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CN105440871A - 一种优异着色性氟碳漆及其制备方法 - Google Patents

一种优异着色性氟碳漆及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种优异着色性氟碳漆，本发明的优异着色性氟碳漆由含氟单体、非含氟单体、含氟化合物、颜料、氧化锌、防腐剂、抗冻剂、乳化剂、增稠剂、助剂、表面活性剂、水组成，本发明的优异着色性氟碳漆的制备方法为：将含氟单体、非含氟单体、含氟化合物混合均匀后加入氧化锌与乳化剂反应聚合，再向聚合物中添加、颜料、防腐剂、抗冻剂、增稠剂、助剂、表面活性剂、水搅拌均匀，本发明的优异着色性氟碳漆，成本低，使用方便，对于施工环境和施工工艺要求低，能够适应各种恶劣环境下的涂装施工要求，极大的降低了建筑涂装成本。

Description

一种优异着色性氟碳漆及其制备方法
技术领域
本发明涉及氟碳涂料领域，特别涉及一种优异着色性氟碳漆及其制备方法。
背景技术
自从1982年日本旭硝子公司推出了第一款用三氟氯乙烯(CTFE)和烷烯基醚合成的氟碳树脂(FEVE)以来，氟碳涂料经过了几十年的发展，在国防、建筑、桥梁、石油化工等领域得到了广泛的应用。
由于氟碳涂料在化学上表现出了较好的热稳定性和化学惰性，尤其是其在户外使用的寿命可以达到20年甚至更久，因此，在建筑户外涂装领域，氟碳漆已经逐渐取代传统的涂料，在户外涂装材料中的占比越来越高。
氟碳漆的发展经历了溶剂热熔型、溶剂交联型、水分散型三个发展阶段，其中溶剂热熔型和溶剂交联型氟碳漆，虽然稳定性好，耐候性高，但是由于所用溶剂为有毒的有机溶剂，因此在施工方面要求较高，而且所用有机溶剂为易燃易爆的危险化学品，因此储存和运输不便，另一方面，溶剂挥发而导致的有毒气体，会危害到施工人员的健康，涂装后的VOC释放，也会对环境造成较大影响；而水分散型氟碳漆虽然不会出现上述问题，但是在稳定性和耐候性方面，却不如有机溶剂的油性氟碳漆。
中国发明专利CN201210505355公开了一种水性氟碳漆，将丙烯酸树脂引入到氟树脂中，并通过引入亲水性单体，降低氟碳树脂的结晶度和玻璃化转化温度，但是这种水性氟碳漆，对于颜料要求较高，必须要高成本的超耐候颜料，才能保证氟碳漆的着色性，而且颜色的光泽度保持时间仍然远不如添加有机溶剂的油性氟碳漆。
发明内容了
本发明的目的在于提供一种新型氟碳漆及其制备方法，特别是提供一种有优异着色性的氟碳漆及其制备方法。
本发明的优异着色性氟碳漆的主要成分为：
所述氧化锌为纳米氧化锌粉末。
所述含氟化合物为氢氟酸盐或小分子氟化合物；
所述氢氟酸盐可以是碱金属氟化物、氟化汞、氟化银、氟化锑、氟化钴中的一种或几种；所述小分子氟化物可以是四氟化硫、三氟化硼、四氟硅烷中的一种或几种。
所述含氟单体是含氟丙烯酸酯，优选为丙烯酸五氟乙酯、甲基丙烯酸五氟乙酯、三氟甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸三氟乙酯、丙烯酸三氟乙酯、三氟甲基丙烯酸甲酯中的一种或几种。
所述非含氟单体为丙烯酸、乙烯基醚、乙酸乙烯酯、乙二醇单丙烯基醚中的一种或几种。
所述抗冻剂为乙二醇或丙三醇。
所述助剂为超细重质碳酸钙、硫酸钡、滑石粉中的一种或几种。
本发明的优异着色性氟碳漆的制备方法为：
a.在无水容器中将含氟单体与非含氟单体混合搅拌均匀后，向体系中加入含氟化合物，在200～400r/min转速下搅拌均匀；
b.向a中所得到的混合物中加入乳化剂和氧化锌，在600～800r/min转速下，控制温度控制温度40～90℃，搅拌10～16h，得到氟聚合物种子树脂；
c.向氟聚合物种子树脂中加入防腐剂、增稠剂、、抗冻剂、颜料，在600～800r/min转速下搅拌均匀；
d.向体系中加入表面活性剂和水，搅拌至均匀乳液状后加入助剂，调整转速1300～1500r/min搅拌至细度低于100um。
本发明的优异着色性氟碳漆，能够适应各种不同的基面的涂装，且能够适应各种恶劣气候环境；另外本发明的优异着色性氟碳漆，通过添加纳米级氧化锌，并在乳化剂的作用下，使得纳米氧化锌颗粒进入到高分子网状结构的空腔中，形成稳定的包合物的结构，这样改进的氟碳漆，留色时间长，在不同的大气环境下均具有较低的失光率，尤其是高层建筑和开阔区域建筑的阳面，在高强度日晒的条件下，失光率仍极低；且本发明的优异着色性氟碳漆生产成本低，使用方便，对于施工环境和施工工艺要求低，能够适应各种恶劣环境下的涂装施工要求，极大的降低了建筑涂装成本。
具体实施方式
下面结合具体实施例来对本发明的优异着色性氟碳漆及其制备方法做进一步的说明。
实施例1
按照以下的质量份数配比取料：
a.在无水容器中将三氟甲基丙烯酸甲酯与丙烯酸混合搅拌均匀后，向体系中加入氟化钠，在200r/min转速下搅拌均匀；
b.向a中所得到的混合物中加入乳化剂和氧化锌，在700r/min转速下，控制温度控制温度70℃，搅拌14h，得到氟聚合物种子树脂；
c.向氟聚合物种子树脂中加入防腐剂、增稠剂、乙二醇、颜料，在700r/min转速下搅拌均匀；
d.向体系中加入表面活性剂和水，搅拌至均匀乳液状后加入超细重质碳酸钙，调整转速1300r/min搅拌至细度低于100um，得到优异着色性氟碳漆1-1。
实施例2
按照以下的质量份数配比取料：
a.在无水容器中将丙烯酸五氟乙酯与非乙烯基醚混合搅拌均匀后，向体系中加入氟化汞，在400r/min转速下搅拌均匀；
b.向a中所得到的混合物中加入乳化剂和氧化锌，在800r/min转速下，控制温度控制温度60℃，搅拌16h，得到氟聚合物种子树脂；
c.向氟聚合物种子树脂中加入防腐剂、增稠剂、丙二醇、颜料，在800r/min转速下搅拌均匀；
d.向体系中加入表面活性剂和水，搅拌至均匀乳液状后加入硫酸钡，调整转速1500r/min搅拌至细度低于100um，得到优异着色性氟碳漆1-2。
实施例3
按照以下的质量份数配比取料：
a.在无水容器中将丙烯酸三氟乙酯与乙酸乙烯酯混合搅拌均匀后，向体系中加入含三氟化硼，在300r/min转速下搅拌均匀；
b.向a中所得到的混合物中加入乳化剂和氧化锌，在800r/min转速下，控制温度控制温度90℃，搅拌10h，得到氟聚合物种子树脂；
c.向氟聚合物种子树脂中加入防腐剂、增稠剂、乙二醇、颜料，在800r/min转速下搅拌均匀；
d.向体系中加入表面活性剂和水，搅拌至均匀乳液状后加入滑石粉，调整转速1300r/min搅拌至细度低于100um，得到优异着色性氟碳漆1-3。
实施例4
按照以下的质量份数配比取料：
a.在无水容器中将甲基丙烯酸三氟乙酯与乙二醇单丙烯基醚混合搅拌均匀后，向体系中加入三氟化钴，在400r/min转速下搅拌均匀；
b.向a中所得到的混合物中加入乳化剂和氧化锌，在800r/min转速下，控制温度控制温度70℃，搅拌12h，得到氟聚合物种子树脂；
c.向氟聚合物种子树脂中加入防腐剂、增稠剂、丙二醇、颜料，在800r/min转速下搅拌均匀；
d.向体系中加入表面活性剂和水，搅拌至均匀乳液状后加入硫酸钡，调整转速1500r/min搅拌至细度低于100um，得到优异着色性氟碳漆1-4。
本发明的优异着色性氟碳漆的性能测试：
a.高原亚干旱大气环境下测试
b.亚湿热酸雨大气环境下测试
b.暖温带大陆性气候大气环境
d.亚热带季风海洋性气候大气环境
以上列出了本发明的具体实施方式，但是本发明不仅仅局限于以上实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以对其作出种种变化。

