CN106349830A - 一种改性水性氟涂料及其制备方法 - Google Patents

一种改性水性氟涂料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种改性水性氟涂料及其制备方法，该涂料包含以下重量份的原料制备制成：水性氟树脂50～60份、改性分散剂2～4份、润湿剂4～6份、钛白粉15～25份、纳米碳酸钙5～10份、增稠剂3～5份、防霉剂1～2份、固化剂3～5份、消光剂0.5～0.8份、消泡剂0.2～0.4份、改性流平剂0.6～1份、成膜助剂0.2～0.4份、去离子水15～25份。本发明的一种改性水性氟涂料具有优良的光散射性，同时具有附着力、耐候性、耐化学性、硬度性和耐洗刷性强等优点。

Description

一种改性水性氟涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种水性涂料技术领域，尤其涉及一种改性水性氟涂料及其制备方法。
背景技术
氟涂料又称氟碳涂料、氟碳漆、氟树脂涂料，在各种涂料之中，氟树脂涂料由于引入的氟元素电负性大，碳氟键能强，使得氟涂料在许多方面具有特别优越的各项性能，如耐候性、耐热性、耐低温性、耐化学性，以及独特的低表面能和表面自洁性能，而且具有独特的不粘性和低摩擦性。经过几十年的快速发展，氟涂料在建筑、化学工业、电器电子工业、机械工业、航空航天产业、家庭用品的各个领域得到广泛应用。
随着人们环保意识的日益增强，提倡低 VOC 的排放，导致溶剂型氟涂料的发展受到了很大限制，而一种绿色环保型的水性氟涂料逐渐在涂料领域占据主导地位。水性氟涂料是以水性氟乳液为成膜物质，以水作为溶剂，既具有无毒无味、低 VOC 排放、安全不燃性等水性涂料的特性，又具有耐候性、耐腐蚀性以及不粘性等氟涂料的特点。因此水性氟涂料备受人们的关注，其应用前景非常广阔。但目前水性氟涂料仍存在不足之处，其保光性及硬度性比溶剂型氟涂料差等问题，为此迫切需要通过技术创新，采用新工艺、新配方来开发性能更优的水性氟涂料。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对现有技术的不足，而提供一种改性水性氟涂料及其制备方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：本发明一种改性水性氟涂料，由下列原料按重量份数计算的各组分配比制备制成：水性氟树脂50～60份、改性分散剂2～4份、润湿剂4～6份、钛白粉15～25份、纳米碳酸钙5～10份、增稠剂3～5份、防霉剂1～2份、固化剂3～5份、消光剂0.5～0.8份、消泡剂0.2～0.4份、改性流平剂0.6～1份、成膜助剂0.2～0.4份、去离子水15～25份。
进一步优选，本发明的一种改性水性氟涂料，按重量份数计算：水性氟树脂55份、改性分散剂3份、润湿剂5份、钛白粉20 份、纳米碳酸钙8份、增稠剂4份、防霉剂1.5份、固化剂4份、消光剂0.6份、消泡剂0.3份、改性流平剂0.8份、成膜助剂0.3份、去离子水20份。
所述改性分散剂为双亲性的聚丙烯酸改性聚磷酸盐分散剂，其制备方法为：按重量份配比为1：1.2的聚磷酸盐和聚丙烯酸投入搪瓷反应锅中，并加入固体超强酸SO4 2-/TiO2,加热升温至80℃，搅拌反应4h,冷却至常温并过滤，得改性分散剂；
所述润湿剂为水溶性乙氧基类非离子型氟碳表面活性剂、聚氧乙基醚类非离子型氟碳表面活性剂中的任意一种或二种的混合物；
所述增稠剂为聚丙酰胺或聚乙烯醇；
所述固化剂为亲水改性的多异氰酸酯；
所述消光剂为改性聚酯丙烯酸酯；
