CN116355467A - 耐高温的氟改性树脂涂层及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了耐高温的氟改性树脂涂层及其制备方法，配方包括氟树脂、环氧树脂、聚酰亚胺树脂、酚醛树脂、双马来酰亚胺树脂、有机硅树脂、氰酸酯树脂、聚苯醚、增溶剂、增韧剂和固化剂，方法包括步骤一，称取原料；步骤二，树脂熔融；步骤三，树脂改性；步骤四，挤出成型；本发明相较于现有的氟树脂涂料，通过环氧树脂与固化剂的配合，提高其在金属表面的附着力，延长了其使用寿命；本发明通过使用多种不同的树脂来代替部分氟树脂，在保留了原有的耐热性、耐腐蚀性以及力学性能的同时，降低了产品的生产成本；本发明通过采用加入增溶剂来解决改性材料熔体流动性差、加工困难、成品易开裂、易氧化等问题。
Description
技术领域
本发明涉及氟树脂涂层技术领域，具体为耐高温的氟改性树脂涂层及其制备方法。
背景技术
含氟聚合物有着良好的耐高温、耐低温、耐腐蚀等性能，随着含氟聚合物的开发，其乳液型氟树脂涂料有着不粘性与低摩擦性，作为免维护外墙材料广泛应用于建筑物的保护与装饰，但现有的氟树脂涂料对于金属底材不具有附着力，容易从底材上脱离，难以长时间附着在上面，导致其保护寿命大大下降；现有的氟树脂涂料，若采用纯氟材料，则涂料整体成本过高，且单纯的氟树脂膨胀系数较高、耐负压性与韧性不足；现有的氟树脂涂料在进行改性时，会出现材料熔体流动性差、加工困难、成品易开裂、易氧化等问题。
发明内容
本发明的目的在于提供耐高温的氟改性树脂涂层及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：耐高温的氟改性树脂涂层，配方包括：氟树脂、环氧树脂、聚酰亚胺树脂、酚醛树脂、双马来酰亚胺树脂、有机硅树脂、氰酸酯树脂、聚苯醚、增溶剂、增韧剂和固化剂，各组分的质量百分比含量分别是：27-38％的氟树脂、8-17％的环氧树脂、2-8％的聚酰亚胺树脂、3-10％的酚醛树脂、4-7％的双马来酰亚胺树脂、5-8％的有机硅树脂、2-4％的氰酸酯树脂、12-20％的聚苯醚、3-6％的增韧剂、6-9％的增溶剂和1-5％的固化剂。
优选的，所述各组分的质量百分比含量分别是：30％的氟树脂、15％的环氧树脂、3％的聚酰亚胺树脂、5％的酚醛树脂、4％的双马来酰亚胺树脂、7％的有机硅树脂、4％的氰酸酯树脂、16％的聚苯醚、5％的增韧剂、8％的增溶剂和3％的固化剂。
耐高温的氟改性树脂涂层的制备方法，包括步骤一，称取原料；步骤二，树脂熔融；步骤三，树脂改性；步骤四，挤出成型；
其中上述步骤一中，按照各组分的质量百分含量分别是：30％的氟树脂、15％的环氧树脂、3％的聚酰亚胺树脂、5％的酚醛树脂、4％的双马来酰亚胺树脂、7％的有机硅树脂、4％的氰酸酯树脂、16％的聚苯醚、5％的增韧剂、8％的增溶剂和3％的固化剂进行选取，并按照质量百分比之和为1进行称取；
其中上述步骤二中，取步骤一中的氟树脂、环氧树脂、聚酰亚胺树脂、酚醛树脂、双马来酰亚胺树脂、有机硅树脂和氰酸酯树脂，将其加入到反应釜中，加热到一定温度，然后进行熔融混合，待其混合完全后，得到混合树脂；
