0.1kg。
本申请还公开一种超疏油疏水树脂的制备方法，具体如下：
在聚合反应器中加入二甲苯40kg、丙烯酸丁酯10kg、丙烯酸乙酯10kg、甲基丙烯酸丁酯5kg、丙烯酸异丁酯5kg以及全氟辛基乙基丙烯酸酯15kg，搅拌均匀，形成初步混合物，再缓慢升高温度至60℃，再往初步混合物中缓慢加入过氧化苯甲酰0.1kg，恒温反应4.5h，即得超疏油疏水树脂。
实施例2-3
与实施例1的区别在于：各组分的质量以及反应温度、反应时间不同，各组分的质量以及反应温度、反应时间如表2所示，其中，表2中的各组分的质量的单位为kg，反应温度的单位为℃，反应时间的单位为h。
表2
实施例4
与实施例3的区别在于：初步混合物中还加入了丙烯酸-2-羟乙酯5kg，且反应时间为4h。
实施例5
与实施例3的区别在于：初步混合物中还加入了丙烯酸-2-羟乙酯10kg，且反应时间为4h。
实施例6-9
与实施例3的区别在于：超疏油疏水树脂的各组分及质量如表3所示，表3中各组分的质量的单位为kg。
表3
实施例10
本申请实施例公开一种超疏油疏水树脂，由以下质量的组分制成：
二甲苯45kg；丙烯酸丁酯15kg；丙烯酸乙酯15kg；甲基丙烯酸丁酯10kg；丙烯酸异丁酯8kg；全氟辛基乙基甲基丙烯酸酯15kg；2，2，3，3，4，4，5，5，6，6，7，7，8，8，9，9-十六氟壬基甲基丙烯酸酯8kg；丙烯酸-2-羟乙酯7kg；过氧化苯甲酰0.2kg。
本申请还公开一种超疏油疏水树脂的制备方法，具体如下：
在聚合反应器加入二甲苯45kg、丙烯酸丁酯15kg、丙烯酸乙酯15kg、甲基丙烯酸丁酯10kg、丙烯酸异丁酯8kg、全氟辛基乙基甲基丙烯酸酯15kg、2，2，3，3，4，4，5，5，6，6，7，7，8，8，9，9-十六氟壬基甲基丙烯酸酯8kg以及丙烯酸-2-羟乙酯7kg，搅拌均匀，形成初步混合物，再缓慢升高温度至60℃，再往初步混合物中缓慢加入偶氮二异丁腈0.2kg，恒温反应4h，即得超疏油疏水树脂。
对比例1
与实施例3的区别在于：以等量的丙烯酸乙酯替代丙烯酸丁酯。
对比例2
与实施例3的区别在于：以等量的甲基丙烯酸丁酯替代丙烯酸乙酯。
对比例3
与实施例3的区别在于：以等量的丙烯酸异丁酯替代甲基丙烯酸丁酯。
对比例4
与实施例3的区别在于：以等量的丙烯酸丁酯替代丙烯酸异丁酯。
实验检测
分别取150g以上实施例以及对比例制得的超疏油疏水树脂，均匀涂覆在5cm*3cm*1cm木块的表面(木块被涂覆的表面为其中一个5cm*3cm的表面)，待超疏油疏水树脂自然干燥并在木块表面形成超疏油疏水膜后，进行以下检测试验：
试验1
采用水滴角测试仪分别检测并记录上述制得的覆盖有超疏油疏水树脂膜层的木块表面的水滴角。
试验2
根据GB/T 9639.1-2008《塑料薄膜和薄片抗冲击性能试验方法自由落镖法第1部分：梯级法》中的A法检测上述制得的覆盖有超疏油疏水树脂膜层抗冲击性能，记录冲击破损质量(g)。其中，冲击破损量的数值越大，证明树脂膜的的抗冲击性能越好。
以上试验的检测数据详见表4。
表4
水滴角 抗冲击破损质量
实施例1 110 142
实施例2 111 143
实施例3 112 145
实施例4 114 147
实施例5 116 148
实施例6 114 158
实施例7 115 159
实施例8 113 146
实施例9 114 147
实施例10 117 165
对比例1 111 108
对比例2 110 105
对比例3 112 110
对比例4 111 97
根据表4中实施例3与对比例1-4的数据对比可得，只有通过采用丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸异丁酯互相协同复配，才有利于自由基更好地聚合形成稳固的分子链，使得分子链在受到外力时更加不容易断裂，从而有利于更好地提高超疏油疏水膜层的抗冲击性能，替换了其中任一物质，都容易对超疏油疏水膜层的抗冲击性能造成较大的影响。
根据表4中实施例3-5的数据对比可得，实施例4-5的反应温度比实施例3低，反应时间还比实施例3少，而实施例4-5制得的超疏油疏水树脂膜层的抗冲击性能比实施例3的还要更加优异，说明通过加入丙烯酸-2-羟乙酯，有利于更好地促进聚合反应的进行，使得树脂在更短时间内反应所制得的产物的性能更好。
根据表4中实施例3与实施例6-9的数据对比可得，只有通过采用特定比例的2，2，3，3，4，4，5，5，6，6，7，7，8，8，9，9-十六氟壬基甲基丙烯酸酯与全氟辛基乙基甲基丙烯酸酯互相协同复配，才能达到提高超疏油疏水树脂膜层的抗冲击性能的效果，替换了其中任一物质，都容易对超疏油疏水树脂膜层的抗冲击性能造成较大的影响。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种超疏油疏水树脂，其特征在于：由包括以下质量份数的组分制成：
二甲苯40-50份；
丙烯酸丁酯10-20份；
丙烯酸乙酯10-20份；
甲基丙烯酸丁酯5-15份；
丙烯酸异丁酯5-10份；
含氟丙烯酸酯15-30份；
引发剂0.1-0.3份；
所述含氟丙烯酸酯包括2，2，3，3，4，4，5，5，6，6，7，7，8，8，9，9-十六氟壬基甲基丙烯酸酯、3，3，4，4，5，5，6，6，7，7，8，8，9，9，10，10，10-十七氟丙烯酸酯、全氟辛基乙基甲基丙烯酸酯、全氟辛基乙基丙烯酸酯、2,2,3,3,-四氟丙基丙烯酸酯中的一种或多种；
超疏油疏水树脂的制备方法为混合二甲苯、丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸异丁酯以及含氟丙烯酸酯，混合均匀，形成初步混合物，并升高温度至60-68℃，再往初步混合物中加入引发剂，反应4-4.5h，即得超疏油疏水树脂。
2.根据权利要求1所述的一种超疏油疏水树脂，其特征在于：还由包括以下质量份数的组分制成：丙烯酸-2-羟乙酯5-10份。
3.根据权利要求1所述的一种超疏油疏水树脂，其特征在于：所述含氟丙烯酸酯包括以下质量份数的组分：2，2，3，3，4，4，5，5，6，6，7，7，8，8，9，9-十六氟壬基甲基丙烯酸酯5-10份；全氟辛基乙基甲基丙烯酸酯10-20份。
4.根据权利要求1所述的一种超疏油疏水树脂，其特征在于：所述引发剂为偶氮二异丁腈、过氧化苯甲酰、过硫酸盐中的任意一种。
5.根据权利要求4所述的一种超疏油疏水树脂，其特征在于：所述引发剂为偶氮二异丁腈。
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