本发明属于丙烯酸树脂，尤其涉及耐磨含氟硅聚丙烯酸酯改性丙烯酸树脂涂料的制备工艺。
背景技术：
1、水性丙烯酸树脂涂料具有固化速度快，污染小，耐候性能优良，应用十分广泛。目前对丙烯酸树脂的改性方法主要是共聚改性、共混改性、接枝改性等。例如在丙烯酸树脂聚合时，加入功能性单体，如苯乙烯、含氟单体、含硅单体等，可以改善丙烯酸树脂涂料的耐水、耐盐雾、力学等性能。或者直接向丙烯酸树脂中加入无机填料或有机聚合物填料，也可以提高丙烯酸树脂涂料的性能。
2、聚硅氧烷是一种有机硅聚合物，具有键能高，硬度大，热分解温度高等特点，并且有在很好的耐热、耐水、耐腐蚀和耐磨性能；在丙烯酸树脂、聚苯乙烯、硅橡胶等材料有广泛的应用。但是聚硅氧烷与丙烯酸树脂之间的极性相差差别很大，两者不相容，通常是利用化学接枝或共聚的方法，将聚硅氧烷和丙烯酸树脂结合。
3、原子转移自由基聚合(atrp)具有适用单体广，可控性好，反应活性大等优点，主要有用于制备嵌段共聚物、接枝聚合物等聚合物，本发明通过在atrp聚合反应，在聚硅氧烷的端位引入含氟聚丙烯酸酯分子，提高丙烯酸树脂涂料的综合性能。
技术实现思路
1、(一)解决的技术问题
2、针对现有技术的不足，本发明提供了耐磨含氟硅聚丙烯酸酯改性丙烯酸树脂涂料的制备工艺，解决了丙烯酸树脂涂料耐磨性和耐水性较差，力学性能不佳等问题。
3、(二)技术方案
4、耐磨含氟硅聚丙烯酸酯改性丙烯酸树脂涂料的制备工艺：
5、步骤s1、向反应瓶中加入甲苯、双端(2-溴异丁酸酯丙基)聚硅氧烷、催化剂溴化亚铜、配体2,2’-联吡啶，通入氮气除氧，然后加入丙烯酸酯单体，以及结构式为的苯乙烯基全氟烷基单体，其中n为4-8中的任意整数；然后在氮气范围中进行atrp聚合反应，反应后将溶液倒入乙醇中进行沉淀，过滤后用乙醇洗涤，干燥，得到含氟硅聚丙烯酸酯。制备反应式如下：
6、
7、步骤s2、向水中加入水性丙烯酸树脂、含氟硅聚丙烯酸酯、分散剂、消泡剂，高速分散，得到耐磨含氟硅聚丙烯酸酯改性丙烯酸树脂涂料。
8、优选的，s1中丙烯酸酯单体、苯乙烯基全氟烷基单体的质量分别是双端(2-溴异丁酸酯丙基)聚硅氧烷质量的30-70％、25-60％。
9、优选的，丙烯酸酯单体为丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸甲酯。
10、优选的，s1中atrp聚合反应的温度为80-90℃，反应时间为36-48h。
11、优选的，s2中含氟硅聚丙烯酸酯的质量是水性丙烯酸树脂质量的5-30％。
12、优选的，双端(2-溴异丁酸酯丙基)聚硅氧烷的制备工艺为：向反应瓶中加入甲苯、双端羟丙基硅油、2-溴异丁基酰溴、催化剂三乙胺，其中2-溴异丁基酰溴的质量是双端羟丙基硅油质量的35-40％；先在0-5℃中反应30-60min，然后在20-30℃中反应24-36h，减压蒸馏，加入水，搅拌后静置分层，分离后将油相干燥，得到双端(2-溴异丁酸酯丙基)聚硅氧烷。制备反应式如下：
13、
14、优选的，苯乙烯基全氟烷基单体的制备工艺为：向反应瓶中加入三氯甲烷、3-异丙烯基-α,α-二甲基苄基异氰酸酯、全氟烷基乙醇、催化剂二月桂酸二丁基锡，其中全氟烷基乙醇的质量是3-异丙烯基-α,α-二甲基苄基异氰酸酯质量的125-220％；加热至40-55℃，反应3-6h，减压蒸馏，产物用三氯甲烷重结晶，得到苯乙烯基全氟烷基单体。制备反应式如下：