其中上述步骤三中，取步骤一中的聚苯醚、增韧剂、增溶剂和固化剂，并将其投入到反应釜中，继续进行加热搅拌，得到混合材料；
其中上述步骤四中，将步骤三中得到的混合材料投入到双螺杆配混挤出机中，挤出后自然冷却，最后将材料颗粒送至粉碎机中进行粉碎，得到最终的涂层材料。
优选的，所述步骤一中，增韧剂选自羧基液体丁腈橡胶、端羧基液体丁腈橡胶、聚硫橡胶、液体硅橡胶、聚醚、聚砜、聚酰亚胺、纳米碳酸钙、纳米二氧化钛、聚乙烯醇缩丁醛、聚醚砜、聚苯醚酮、羧基丁腈胶乳、聚乙烯醇中的一种或几种混合。
优选的，所述步骤一中，增溶剂采用反应性高分子增溶剂，具体为苯乙烯接枝马来酸酐、聚苯醚接枝马来酸酐中的一种。
优选的，所述步骤一中，固化剂采用的是聚酰胺、脂肪环和芳香族固化剂中的一种。
优选的，所述步骤二中，反应釜中的加热温度为300-400℃，搅拌速率为400-600r/min，混合时间为1-2h。
优选的，所述步骤三中，反应釜中的加热温度为260-320℃，搅拌速率为200-400r/min，混合时间为2-3h。
优选的，所述步骤四中，冷却时间为20-50min，粉碎后的颗粒粒度为260-340目。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明相较于现有的氟树脂涂料，通过环氧树脂与固化剂的配合，提高其在金属表面的附着力，延长了其使用寿命；本发明通过使用多种不同的树脂来代替部分氟树脂，在保留了原有的耐热性、耐腐蚀性以及力学性能的同时，降低了产品的生产成本；本发明通过采用加入增溶剂来解决改性材料熔体流动性差、加工困难、成品易开裂、易氧化等问题。
附图说明
图1为本发明的方法流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明提供的一种技术方案：
实施例1：
耐高温的氟改性树脂涂层，氟树脂、环氧树脂、聚酰亚胺树脂、酚醛树脂、双马来酰亚胺树脂、有机硅树脂、氰酸酯树脂、聚苯醚、增溶剂、增韧剂和固化剂，各组分的质量百分比含量分别是：30％的氟树脂、15％的环氧树脂、3％的聚酰亚胺树脂、5％的酚醛树脂、4％的双马来酰亚胺树脂、7％的有机硅树脂、4％的氰酸酯树脂、16％的聚苯醚、5％的增韧剂、8％的增溶剂和3％的固化剂。
耐高温的氟改性树脂涂层的制备方法，包括步骤一，称取原料；步骤二，树脂熔融；步骤三，树脂改性；步骤四，挤出成型；
其中上述步骤一中，按照各组分的质量百分含量分别是：30％的氟树脂、15％的环氧树脂、3％的聚酰亚胺树脂、5％的酚醛树脂、4％的双马来酰亚胺树脂、7％的有机硅树脂、4％的氰酸酯树脂、16％的聚苯醚、5％的增韧剂、8％的增溶剂和3％的固化剂进行选取，并按照质量百分比之和为1进行称取，其中，增韧剂选自羧基液体丁腈橡胶、端羧基液体丁腈橡胶、聚硫橡胶、液体硅橡胶、聚醚、聚砜、聚酰亚胺、纳米碳酸钙、纳米二氧化钛、聚乙烯醇缩丁醛、聚醚砜、聚苯醚酮、羧基丁腈胶乳、聚乙烯醇中的一种或几种混合，增溶剂采用反应性高分子增溶剂，具体为苯乙烯接枝马来酸酐、聚苯醚接枝马来酸酐中的一种，固化剂采用的是聚酰胺、脂肪环和芳香族固化剂中的一种；
