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CN106009968A - 水性pvdf氟碳涂料及制备方法 - Google Patents

水性pvdf氟碳涂料及制备方法 Download PDF

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CN106009968A CN201610496507.XA CN201610496507A CN106009968A CN 106009968 A CN106009968 A CN 106009968A CN 201610496507 A CN201610496507 A CN 201610496507A CN 106009968 A CN106009968 A CN 106009968A
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Abstract

本发明所述一种水性PVDF氟碳涂料及制备方法，包含以下重量份的各组份：水性PVDF氟碳乳液20‑45份，水性丙烯酸乳液10‑30份，固化剂1‑7份，颜填料10‑35份，助剂7‑15份，水0‑20份，以水性PVDF乳液和水性丙烯酸乳液为基体，优选出适合水性涂料体系的颜填料助剂，提供了一种综合性能优异的水性PVDF氟碳涂料配方及其制备方法，制备得到的水性PVDF氟碳涂料具有固化时间短、附着力好、环境友好、耐候性突出、综合性能优异的特点，具有良好的社会和经济效益。

Description

水性PVDF氟碳涂料及制备方法
技术领域
本发明涉及水性涂料领域，尤其涉及一种水性PVDF氟碳涂料及制备方法。
背景技术
氟树脂是指主链或侧链的碳原子上含有氟原子的髙分子化合物，聚偏二氟乙烯树脂(PVDF)是制备PVDF氟碳涂料的树脂基体。在元素中电负性最大的氟形成的氟碳键具有优越的牢固性和对称性，使得PVDF氟碳涂料具有优良的性能：耐化学腐蚀、耐氧化、高机械强度和韧性、卓越的耐气候性等，已广泛应用于建筑领域。然而传统的PVDF涂料多为有机溶剂类涂料和粉末涂料，有机溶剂型的PVDF氟碳涂料在制备过程和固化过程中会挥发VOC(挥发性有机溶剂)，环保性能较差；粉末PVDF氟碳涂料存在固化温条件苛刻，施工难度大等缺点；限制了PVDF涂料的应用。
以水为介质制成的水性氟碳涂料响应了低VOC甚至无VOC的环保涂料的发展方针，不仅适合市场发展，涂料行业的升级，更是响应了人们对“绿色涂料”的渴望。
但目前市面上的水性PVDF氟碳涂料主要存在附着力差，固化时间长(几个小时到几天)的缺陷，不利于水性PVDF氟碳涂料的推广和应用。
发明内容
本发明克服了现有技术中的缺点，提供了一种水性PVDF氟碳涂料及制备方法，其附着力好，固化时间短。
为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
一种水性PVDF氟碳涂料，包含以下重量份的各组份：水性PVDF氟碳乳液20-45份，水性丙烯酸乳液10-30份，固化剂1-7份，颜填料10-35份，助剂7-15份，水0-20份。
进一步，所述固化剂为己二酸二酰肼。
进一步，所述颜填料为金红石型的钛白粉，煅烧高岭土，滑石粉(2000目/92白度)中的一种或几种组合，其中滑石粉的细度在1000目以上。
进一步，所述助剂包括分散剂，消泡剂，增稠剂，流平剂，防霉防腐剂，润湿剂，pH调节剂。
进一步，所述分散剂为低分子量的阴离子型聚丙烯酸钠盐水溶液，聚丙烯酸的相对分子质量<8000，或聚氧乙烯醚十二醇硫酸酯钠中的至少一种，以重量计0.5-8份，所述消泡剂为有机硅或矿物油消泡剂，以重量计0.01-1份，所述成膜助剂选用2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酯，以重量计1-7份。
进一步，所述增稠剂为阴离子型疏水改性丙烯酸碱溶胀型增稠剂或非离子缔合型聚氨酯增稠剂中的至少一种，以重量计0.2-1.5份，流平剂选用聚氨酯类，以重量计0.5-1.5份。
