【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于涂料化工，具體涉及一種高穩定性自清潔防結冰的樹脂、涂料及其制備方法與應用。
技術介紹
1、隨著工業技術進步以及人們生活水平提高，對衣食住行及工業應用中材料的長效耐沾污自清潔、防腐蝕、防結冰等表界面性能提出了更高的要求。軌道交通車輛和大飛機表面的耐沾污、防結冰對軌道交通和大飛機戰略的實施至關重要，是影響高鐵形象、飛機安全飛行的關鍵因素；隨著新能源汽車產業的發展、家用小汽車的普及和生活節奏的加快，人們對汽車外車身的長期光鮮靚麗和低頻次清洗保養提出了越來越高的需求。
2、軌道交通車輛、大飛機、汽車等交通工具在高速運行過程中，外表面漆膜需要長時間承受與空氣劇烈摩擦所帶來的壓力。空氣中的油污灰塵、路面的鐵銹瀝青粉塵顆粒和空中的蚊蟲、飛鳥撞擊殘留的血污蛋白質、樹膠污染物等都會牢牢黏附在交通工具外表面難以清洗干凈。使用強溶劑、強堿性清洗劑進行人工清洗容易對漆面造成微裂紋損傷導致失光，進一步導致以上污染物的附著而難以清洗干凈，同時還會加速漆膜老化、泛黃、脫皮等問題的發生并降低漆膜的使用壽命。另外，使用強溶劑、強堿性清洗劑進行人工清洗，既增加了使用保養人工成本，也極大增加了溶劑及堿性清洗劑的環境污染。
3、飛機表面的防結冰是飛行安全的重要指標。當飛機以小于某一臨界馬赫數的亞音速在結冰氣象條件下飛行時，某些部件的迎風表面就會因大氣中的水滴撞擊、積聚而結冰。大量的事故和研究都表明，飛機關鍵部位的積冰，即使是少量的，也會導致飛機的升力下降，飛行阻力增大，從而引起飛機的操縱性和穩定性等氣動品質的惡化。尤其是航空發動機
4、涂層的耐沾污、防腐蝕、防結冰等與涂層的表面浸潤性密切相關。低表面能涂料由于具有較低的表面能(涂膜表面能<25mn/m)，灰塵、油漬、污損生物等在涂層表面的結合力弱，難以附著上去，即便少量附著，也很容易通過雨水沖刷或者輕微擦拭輕松去除，體現自清潔或易清潔效果。然而，目前的低表面能涂層主要采用疏水長鏈分子梳效應制備技術，對漆膜主鏈樹脂的保護不足，涂層的耐候性、化學及結構穩定性差，在大氣紫外線、酸雨、堿性清洗劑等作用下容易發生光解、水解等降解作用，疏水長鏈分子梳效應降低導致涂層表面自由能上升，戶外僅維持半年左右即會逐漸失去自清潔效果。無法滿足高速運作的交通工具，尤其是高鐵車輛車身和飛機外表面對于長效耐沾污自清潔、防腐蝕、防結冰等自清潔涂層的要求。
技術實現思路
1、本專利技術旨在至少解決上述現有技術中存在的技術問題之一。為此，本專利技術提出一種高穩定性自清潔防結冰的樹脂、涂料及其制備方法與應用，所述涂料能夠實現長期有效的耐沾污自清潔、防腐蝕和防結冰等功能。
2、為解決上述技術問題，本專利技術的第一方面提供了一種樹脂，所述樹脂的原料組分按重量份計包括：第一單體2-10份，第二單體10-20份，第三單體5-15份，第四單體10-18份，超支化有機硅樹脂單體1-5份，引發劑0.5-1份，鏈轉移劑0.1-0.5份，第一溶劑40-60份；
3、所述第一單體選自甲基丙烯酸、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯中的至少一種；
4、所述第二單體為選自甲基丙烯酸叔丁酯、丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸環己酯、丙烯酸雙環戊二烯酯、甲基丙烯酸雙環戊二烯酯中的至少一種；
5、所述第三單體為含氟丙烯酸酯單體；
6、所述第四單體為含羥基的活性交聯單體。
7、優選地，所述超支化有機硅樹脂單體的結構式如式(1)所示：
8、
9、式(1)中：r基團為-ch3或聚合活性基團，所述聚合活性基團選自ch2＝ch-、ch2＝c(ch3)cooch2ch2ch2-、ch2＝chcooch2ch2ch2-中的至少一種。
10、優選地，所述聚合活性基團在所述超支化有機硅樹脂中的質量占比為1-5％。
11、優選地，所述含氟丙烯酸酯單體選自丙烯酸十二氟庚酯、甲基丙烯酸十二氟庚酯、丙烯酸十三氟辛酯、甲基丙烯酸十三氟辛酯、丙烯酸十七氟葵酯、甲基丙烯酸十七氟葵酯中的至少一種；進一步優選地，所述含氟丙烯酸酯單體選自甲基丙烯酸十二氟庚酯、甲基丙烯酸十三氟辛酯、甲基丙烯酸十七氟葵酯中的至少一種。
12、優選地，所述含羥基的活性交聯單體選自甲基丙烯酸-2-羥乙酯、丙烯酸-2-羥乙酯、甲基丙烯酸-4-羥丁酯、丙烯酸-4-羥丁酯、羥乙基己內酯丙烯酸酯中的至少一種；進一步優選地，所述含羥基的活性交聯單體選自甲基丙烯酸-2-羥乙酯、丙烯酸-2-羥乙酯、甲基丙烯酸-4-羥丁酯中的至少一種。