所述消泡剂为聚二甲基硅氧烷、聚醚改性聚二甲基硅氧烷、氟硅氧烷中的任意一种或二种以上的混合物；
所述改性流平剂为氟碳改性聚丙烯酸酯；
所述成膜助剂为乙二醇；
本发明一种改性水性氟涂料的制备方法，其包括以下步骤制成：
（1）在带搅拌的搪瓷反应锅中分别投入改性分散剂、润湿剂、去离子水、钛白粉、纳米碳酸钙，开启搅拌，加热升温，温度上升至40～45℃，搅拌速度为 800～1000r/min，搅拌60～90min。
（2）接着加入水性氟树脂，温度控制在65～75℃，搅拌速度为 300～350r/min，搅拌30～40min。
（3）然后冷却温度至45～55℃，加入增稠剂、防霉剂、固化剂、消光剂、消泡剂、改性流平剂、成膜助剂，继续搅拌30～40min；
（4）最后冷却温度至常温，经100目滤网过滤、检测，即得成品一种改性水性氟涂料。
本发明的有益效果
本发明一种改性水性氟涂料及其制备方法与现有技术不同之处在于：
本发明的一种改性水性氟涂料，采用改性分散剂解决涂料配制过程中易起鱼眼、流平性差的问题，同时采用钛白粉和纳米碳酸钙相结合，使涂料具有良好的光散射能力，着色力高、遮盖力强，且具有较高的化学稳定性和较好的耐候性能，并大幅度提高了涂膜的硬度性和耐洗刷性。
具体实施方式
结合以下实施例对本发明的一种改性水性氟涂料及其制备方法作进一步的说明。
实施例1
本发明所述的一种改性水性氟涂料，由下列原料按重量份数计算的各组分配比制备制成：水性氟树脂55份、双亲性的聚丙烯酸改性聚磷酸盐分散剂3份、润湿剂水溶性乙氧基类非离子型氟碳表面活性剂5份、钛白粉20 份、纳米碳酸钙8份、增稠剂聚丙酰胺4份、防霉剂1.5份、固化剂亲水改性的多异氰酸酯4份、消光剂改性聚酯丙烯酸酯0.7份、消泡剂聚二甲基硅氧烷0.3份、改性流平剂氟碳改性聚丙烯酸酯0.8份、成膜助剂乙二醇0.3份、去离子水20份。
其制备方法如下：
（1）在带搅拌的搪瓷反应锅中分别投入改性分散剂、润湿剂、去离子水、钛白粉、纳米碳酸钙，开启搅拌，加热升温，温度上升至45℃，搅拌速度为 900r/min，搅拌80min。
（2）接着加入水性氟树脂，温度控制在70℃，搅拌速度为 350r/min，搅拌30min。
（3）然后冷却温度至50℃，加入增稠剂、防霉剂、固化剂、消光剂、消泡剂、改性流平剂、成膜助剂，继续搅拌35min；
（4）最后冷却温度至常温，经100目滤网过滤、检测，即得成品一种改性水性氟涂料。
实施例2
本发明所述的一种改性水性氟涂料，由下列原料按重量份数计算的各组分配比制备制成：水性氟树脂60份、双亲性的聚丙烯酸改性聚磷酸盐分散剂4份、润湿剂聚氧乙基醚类非离子型氟碳表面活性剂6份、钛白粉25 份、纳米碳酸钙5份、增稠剂聚乙烯醇5份、防霉剂2份、固化剂亲水改性的多异氰酸酯5份、消光剂改性聚酯丙烯酸酯0.8份、消泡剂聚醚改性聚二甲基硅氧烷0.4份、改性流平剂氟碳改性聚丙烯酸酯1份、成膜助剂0.4乙二醇份、去离子水25份。
其制备方法如下：
（1）在带搅拌的搪瓷反应锅中分别投入改性分散剂、润湿剂、去离子水、钛白粉、纳米碳酸钙，开启搅拌，加热升温，温度上升至42℃，搅拌速度为 1000r/min，搅拌90min。
（2）接着加入水性氟树脂，温度控制在75℃，搅拌速度为 330r/min，搅拌40min。
（3）然后冷却温度至48℃，加入增稠剂、防霉剂、固化剂、消光剂、消泡剂、改性流平剂、成膜助剂，继续搅拌40min；
（4）最后冷却温度至常温，经100目滤网过滤、检测，即得成品一种改性水性氟涂料。
实施例3