进一步，所述防霉防腐剂选用异噻唑啉酮类化合物，5-氯-2甲基-4异噻唑啉-3酮或2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮的至少一种，以重量计0.5-2份。
进一步，所述润湿剂选用的是氟改性丙烯酸酯流平剂，其中氟含量>8％，以重量计0.1-1份，所述pH调节剂选用的是乙醇胺类中和剂，以重量计0.01-5份。
一种水性PVDF氟碳涂料及制备方法，包括以下步骤：
(1)按配方将颜填料、分散剂、消泡剂、成膜助剂、流平剂、固化剂和溶剂水加入容器，先以1500～2000rpm的速度搅拌，10min后以2500～3000rpm搅拌10-25min，制成白色漆浆；
(2)在搅拌下，向上述漆浆中按配方加入水性PVDF氟碳乳液和水性丙烯酸乳液，在600-800r/min下搅拌20min，加入中和剂，调节体系pH至8-9；然后再加入增稠剂调节体系粘度，以1500～2000rpm的速度搅拌15-30min；
(3)用磨砂机进行研磨至所需细度，即得水性PVDF氟碳涂料成品。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明以水性PVDF乳液和水性丙烯酸乳液为基体，优选出适合水性涂料体系的颜填料助剂，提供了一种综合性能优异的水性PVDF氟碳涂料配方及其制备方法，制备得到的水性PVDF氟碳涂料具有固化时间短、附着力好、环境友好、耐候性突出、综合性能优异的特点，具有良好的社会和经济效益。
具体实施方式
以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
按如下配方称取各组份(重量份)：水性PVDF乳液30份，水性丙烯酸乳液10份，ADH固化剂0.8份，金红石型的钛白粉10份，滑石粉3份，水10份，阴离子型聚丙烯酸钠盐水溶液分散剂5份，有机硅消泡剂(HC-1)1份；成膜助剂2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酯5份；阴离子型疏水改性丙烯酸碱溶胀型增稠剂0.3份；水性聚氨酯流平剂0.6份；防腐防霉剂5-氯-2甲基-4异噻唑啉-3酮0.5份；润湿剂氟改性丙烯酸酯(EFKA-3600)1份；pH调节剂乙醇胺1份。
按如下步骤制备水性PVDF氟碳涂料：
(1)按配方将颜填料、分散剂、消泡剂、流平剂、固化剂和溶剂水加入容器，先以1500～2000rpm的速度搅拌，10min后以2500～3000rpm搅拌10-25min，制成白色漆浆；
(2)在搅拌下，向上述漆浆中按配方加入水性PVDF氟碳乳液和水性丙烯酸乳液，在600-800r/min下搅拌20min，加入中和剂，调节体系pH至8-9；然后再加入增稠剂调节体系粘度，以1500～2000rpm的速度搅拌15-30min；
(3)用磨砂机进行研磨至所需细度，即得水性PVDF氟碳涂料成品。
实施例2
本实施例基本与实施例1相同，其不同点在于，在制备水性PVDF氟碳涂料时，按如下配方称取各组份(重量份)：水性PVDF乳液30份，水性丙烯酸乳液15份，ADH固化剂0.8份，金红石型的钛白粉8份，煅烧高岭土5份，水15份，聚氧乙烯醚十二醇硫酸酯钠分散剂2份，有机硅消泡剂(HC-1)1份；成膜助剂2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酯7份；增稠剂非离子缔合型聚氨酯0.3份；水性聚氨酯流平剂0.6份；防腐防霉剂5-氯-2甲基-4异噻唑啉-3酮0.5份；润湿剂氟改性丙烯酸酯(EFKA-3600)0.5份；pH调节剂乙醇胺0.8份。
实施例3
本实施例基本与实施例1相同，其不同点在于，在制备水性PVDF氟碳涂料时，按如下配方称取各组份(重量份)水性PVDF乳液30份，水性丙烯酸乳液20份，ADH固化剂0.8份，金红石型的钛白粉5份，滑石粉3份，煅烧高岭土5份，水20份，阴离子型聚丙烯酸钠盐水溶液分散剂5份，矿物油消泡剂(CM-100)1.5份；成膜助剂2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酯2份；阴离子型疏水改性丙烯酸碱溶胀型增稠剂0.3份；水性聚氨酯流平剂0.6份；防腐防霉剂2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮0.8份；润湿剂氟改性丙烯酸酯(EFKA-3600)0.3份；pH调节剂乙醇胺1.2份。