13、優選地，所述引發劑選自2，2'-偶氮雙(2-甲基丙腈)、2,2'-雙偶氮-(2,4-二甲基戊腈)中的至少一種。
14、優選地，所述鏈轉移劑選自正十二烷基硫醇、仲十二烷基硫醇、叔十二烷基硫醇、環己基硫醇、3-巰基丙酸異辛酯、3-巰基丙酸正丁酯、正辛硫醇、巰基乙醇、巰基乙酸中的至少一種；進一步優選地，所述鏈轉移劑選自正十二烷基硫醇、3-巰基丙酸異辛酯、3-巰基丙酸正丁酯中的至少一種。
15、優選地，所述第一溶劑選自醚類溶劑、酯類溶劑、酮類溶劑中的至少一種；進一步優選地，所述第一溶劑選自丙二醇甲醚醋酸酯、二元酸酯混合物(dbe)、異氟爾酮中的至少一種。
16、本專利技術的第二方面提供了上述樹脂的制備方法，包括以下步驟：
17、將第一溶劑和引發劑分別分成三份，先將一份第一溶劑和一份引發劑混合，加熱；然后加入另一份第一溶劑、另一份引發劑、第一單體、第二單體、第三單體、第四單體和超支化有機硅樹脂單體，進行反應；再加入剩余的第一溶劑和剩余的引發劑，繼續反應；最后加入鏈轉移劑，降溫，得所述樹脂。
18、優選地，所述加熱的溫度為70-85℃；進一步優選地，所述加熱的溫度為75-80℃。且在加入鏈轉移劑之前，物料體系一直維持在該溫度下進行加料和反應。
19、優選地，所述降溫至20-30℃。
20、優選地，所述反應的時間為2-4小時；進一步優選地，所述反應的時間為2.5-3.5小時。
21、優選地，所述繼續反應的時間為1-3小時；進一步優選地，所述繼續反應的時間為1.5-2.5小時。
22、優選地，所述第一溶劑在加料過程時，第一次加料量占第一溶劑總質量的8-12％；第二次加料量占第一溶劑總質量的78-82％。
23、優選地，所述引發劑在加料過程時，第一次加料量占引發劑總質量的8-12％；第二次加料量占引發劑總質量的78-82％。...
【技術保護點】
1.一種樹脂，其特征在于，所述樹脂的原料組分按重量份計包括：第一單體2-10份，第二單體10-20份，第三單體5-15份，第四單體10-18份，超支化有機硅樹脂單體1-5份，引發劑0.5-1份，鏈轉移劑0.1-0.5份，第一溶劑40-60份；
2.根據權利權利要求1所述的樹脂，其特征在于，所述超支化有機硅樹脂單體的結構式如式(1)所示：
3.根據權利要求1所述的樹脂，其特征在于，所述含氟丙烯酸酯單體選自丙烯酸十二氟庚酯、甲基丙烯酸十二氟庚酯、丙烯酸十三氟辛酯、甲基丙烯酸十三氟辛酯、丙烯酸十七氟葵酯、甲基丙烯酸十七氟葵酯中的至少一種；
4.一種如權利要求1至3任意一項所述的樹脂的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
5.根據權利要求4所述的樹脂的制備方法，其特征在于，所述加熱的溫度為70-85℃；和/或，所述降溫至20-30℃。
6.一種涂料，其特征在于，所述涂料包括A組分和B組分，所述A組分按重量份計包括：權利要求1至3任意一項所述的樹脂30-75份，球形納米二氧化硅0.3-3份，表面助劑0.5-5份；所述B組分包括異氰
7.根據權利要求6所述的涂料，其特征在于，所述碳醇封端氟改性硅油的結構式如式(2)所示：
8.一種如權利要求6或7所述的涂料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
9.一種涂層，其特征在于，所述涂層由權利要求6或7所述的涂料固化而成。
10.權利要求6或7所述的涂料，或者權利要求9所述的涂層在交通工具中的應用。
...【技術特征摘要】
1.一種樹脂，其特征在于，所述樹脂的原料組分按重量份計包括：第一單體2-10份，第二單體10-20份，第三單體5-15份，第四單體10-18份，超支化有機硅樹脂單體1-5份，引發劑0.5-1份，鏈轉移劑0.1-0.5份，第一溶劑40-60份；
2.根據權利權利要求1所述的樹脂，其特征在于，所述超支化有機硅樹脂單體的結構式如式(1)所示：
3.根據權利要求1所述的樹脂，其特征在于，所述含氟丙烯酸酯單體選自丙烯酸十二氟庚酯、甲基丙烯酸十二氟庚酯、丙烯酸十三氟辛酯、甲基丙烯酸十三氟辛酯、丙烯酸十七氟葵酯、甲基丙烯酸十七氟葵酯中的至少一種；
4.一種如權利要求1至3任意一項所述的樹脂的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
5.根據權利要求4所述的樹脂...
【專利技術屬性】
技術研發人員：余龍飛，賈康樂，鄭小珊，李歡玲，寧俊華，蘇秋萍，黃淋佳，丁桓，李鋅娜，
申請(專利權)人：廣東省科學院化工研究所，
類型：發明
國別省市：
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