15、
16、优选的，全氟烷基乙醇的结构式为n为4-8中的任意整数。
17、(三)有益的技术效果
18、本发明利用2-溴异丁基酰溴与双端羟丙基硅油的羟基发生酯化反应，得到双端(2-溴异丁酸酯丙基)聚硅氧烷，以其作为大分子引发剂，在催化剂溴化亚铜和配体2,2’-联吡啶的催化体系中，高效可控的引发丙烯酸甲酯、苯乙烯基全氟烷基单体进行atrp原子转移自由基聚合反应，从而实现了在聚硅氧烷的端位引入的含苯基和全氟烷基的聚丙烯酸酯分子链。
19、本发明在丙烯酸树脂涂料中加入含氟硅聚丙烯酸酯，含氟硅聚丙烯酸酯的聚硅氧烷链段接枝了聚丙烯酸酯分子链，显著提高了聚硅氧烷与丙烯酸树脂之间的相容性，聚硅氧烷具有很好的柔韧性，耐磨性和耐水防腐等性能，均匀的分散在丙烯酸树脂涂料基体中，提高了涂料的耐水、耐盐雾、耐冲击性、柔韧性和耐磨性能。
20、本发明的聚硅氧烷接枝的聚丙烯酸酯分子链含有苯基全氟烷基结构，苯环具有较大的刚性，引入到聚硅氧烷分子链中，使聚硅氧烷具有更高的耐摩擦等力学性能，同时全氟烷基结构也可以提高丙烯酸树脂涂料的耐水、耐盐雾性能。
1.耐磨含氟硅聚丙烯酸酯改性丙烯酸树脂涂料的制备工艺，其特征在于，所述制备工艺为：
2.根据权利要求1所述的耐磨含氟硅聚丙烯酸酯改性丙烯酸树脂涂料的制备工艺，其特征在于，所述s1中丙烯酸酯单体、苯乙烯基全氟烷基单体的质量分别是双端(2-溴异丁酸酯丙基)聚硅氧烷质量的30-70％、25-60％。
3.根据权利要求2所述的耐磨含氟硅聚丙烯酸酯改性丙烯酸树脂涂料的制备工艺，其特征在于，所述丙烯酸酯单体为丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸甲酯。
4.根据权利要求1所述的耐磨含氟硅聚丙烯酸酯改性丙烯酸树脂涂料的制备工艺，其特征在于，所述s1中atrp聚合反应的温度为80-90℃，反应时间为36-48h。
5.根据权利要求1所述的耐磨含氟硅聚丙烯酸酯改性丙烯酸树脂涂料的制备工艺，其特征在于，所述s2中含氟硅聚丙烯酸酯的质量是水性丙烯酸树脂质量的5-30％。
6.根据权利要求2所述的耐磨含氟硅聚丙烯酸酯改性丙烯酸树脂涂料的制备工艺，其特征在于，所述双端(2-溴异丁酸酯丙基)聚硅氧烷的制备工艺为：向反应瓶中加入甲苯、双端羟丙基硅油、2-溴异丁基酰溴、三乙胺，先在0-5℃中反应30-60min，然后在20-30℃中反应24-36h，减压蒸馏，分离，干燥，得到双端(2-溴异丁酸酯丙基)聚硅氧烷。
7.根据权利要求6所述的耐磨含氟硅聚丙烯酸酯改性丙烯酸树脂涂料的制备工艺，其特征在于，所述2-溴异丁基酰溴的质量是双端羟丙基硅油质量的35-40％。
8.根据权利要求2所述的耐磨含氟硅聚丙烯酸酯改性丙烯酸树脂涂料的制备工艺，其特征在于，所述苯乙烯基全氟烷基单体的制备工艺为：向反应瓶中加入三氯甲烷、3-异丙烯基-α,α-二甲基苄基异氰酸酯、全氟烷基乙醇、二月桂酸二丁基锡，加热至40-55℃，反应3-6h，减压蒸馏，重结晶，得到苯乙烯基全氟烷基单体。
9.根据权利要求8所述的耐磨含氟硅聚丙烯酸酯改性丙烯酸树脂涂料的制备工艺，其特征在于，所述全氟烷基乙醇的质量是3-异丙烯基-α,α-二甲基苄基异氰酸酯质量的125-220％。
10.根据权利要求9所述的耐磨含氟硅聚丙烯酸酯改性丙烯酸树脂涂料的制备工艺，其特征在于，所述全氟烷基乙醇的结构式为n为4-8中的任意整数。