其中上述步骤二中，取步骤一中的氟树脂、环氧树脂、聚酰亚胺树脂、酚醛树脂、双马来酰亚胺树脂、有机硅树脂和氰酸酯树脂，将其加入到反应釜中，加热到一定温度，然后进行熔融混合，待其混合完全后，得到混合树脂，反应釜中的加热温度为400℃，搅拌速率为500r/min，混合时间为1.5h；
其中上述步骤三中，取步骤一中的聚苯醚、增韧剂、增溶剂和固化剂，并将其投入到反应釜中，继续进行加热搅拌，得到混合材料，反应釜中的加热温度为280℃，搅拌速率为360r/min，混合时间为3h；
其中上述步骤四中，将步骤三中得到的混合材料投入到双螺杆配混挤出机中，挤出后自然冷却30min，最后将材料颗粒送至粉碎机中进行粉碎，粉碎后的颗粒粒度为300目，得到最终的涂层材料。
实施例2：
耐高温的氟改性树脂涂层，氟树脂、环氧树脂、聚酰亚胺树脂、酚醛树脂、双马来酰亚胺树脂、有机硅树脂、氰酸酯树脂、聚苯醚、增溶剂、增韧剂和固化剂，各组分的质量百分比含量分别是：28％的氟树脂、10％的环氧树脂、7％的聚酰亚胺树脂、9％的酚醛树脂、6％的双马来酰亚胺树脂、6％的有机硅树脂、3％的氰酸酯树脂、12％的聚苯醚、6％的增韧剂、9％的增溶剂和4％的固化剂。
耐高温的氟改性树脂涂层的制备方法，包括步骤一，称取原料；步骤二，树脂熔融；步骤三，树脂改性；步骤四，挤出成型；
其中上述步骤一中，按照各组分的质量百分含量分别是：：28％的氟树脂、10％的环氧树脂、7％的聚酰亚胺树脂、9％的酚醛树脂、6％的双马来酰亚胺树脂、6％的有机硅树脂、3％的氰酸酯树脂、12％的聚苯醚、6％的增韧剂、9％的增溶剂和4％的固化剂进行选取，并按照质量百分比之和为1进行称取，其中，增韧剂选自羧基液体丁腈橡胶、端羧基液体丁腈橡胶、聚硫橡胶、液体硅橡胶、聚醚、聚砜、聚酰亚胺、纳米碳酸钙、纳米二氧化钛、聚乙烯醇缩丁醛、聚醚砜、聚苯醚酮、羧基丁腈胶乳、聚乙烯醇中的一种或几种混合，增溶剂采用反应性高分子增溶剂，具体为苯乙烯接枝马来酸酐、聚苯醚接枝马来酸酐中的一种，固化剂采用的是聚酰胺、脂肪环和芳香族固化剂中的一种；
其中上述步骤二中，取步骤一中的氟树脂、环氧树脂、聚酰亚胺树脂、酚醛树脂、双马来酰亚胺树脂、有机硅树脂和氰酸酯树脂，将其加入到反应釜中，加热到一定温度，然后进行熔融混合，待其混合完全后，得到混合树脂，反应釜中的加热温度为350℃，搅拌速率为400r/min，混合时间为1h；
其中上述步骤三中，取步骤一中的聚苯醚、增韧剂、增溶剂和固化剂，并将其投入到反应釜中，继续进行加热搅拌，得到混合材料，反应釜中的加热温度为300℃，搅拌速率为400r/min，混合时间为2h；
其中上述步骤四中，将步骤三中得到的混合材料投入到双螺杆配混挤出机中，挤出后自然冷却40min，最后将材料颗粒送至粉碎机中进行粉碎，粉碎后的颗粒粒度为300目，得到最终的涂层材料。
实施例3：
耐高温的氟改性树脂涂层，氟树脂、环氧树脂、聚酰亚胺树脂、酚醛树脂、双马来酰亚胺树脂、有机硅树脂、氰酸酯树脂、聚苯醚、增溶剂、增韧剂和固化剂，各组分的质量百分比含量分别是：37％的氟树脂、8％的环氧树脂、6％的聚酰亚胺树脂、4％的酚醛树脂、7％的双马来酰亚胺树脂、6％的有机硅树脂、2％的氰酸酯树脂、14％的聚苯醚、4％的增韧剂、7％的增溶剂和5％的固化剂。
耐高温的氟改性树脂涂层的制备方法，包括步骤一，称取原料；步骤二，树脂熔融；步骤三，树脂改性；步骤四，挤出成型；
其中上述步骤一中，按照各组分的质量百分含量分别是：37％的氟树脂、8％的环氧树脂、6％的聚酰亚胺树脂、4％的酚醛树脂、7％的双马来酰亚胺树脂、6％的有机硅树脂、2％的氰酸酯树脂、14％的聚苯醚、4％的增韧剂、7％的增溶剂和5％的固化剂进行选取，并按照质量百分比之和为1进行称取，其中，增韧剂选自羧基液体丁腈橡胶、端羧基液体丁腈橡胶、聚硫橡胶、液体硅橡胶、聚醚、聚砜、聚酰亚胺、纳米碳酸钙、纳米二氧化钛、聚乙烯醇缩丁醛、聚醚砜、聚苯醚酮、羧基丁腈胶乳、聚乙烯醇中的一种或几种混合，增溶剂采用反应性高分子增溶剂，具体为苯乙烯接枝马来酸酐、聚苯醚接枝马来酸酐中的一种，固化剂采用的是聚酰胺、脂肪环和芳香族固化剂中的一种；
其中上述步骤二中，取步骤一中的氟树脂、环氧树脂、聚酰亚胺树脂、酚醛树脂、双马来酰亚胺树脂、有机硅树脂和氰酸酯树脂，将其加入到反应釜中，加热到一定温度，然后进行熔融混合，待其混合完全后，得到混合树脂，反应釜中的加热温度为400℃，搅拌速率为500r/min，混合时间为2h；
其中上述步骤三中，取步骤一中的聚苯醚、增韧剂、增溶剂和固化剂，并将其投入到反应釜中，继续进行加热搅拌，得到混合材料，反应釜中的加热温度为300℃，搅拌速率为350r/min，混合时间为2h；
其中上述步骤四中，将步骤三中得到的混合材料投入到双螺杆配混挤出机中，挤出后自然冷却20min，最后将材料颗粒送至粉碎机中进行粉碎，粉碎后的颗粒粒度为300目，得到最终的涂层材料。
各实施例性质对比如下表：
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | |
| 氟树脂 | 30 | 28 | 37 |
| 环氧树脂 | 15 | 10 | 8 |
| 聚酰亚胺树脂 | 3 | 7 | 6 |
| 酚醛树脂 | 5 | 9 | 4 |
| 双马来酰亚胺树脂 | 4 | 6 | 7 |
| 有机硅树脂 | 7 | 6 | 6 |
| 氰酸酯树脂 | 4 | 3 | 2 |
| 聚苯醚 | 16 | 12 | 14 |
| 增韧剂 | 5 | 6 | 4 |
| 增溶剂 | 8 | 9 | 7 |
| 固化剂 | 3 | 4 | 5 |
| 100℃下抗拉测试(MPa) | 4.5 | 4.1 | 4.3 |
基于上述，本发明使用环氧树脂与固化剂，增强涂料在金属表面的附着力，避免其容易脱落的问题；本发明通过添加多种不同的树脂，替代原有的纯氟树脂，综合了树脂的各项机械性能，并使产品成本得到了控制；本发明通过添加增溶剂来解决树脂与改性材料难以相熔融的问题，保证改性后的涂料不易开裂或氧化发黄。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (9)