Claims (8)

1.一种优异着色性氟碳漆，主要成分及其质量份数为：
含氟单体35~40
非含氟单体15~30
含氟化合物3~5
颜料5~25
氧化锌5~10
防腐剂0.2~1
抗冻剂1~5
乳化剂0.5~2
增稠剂0.2~1
助剂5~10
表面活性剂0.2~1
水50~80。
2.根据权利要求1所述的优异着色性氟碳漆，其特征在于，所述氧化锌为纳米氧化锌粉末。
3.根据权利要求1所述的优异着色性氟碳漆，其特征在于：所述含氟化合物为氢氟酸盐或小分子氟化合物；
所述氢氟酸盐可以是碱金属氟化物、氟化汞、氟化银、氟化锑、氟化钴中的一种或几种；
所述小分子氟化物可以是四氟化硫、三氟化硼、四氟硅烷中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的优异着色性氟碳漆，其特征在于：所述含氟单体是含氟丙烯酸酯，所述含氟丙烯酸酯可以是丙烯酸五氟乙酯、甲基丙烯酸五氟乙酯、三氟甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸三氟乙酯、丙烯酸三氟乙酯、三氟甲基丙烯酸甲酯中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的优异着色性氟碳漆，其特征在于：所述非含氟单体为丙烯酸、乙烯基醚、乙酸乙烯酯、乙二醇单丙烯基醚中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的优异着色性氟碳漆，其特征在于：所述抗冻剂为乙二醇或丙三醇。
7.根据权利要求1所述的优异着色性氟碳漆，其特征在于：所述助剂为超细重质碳酸钙、硫酸钡、滑石粉中的一种或几种。
8.根据权利要求1所述的优异着色性氟碳漆的制备方法，其制备步骤为：
a．在无水容器中将含氟单体与非含氟单体混合搅拌均匀后，向体系中加入含氟化合物，在200~400r/min转速下搅拌均匀；
b．向a中所得到的混合物中加入乳化剂和氧化锌，在600~800r/min转速下，控制温度控制温度40~90℃，搅拌10~16h，得到氟聚合物种子树脂；
c．向氟聚合物种子树脂中加入防腐剂、增稠剂、、抗冻剂、颜料，在600~800r/min转速下搅拌均匀；
d．向体系中加入表面活性剂和水，搅拌至均匀乳液状后加入助剂，调整转速1300~1500r/min搅拌至细度低于100um。
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