性能检测数据：对实施例1-3的水性PVDF氟碳涂料进行性能检测，检测结果见下表1。
表1
由检测结果可知，本发明提供的水性氟碳涂料以PVDF树脂和丙烯酸树脂为基体，采用特定的颜填料和助剂按一定比例复配而成，测试结果表明：该水性PVDF氟碳涂料附着力好，固化温度低、时间短，耐紫外老化性能好，保持了溶剂型PVDF氟碳涂料的优点，克服了普通水性涂料耐候性差的缺点，解决了目前市场上水性PVDF涂料附着力差，固化时间长的缺陷。
最后应说明的是：以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但是凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种水性PVDF氟碳涂料，其特征在于，包含以下重量份的各组份：水性PVDF氟碳乳液20-45份，水性丙烯酸乳液10-30份，固化剂1-7份，颜填料10-35份，助剂7-15份，水0-20份。
2.根据权利要求1所述一种水性PVDF氟碳涂料，其特征在于，所述固化剂为己二酸二酰肼。
3.根据权利要求1所述一种水性PVDF氟碳涂料，其特征在于，所述颜填料为金红石型的钛白粉，煅烧高岭土，滑石粉(2000目/92白度)中的一种或几种组合，其中滑石粉的细度在1000目以上。
4.根据权利要求1所述一种水性PVDF氟碳涂料，其特征在于，所述助剂包括分散剂，消泡剂，成膜助剂，增稠剂，流平剂，防霉防腐剂，润湿剂，pH调节剂。
5.根据权利要求4所述一种水性PVDF氟碳涂料，其特征在于，所述分散剂为低分子量的阴离子型聚丙烯酸钠盐水溶液，聚丙烯酸的相对分子质量<8000，或聚氧乙烯醚十二醇硫酸酯钠中的至少一种，以重量计0.5-8份，所述消泡剂为有机硅或矿物油消泡剂，以重量计0.01-1份，所述成膜助剂选用2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酯，以重量计1-7份。
6.根据权利要求4所述一种水性PVDF氟碳涂料，其特征在于，所述增稠剂为阴离子型疏水改性丙烯酸碱溶胀型增稠剂或非离子缔合型聚氨酯增稠剂中的至少一种，以重量计0.2-1.5份，流平剂选用聚氨酯类，以重量计0.5-1.5份。
7.根据权利要求4所述一种水性PVDF氟碳涂料，其特征在于，所述防霉防腐剂选用异噻唑啉酮类化合物，5-氯-2甲基-4异噻唑啉-3酮或2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮的至少一种，以重量计0.5-2份。
8.根据权利要求4所述一种水性PVDF氟碳涂料，其特征在于，所述润湿剂选用的是氟改性丙烯酸酯流平剂，其中氟含量>8％，以重量计0.1-1份，所述pH调节剂选用的是乙醇胺类中和剂，以重量计0.01-5份。
9.一种水性PVDF氟碳涂料及制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)按配方将颜填料、分散剂、消泡剂、成膜助剂、流平剂、固化剂和溶剂水加入容器，先以1500～2000rpm的速度搅拌，10min后以2500～3000rpm搅拌10-25min，制成白色漆浆；
(2)在搅拌下，向上述漆浆中按配方加入水性PVDF氟碳乳液和水性丙烯酸乳液，在600-800r/min下搅拌20min，加入中和剂，调节体系pH至8-9；然后再加入增稠剂调节体系粘度，以1500～2000rpm的速度搅拌15-30min；
(3)用磨砂机进行研磨至所需细度，即得水性PVDF氟碳涂料成品。
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