本发明所述的一种改性水性氟涂料，由下列原料按重量份数计算的各组分配比制备制成：水性氟树脂52份、双亲性的聚丙烯酸改性聚磷酸盐分散剂2.5份、润湿剂水溶性乙氧基类非离子型氟碳表面活性剂4份、钛白粉18 份、纳米碳酸钙7份、增稠剂聚丙酰胺3份、防霉剂2份、固化剂亲水改性的多异氰酸酯3.5份、消光剂改性聚酯丙烯酸酯0.6份、消泡剂氟硅氧烷0.3份、改性流平剂氟碳改性聚丙烯酸酯0.7份、成膜助剂乙二醇0.2份、去离子水18份。
其制备方法如下：
（1）在带搅拌的搪瓷反应锅中分别投入改性分散剂、润湿剂、去离子水、钛白粉、纳米碳酸钙，开启搅拌，加热升温，温度上升至45℃，搅拌速度为 800r/min，搅拌750min。
（2）接着加入水性氟树脂，温度控制在68℃，搅拌速度为 320r/min，搅拌35min。
（3）然后冷却温度至52℃，加入增稠剂、防霉剂、固化剂、消光剂、消泡剂、改性流平剂、成膜助剂，继续搅拌35min；
（4）最后冷却温度至常温，经100目滤网过滤、检测，即得成品一种改性水性氟涂料。
对实施例1～3中的成品喷涂得到的试验品，其外观光亮丰满、漆膜平整，对其性能进行检测，所得结果如表1所示。
表1 实施例1～3中产品的各项性能指标
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式作出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种改性水性氟涂料，其特征在于，由下列原料按重量份数计算的各组分配比制备制成：水性氟树脂50～60份、改性分散剂2～4份、润湿剂4～6份、钛白粉15～25份、纳米碳酸钙5～10份、增稠剂3～5份、防霉剂1～2份、固化剂3～5份、消光剂0.5～0.8份、消泡剂0.2～0.4份、改性流平剂0.6～1份、成膜助剂0.2～0.4份、去离子水15～25份。
2.所述改性分散剂为双亲性的聚丙烯酸改性聚磷酸盐分散剂，其制备方法为：按重量份配比为1：1.2的聚磷酸盐和聚丙烯酸投入搪瓷反应锅中，并加入固体超强酸SO4 2-/TiO2,加热升温至80℃，搅拌反应4h,冷却至常温并过滤，得改性分散剂；
所述润湿剂为水溶性乙氧基类非离子型氟碳表面活性剂、聚氧乙基醚类非离子型氟碳表面活性剂中的任意一种或二种的混合物；
所述增稠剂为聚丙酰胺或聚乙烯醇；
所述固化剂为亲水改性的多异氰酸酯；
所述消光剂为改性聚酯丙烯酸酯；
所述消泡剂为聚二甲基硅氧烷、聚醚改性聚二甲基硅氧烷、氟硅氧烷中的任意一种或二种以上的混合物；
所述改性流平剂为氟碳改性聚丙烯酸酯；
所述成膜助剂为乙二醇。
3.根据权利要求1所述的一种改性水性氟涂料，其特征在于，进一步优选，按重量份数计算：水性氟树脂55份、改性分散剂3份、润湿剂5份、钛白粉20 份、纳米碳酸钙8份、增稠剂4份、防霉剂1.5份、固化剂4份、消光剂0.6份、消泡剂0.3份、改性流平剂0.8份、成膜助剂0.3份、去离子水20份。
4.一种根据权利要求1所述的一种改性水性氟涂料的制备方法，其特征在于，它包括以下步骤制成：
（1）在带搅拌的搪瓷反应锅中分别投入改性分散剂、润湿剂、去离子水、钛白粉、纳米碳酸钙，开启搅拌，加热升温，温度上升至40～45℃，搅拌速度为 800～1000r/min，搅拌60～90min；
（2）接着加入水性氟树脂，温度控制在65～75℃，搅拌速度为 300～350r/min，搅拌30～40min；
（3）然后冷却温度至45～55℃，加入增稠剂、防霉剂、固化剂、消光剂、消泡剂、改性流平剂、成膜助剂，继续搅拌30～40min；
（4）最后冷却温度至常温，经100目滤网过滤、检测，即得成品一种改性水性氟涂料。
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