1.耐高温的氟改性树脂涂层，配方包括：氟树脂、环氧树脂、聚酰亚胺树脂、酚醛树脂、双马来酰亚胺树脂、有机硅树脂、氰酸酯树脂、聚苯醚、增溶剂、增韧剂和固化剂，其特征在于：各组分的质量百分比含量分别是：27-38％的氟树脂、8-17％的环氧树脂、2-8％的聚酰亚胺树脂、3-10％的酚醛树脂、4-7％的双马来酰亚胺树脂、5-8％的有机硅树脂、2-4％的氰酸酯树脂、12-20％的聚苯醚、3-6％的增韧剂、6-9％的增溶剂和1-5％的固化剂。
2.根据权利要求1所述的耐高温的氟改性树脂涂层，其特征在于：所述各组分的质量百分比含量分别是：30％的氟树脂、15％的环氧树脂、3％的聚酰亚胺树脂、5％的酚醛树脂、4％的双马来酰亚胺树脂、7％的有机硅树脂、4％的氰酸酯树脂、16％的聚苯醚、5％的增韧剂、8％的增溶剂和3％的固化剂。
3.耐高温的氟改性树脂涂层的制备方法，包括步骤一，称取原料；步骤二，树脂熔融；步骤三，树脂改性；步骤四，挤出成型；其特征在于：
其中上述步骤一中，按照各组分的质量百分含量分别是：30％的氟树脂、15％的环氧树脂、3％的聚酰亚胺树脂、5％的酚醛树脂、4％的双马来酰亚胺树脂、7％的有机硅树脂、4％的氰酸酯树脂、16％的聚苯醚、5％的增韧剂、8％的增溶剂和3％的固化剂进行选取，并按照质量百分比之和为1进行称取；
其中上述步骤二中，取步骤一中的氟树脂、环氧树脂、聚酰亚胺树脂、酚醛树脂、双马来酰亚胺树脂、有机硅树脂和氰酸酯树脂，将其加入到反应釜中，加热到一定温度，然后进行熔融混合，待其混合完全后，得到混合树脂；
其中上述步骤三中，取步骤一中的聚苯醚、增韧剂、增溶剂和固化剂，并将其投入到反应釜中，继续进行加热搅拌，得到混合材料；
其中上述步骤四中，将步骤三中得到的混合材料投入到双螺杆配混挤出机中，挤出后自然冷却，最后将材料颗粒送至粉碎机中进行粉碎，得到最终的涂层材料。
4.根据权利要求3所述的耐高温的氟改性树脂涂层的制备方法，其特征在于：所述步骤一中，增韧剂选自羧基液体丁腈橡胶、端羧基液体丁腈橡胶、聚硫橡胶、液体硅橡胶、聚醚、聚砜、聚酰亚胺、纳米碳酸钙、纳米二氧化钛、聚乙烯醇缩丁醛、聚醚砜、聚苯醚酮、羧基丁腈胶乳、聚乙烯醇中的一种或几种混合。
5.根据权利要求3所述的耐高温的氟改性树脂涂层的制备方法，其特征在于：所述步骤一中，增溶剂采用反应性高分子增溶剂，具体为苯乙烯接枝马来酸酐、聚苯醚接枝马来酸酐中的一种。
6.根据权利要求3所述的耐高温的氟改性树脂涂层的制备方法，其特征在于：所述步骤一中，固化剂采用的是聚酰胺、脂肪环和芳香族固化剂中的一种。
7.根据权利要求3所述的耐高温的氟改性树脂涂层的制备方法，其特征在于：所述步骤二中，反应釜中的加热温度为300-400℃，搅拌速率为400-600r/min，混合时间为1-2h。
8.根据权利要求3所述的耐高温的氟改性树脂涂层的制备方法，其特征在于：所述步骤三中，反应釜中的加热温度为260-320℃，搅拌速率为200-400r/min，混合时间为2-3h。
9.根据权利要求3所述的耐高温的氟改性树脂涂层的制备方法，其特征在于：所述步骤四中，冷却时间为20-50min，粉碎后的颗粒粒度为250-350目。
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