本發(fā)明涉及有機硅及氟硅高分子聚合物領(lǐng)域,具體涉及一種可uv光固化有機氟硅聚合物及涂層及制備方法。
背景技術(shù):
1、uv光固化技術(shù)是一種高效、環(huán)保、節(jié)能燈、優(yōu)質(zhì)的材料表面處理技術(shù),使材料以傳統(tǒng)固化方式數(shù)千倍以上的固化速度形成三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。目前,市場上uv光固化產(chǎn)品有很多,如uv光固化涂料、uv光固化油膜、uv光固化膠黏劑、光刻膠等。
2、傳統(tǒng)的聚硅氧烷類的有機硅涂層因其應(yīng)用產(chǎn)品多、應(yīng)用領(lǐng)域廣而在涂層占據(jù)極其重要的地位。目前,有機硅涂層的固化方式主要有縮合固化、熱固化兩種,這兩種傳統(tǒng)的固化方式或多或少都具有一些缺陷,比如縮合固化時周期較長,約2-3d,熱固化所需的固化溫度較高,100℃以上,從而導(dǎo)致有機硅聚合物不能應(yīng)用到一些特定的領(lǐng)域,如要求操作周期短或?qū)囟缺容^敏感的基材。uv光固化可在常溫下進行固化,固化僅需數(shù)十秒的時間。uv光固化技術(shù)所具備的這些優(yōu)勢使其在涂層領(lǐng)域具有極大的潛在應(yīng)用價值,如果將uv光固化技術(shù)引入到有機硅涂層中,則可以大大擴展其應(yīng)用領(lǐng)域,比如電子保護涂層。
3、常見uv光固化技術(shù),固化后材料的表面容易翹曲變形、相容性不佳等缺點。
4、因此,亟需提出一種uv光固化含二硫鍵的有機氟硅聚合物及涂層及制備方法,以解決上述技術(shù)問題。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明研發(fā)目的是為了解決常用技術(shù)形成的固化后材料的表面容易翹曲變形、相容性不佳的問題,在下文中給出了關(guān)于本發(fā)明的簡要概述,以便提供關(guān)于本發(fā)明的某些方面的基本理解。應(yīng)當(dāng)理解,這個概述并不是關(guān)于本發(fā)明的窮舉性概述。它并不是意圖確定本發(fā)明的關(guān)鍵或重要部分,也不是意圖限定本發(fā)明的范圍。
2、本發(fā)明的技術(shù)方案:
3、一種uv光固化含二硫鍵的有機氟硅聚合物,含二硫鍵的有機氟硅聚合物由氟化環(huán)狀硅氧烷、乙烯基烷氧基硅烷化合物、二硫鍵硅烷、溶劑、酸催化劑和中和劑組成;
4、氟化環(huán)狀硅氧烷的質(zhì)量份數(shù)為10-80份、乙烯基烷氧基硅烷化合物的質(zhì)量份數(shù)為10-80份、二硫鍵硅烷的質(zhì)量份數(shù)為10-80份、溶劑的質(zhì)量份數(shù)為0-50份。
5、優(yōu)選的:氟化環(huán)狀硅氧烷是三氟丙基甲基環(huán)三硅氧烷、九氟己基甲基環(huán)狀硅氧烷及十三氟辛基甲基環(huán)狀硅氧烷中的一種或幾種。
6、優(yōu)選的:乙烯基烷氧基硅烷化合物是乙烯基甲基二甲氧基硅烷、乙烯基甲基二乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷中的一種或幾種。
7、優(yōu)選的:二硫鍵硅烷是雙-[3-(三乙氧基硅)丙基]-二硫化物、雙-[γ-(三乙氧基硅)丙基]四硫化物中的一種或幾種。
8、優(yōu)選的:溶劑是甲醇、乙醇、丙酮、丁酮、甲基乙基酮、乙酸乙酯中的一種或幾種。
9、優(yōu)選的:酸催化劑是鹽酸、硫酸、醋酸、磷酸和三氟甲烷磺酸中的一種或幾種。
10、優(yōu)選的:中和劑是氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸氫鈉和碳酸鈉中的一種或幾種。
11、優(yōu)選的:光引發(fā)劑是自由基光引發(fā)劑、2,2-二甲基-2-苯基苯乙酮和二苯基-(2,4,6-三甲基苯甲酰)氧磷中的一種或幾種。
12、一種uv光固化含二硫鍵的有機氟硅聚合物的制備方法,包括如下步驟:
13、步驟一:將氟化環(huán)狀硅氧烷、乙烯基烷氧基硅烷化合物加入到反應(yīng)器中,然后加入水和溶劑,在25-70℃下加入三氟甲烷磺酸,反應(yīng)0.5-72h;
14、步驟二:滴加二硫鍵硅烷,反應(yīng)0.5-72h,反應(yīng)結(jié)束后加入中和劑,中和1-72h,得到混合溶液;
15、步驟三:將混合溶液過濾,收集濾液,隨后在70-120℃下進行減壓,壓力至-0.09mpa,脫低沸1-3h,得到無色透明至淡黃色液體,即為含有二硫鍵的有機氟硅聚合物。
16、一種uv光固化含二硫鍵的有機氟硅聚合物涂層,其特征在于,含二硫鍵的有機氟硅聚合物涂層由含二硫鍵的有機氟硅聚合物、光引發(fā)劑組成;
17、含二硫鍵的有機氟硅聚合物的質(zhì)量份數(shù)為10-80份、光引發(fā)劑的質(zhì)量份數(shù)為0.1-10份。
18、一種uv光固化含二硫鍵的有機氟硅聚合物涂層的制備方法,包括如下步驟:
19、步驟一:將含有二硫鍵的超支化有機硅聚合物和光引發(fā)劑混合均勻,直至形成穩(wěn)定均勻的混合溶液;
20、步驟二:將混合溶液涂覆在基材上,然后再通過uv光固化固化45s得到含二硫鍵的有機氟硅聚合物涂層。
21、本發(fā)明具有以下有益效果:
22、本發(fā)明所制備的uv光固化含二硫鍵的有機氟硅聚合物具有良好的耐酸、耐堿及耐鹽的腐蝕性能;
23、本發(fā)明所制備uv光固化含二硫鍵的有機氟硅聚合物工藝簡易,可以解決高溫固化操作繁瑣,低溫固化性能較差的問題。
1.一種uv光固化含二硫鍵的有機氟硅聚合物,其特征在于,含二硫鍵的有機氟硅聚合物由氟化環(huán)狀硅氧烷、乙烯基烷氧基硅烷化合物、二硫鍵硅烷、溶劑、酸催化劑和中和劑組成;
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種uv光固化含二硫鍵的有機氟硅聚合物,其特征在于:氟化環(huán)狀硅氧烷是三氟丙基甲基環(huán)三硅氧烷、九氟己基甲基環(huán)狀硅氧烷及十三氟辛基甲基環(huán)狀硅氧烷中的一種或幾種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種uv光固化含二硫鍵的有機氟硅聚合物,其特征在于:乙烯基烷氧基硅烷化合物是乙烯基甲基二甲氧基硅烷、乙烯基甲基二乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷中的一種或幾種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種uv光固化含二硫鍵的有機氟硅聚合物,其特征在于:二硫鍵硅烷是雙-[3-(三乙氧基硅)丙基]-二硫化物、雙-[γ-(三乙氧基硅)丙基]四硫化物中的一種或幾種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種uv光固化含二硫鍵的有機氟硅聚合物,其特征在于:溶劑是甲醇、乙醇、丙酮、丁酮、甲基乙基酮、乙酸乙酯中的一種或幾種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種uv光固化含二硫鍵的有機氟硅聚合物,其特征在于:酸催化劑是鹽酸、硫酸、醋酸、磷酸和三氟甲烷磺酸中的一種或幾種,中和劑是氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸氫鈉和碳酸鈉中的一種或幾種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種uv光固化含二硫鍵的有機氟硅聚合物,其特征在于:光引發(fā)劑是自由基光引發(fā)劑、2,2-二甲基-2-苯基苯乙酮和二苯基-(2,4,6-三甲基苯甲酰)氧磷中的一種或幾種。
8.一種uv光固化含二硫鍵的有機氟硅聚合物的制備方法,其特征在于,包括如下步驟:
9.一種uv光固化含二硫鍵的有機氟硅聚合物涂層,其特征在于,含二硫鍵的有機氟硅聚合物涂層由含二硫鍵的有機氟硅聚合物、光引發(fā)劑組成;
10.一種uv光固化含二硫鍵的有機氟硅聚合物涂層的制備方法,其特征在于,包括如下步驟: