一种基于氟硅改性丙烯酸树脂的防腐涂料及其制备技术领域
本发明涉及高分子技术领域，特别是涉及一种基于氟硅改性丙烯酸树脂的防腐涂
料。
背景技术
防腐蚀涂料作为工业防腐的主要手段，可以有效保护金属结构和混凝土结构免收
腐蚀影响。因此防腐蚀涂料多年来在全球具有广泛应用。氟硅改性丙烯酸树脂涂料是一种
重要的工业用涂料，与其他合成高分子树脂相比具有多种优点，如优异的耐光、耐候性，耐
辐射、耐腐蚀的特点。因此在汽车、飞机、家具、罐头、机械制造等领域的有着十分广泛的应
用。
申请号为CN201010261313的专利公开了一种氟硅改性丙烯酸树脂疏水防腐涂料，
其特征在于所述涂料包括按重量配比计的A组分和B组分；所述A组分包括将疏水树脂、颜填
料、溶剂、抗老化剂、分散剂、防沉剂经混合、研磨、搅拌制备而成；所述B组分包括固化剂。该
专利设计的防腐涂料具有良好的疏水性和自清洁性能，耐腐蚀性好等优点，但该丙烯酸树
脂采用普通丙烯酸化合物与含硅丙烯酸酯、含氟丙烯酸酯单体混合的共聚物，其中硅、氟总
含量较小，且硅、氟不能均匀分布在高分子链上，易导致涂料防腐性能不均一，使氟硅改性
丙烯酸树脂防腐涂料性能不稳定，进而影响涂层效果。
发明内容
本发明提供了一种基于氟硅改性丙烯酸树脂的防腐涂料，以至少解决现有技术中
氟硅基团在高分子中分布不均导致现有技术中氟硅改性丙烯酸树脂防腐涂料性能不稳定
的问题。
本发明提供了一种基于氟硅改性丙烯酸树脂的防腐涂料，所述该涂料的组成及重
量百分含量为：氟硅改性丙烯酸树脂为30-50％，鳞片状锌粉为10-45％，鳞片状云母片为
10-30％，磷铁粉为5-10％，聚氨脂聚醚嵌段共聚物为0.5-2％，乙酸丁酯为10-15％组成，以
上各组份的重量百分含量之和为100％；其中，所述的氟硅改性丙烯酸树脂由氟硅改性丙烯
酸酯与丙烯酸酯按照摩尔比1：2-5在偶氮类引发剂的作用下聚合而成，所述氟硅改性丙烯
酸酯是由全氟烷基乙基醇、芳香族二异氰酸酯、聚二甲基硅氧烷和丙烯酸酯按照摩尔比1：
1-1.2：1-1.2：2-5反应而成。
进一步地，所述的芳香族二异氰酸酯包括甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸
酯、萘二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯或二甲基联苯二异氰酸酯中的一种或多种组成。
进一步地，所述的聚二甲基硅氧烷数均分子量为1000-8000。
进一步地，所述的丙烯酸酯包括甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸酯、丙烯酸乙酯、丙
烯酸丁酯、丙烯酸异丁酯或丙烯酸异丙酯中的一种或多种组成。
进一步地，所述的偶氮类引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈或偶氮二异丁酸
二甲酯的一种或多种组成。
本发明另一目的在于提供一种上述氟硅改性丙烯酸树脂的防腐涂料的制备方法，
通过下述方案实现：
步骤1：取全氟烷基乙基醇与芳香族二异氰酸酯按照摩尔比1：1-1.2混合，加入占
反应液总重0.5-2％的二月桂酸二丁基锡，在无水条件下反应1-24小时，反应温度20-70℃；
步骤2：取步骤1反应后的液体，按照液体中全氟烷基乙基醇含量与聚二甲基硅氧
烷的摩尔比为1：1-1.2加入聚二甲基硅氧烷，在无水条件下反应10小时，反应温度30-100
℃；
步骤3：取步骤2反应后的液体，按照液体中全氟烷基乙基醇含量与丙烯酸酯的摩
尔比为1：2-5加入丙烯酸酯，加入占反应液总重0.5-2％的二月桂酸二丁基锡，在40-60℃的
无水条件下反应5-24小时，得到氟硅改性丙烯酸酯；
步骤4：取步骤3反应后的氟硅改性丙烯酸，按照其中全氟烷基乙基醇含量与丙烯
酸酯的摩尔比为1：2-5加入丙烯酸酯，在无水条件下加热至40-80℃，滴加占反应液总重
0.5-2％偶氮类引发剂，反应2-10小时，得到氟硅改性丙烯酸树脂；
步骤5：混合氟硅改性丙烯酸树脂、鳞片状锌粉、鳞片状云母片、磷铁粉、聚氨脂聚
醚嵌段共聚物、乙酸丁酯，在20-80℃下搅拌，混合均匀，制得氟硅改性丙烯酸树脂的防腐涂
料。
优选地，所述步骤1中反应温度为30℃，反应20小时。
优选地，所述步骤5中各成份混合均匀后，经砂磨机研磨至细度为50μm以下，制得
氟硅改性丙烯酸树脂的防腐涂料。
本发明相对于现有技术，具有如下的优点及有益效果：
1.与现有技术相比，本发明通过化学反应对丙烯酸酯单体支链进行修饰，以聚二
甲基硅氧烷作为支链，全氟烷基乙基醇作为支链端，使丙烯酸酯单体上均具有氟硅元素，进
而确保聚合后的丙烯酸树酯能够均匀分布有氟硅元素，使得丙烯酸树脂防腐涂料具有稳定
的氟硅涂料性能；
2.本发明通过对聚丙烯酸树酯支链进行氟硅修饰，使聚丙烯酸树酯支链具有耐腐
蚀性、疏水性和自清洁性能，聚丙烯酸树酯在涂覆后，支链可以覆盖在聚丙烯酸树酯主链表
面，保护作为涂层结构主体的聚丙烯酸树酯主链，使涂层具有稳定的耐腐蚀性、疏水性和自
清洁性能。
3.本发明通过以全氟烷基乙基醇作为聚丙烯酸树酯支链端，使全氟烷基乙基官能
团大多在涂料涂覆后形成的涂层外侧，形成氟化物保护层，由于氟化物保护层本身具有优
良的稳定性和耐腐蚀性，提升涂层的耐腐蚀性。
4.本发明通过采用鳞片状云母片，利用云母的耐腐蚀性和透光性，使涂层具有良
好的抗腐蚀能力和外观。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将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的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。
实施例1：
1.原料及用量质量百分比为
2.配制方法
步骤1：取全氟烷基乙基醇与二苯基甲烷二异氰酸酯按照摩尔比1：1.2混合，加入
占反应液总重2％的二月桂酸二丁基锡，在无水条件下反应5小时，反应温度60℃；
步骤2：取步骤1反应后的液体，按照液体中全氟烷基乙基醇含量与聚二甲基硅氧
烷的摩尔比为1：1.2加入聚二甲基硅氧烷，在无水条件下反应10小时，反应温度60℃；
步骤3：取步骤2反应后的液体，按照液体中全氟烷基乙基醇含量与丙烯酸异丁酯
的摩尔比为1：3加入丙烯酸异丁酯，加入占反应液总重2％的二月桂酸二丁基锡，在60℃的
无水条件下反应6小时，得到氟硅改性丙烯酸异丁酯；
步骤4：取步骤3反应后的氟硅改性丙烯酸，按照其中全氟烷基乙基醇含量与丙烯
酸异丁酯的摩尔比为1：5加入丙烯酸异丁酯，在无水条件下加热至80℃，滴加占反应液总重
2％偶氮二异丁腈，反应3小时，得到氟硅改性丙烯酸树脂；
步骤5：混合氟硅改性丙烯酸树脂、鳞片状锌粉、鳞片状云母片、磷铁粉、聚氨脂聚
醚嵌段共聚物、乙酸丁酯，在60℃下搅拌，混合均匀，制得氟硅改性丙烯酸树脂的防腐涂料。
基材表面用120目砂纸打磨，并用丙酮进行脱油脱脂处理并干燥。采用喷涂工艺将
涂料喷涂在样板上。
实施例2：
1.原料及用量质量百分比为
2.配制方法
本实施例采用与实施例一完全相同的步骤制备。
基材表面用120目砂纸打磨，并用丙酮进行脱油脱脂处理并干燥。采用喷涂工艺将
涂料喷涂在样板上。
实施例3：
1.原料及用量质量百分比为
2.配制方法
本实施例制备步骤1-4采用与实施例一完全相同的步骤制备，步骤5中各成份混合
均匀后，经砂磨机研磨至细度为50μm以下，制得氟硅改性丙烯酸树脂的防腐涂料。
基材表面用120目砂纸打磨，并用丙酮进行脱油脱脂处理并干燥。采用喷涂工艺将
涂料喷涂在样板上。
实施例4：
1.原料及用量质量百分比为
2.配制方法
步骤1：取全氟烷基乙基醇与二苯基甲烷二异氰酸酯按照摩尔比1：1.2混合，加入
占反应液总重2％的二月桂酸二丁基锡，在无水条件下反应20小时，反应温度30℃；
步骤2：取步骤1反应后的液体，按照液体中全氟烷基乙基醇含量与聚二甲基硅氧
烷的摩尔比为1：1.2加入聚二甲基硅氧烷，在无水条件下反应10小时，反应温度60℃；
步骤3：取步骤2反应后的液体，按照液体中全氟烷基乙基醇含量与丙烯酸异丁酯
的摩尔比为1：3加入丙烯酸异丁酯，加入占反应液总重2％的二月桂酸二丁基锡，在60℃的
无水条件下反应6小时，得到氟硅改性丙烯酸异丁酯；
步骤4：取步骤3反应后的氟硅改性丙烯酸，按照其中全氟烷基乙基醇含量与丙烯
酸异丁酯的摩尔比为1：5加入丙烯酸异丁酯，在无水条件下加热至80℃，滴加占反应液总重
2％偶氮二异丁腈，反应3小时，得到氟硅改性丙烯酸树脂；
步骤5：混合氟硅改性丙烯酸树脂、鳞片状锌粉、鳞片状云母片、磷铁粉、聚氨脂聚
醚嵌段共聚物、乙酸丁酯，在60℃下搅拌，混合均匀，制得氟硅改性丙烯酸树脂的防腐涂料。
基材表面用120目砂纸打磨，并用丙酮进行脱油脱脂处理并干燥。采用喷涂工艺将
涂料喷涂在样板上。
对照例：
1原料及用量质量百分比为
2.配制方法
步骤1：丙烯酸异丁酯、有机硅丙烯酸酯与丙烯酸三氟乙醇酯按照摩尔比1：1：1混
合，加入占反应液总重2％偶氮二异丁腈，在反应温度为80℃的无水条件下反应3小时；
步骤2：混合氟硅改性丙烯酸树脂、鳞片状锌粉、鳞片状云母片、磷铁粉、聚氨脂聚
醚嵌段共聚物、乙酸丁酯，在60℃下搅拌，混合均匀，制得氟硅改性丙烯酸树脂的防腐涂料。
基材表面用120目砂纸打磨，并用丙酮进行脱油脱脂处理并干燥。采用喷涂工艺将
涂料喷涂在样板上。
上述实施例制备的疏水防腐涂料具有以下性能
可以看出，应用本发明技术方案的实施例在耐盐雾性和耐汽油性方面具有较好的
效果，而应用了采用现有技术合成氟硅改性丙烯酸树酯的对照例在耐盐雾性和耐汽油性方
面较差。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽
管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解，技术
人员阅读本申请说明书后依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，但这
些修改或变更均未脱离本发明申请待批权利要求保护范围之内。