CN1903961B - 一种荷叶效应自清洁氟碳涂料 - Google Patents

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Abstract

本发明属于自清洁涂料技术领域,具体涉及一种荷叶效应自清洁氟碳涂料。该自清洁氟碳涂料主要由有机硅改性氟碳树脂、固化剂、疏水粒子、颜料、填料、助剂和溶剂组成。各组分的重量比为有机硅改性氟树脂:固化剂:疏水粒子:颜料:填料:助剂:混合溶剂=1:0.1~0.3:0.03~0.1:0~0.35:0~0.1:0.01~0.05:0.1~0.3。本发明提供的自清洁涂料,按照常规双组分涂料配制方法配制,可常温固化并得到高耐污染、高耐候,且具备自清洁功能的涂膜。

Description

一种荷叶效应自清洁氟碳涂料
技术领域
本发明属于自清洁涂料技术领域,具体涉及一种荷叶效应自清洁氟碳涂料。
技术背景
氟碳涂料是以含氟树脂为主要成膜物的涂料,其主要特点是树脂中含有的F—C键,在受光、热的作用下难以断裂,显示出超强的耐污染、耐候性及耐化学性。含氟树脂的氟碳涂料已在建筑、化工、机械、航空航天、家庭用品等领域得到广泛的应用。
涂料耐沾污能力不足使外墙涂料普遍存在的共性问题,也是制约我国外墙涂料推广应用的突出技术难题。国内外普遍采用表面能低的氟碳树脂、有机硅改性丙烯酸树脂或者向涂料中添加含氟、含硅助剂来降低污染物的附着,从而提高涂料的耐沾污性。但是我国空气质量普遍较差,尤其是粉尘及悬浮颗粒含量污染严重,限于不同地域环境、气候条件和污染源的复杂,上述技术还有一定的不适应性和局限性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种荷叶效应自清洁氟碳涂料。
本发明提出的具有荷叶效应自清洁氟碳涂料,由有机硅改性氟碳树脂、固化剂、疏水粒子、颜料、填料、助剂和溶剂按如下重量比组合而成:
有机硅改性氟树脂:固化剂:疏水粒子:颜料:填料:助剂:溶剂=1:0.1~0.3:0.03~0.1:
0~0.35:0~0.1:0.01~0.05:0.1~0.3。
其中,所述有机硅改性氟碳树脂的固含量为70~85%,羟值为25~100mgKOH/g,酸值为2~12mgKOH/g,氟含量为12~45%,有机硅含量为1%~8%。
所述固化剂为异氰酸酯(HDI)三聚体或含NCO基团的异氰酸酯预聚体。
所述疏水粒子为疏水性纳米气相二氧化硅。
所述溶剂为脂肪酮类、芳烃类或醋酸酯类常见溶剂的一种或几种混合物。
所述填料为金红石型钛白粉、高岭土、碳黑之一种或几种,所述助剂为常规使用的湿润分散剂、流平剂和消泡剂等。
本发明以低表面能的有机硅改性氟碳树脂为主要成膜物质,使污染物不易黏附。同时添加具有超疏水性的纳米气相二氧化硅,使涂膜表面具备微观疏水粗糙结构,类似荷叶表面的微突,降低污染物与涂膜的接触面积,增大对水的表面接触角,进一步增加涂膜表面的疏水性,从而降低水的滚动角,使雨水容易冲刷,灰尘容易被洗净。
本发明提供的荷叶效应自清洁氟碳涂料,按常规双组分涂料配制,可获得高耐候性、高耐水性、高耐污染性,机械性和光泽性优良的涂膜。人工加速老化5000h,失光率为5~10%,漆膜耐水洗刷>20000次,附着力好,用于外墙装涂,估计使用年限可达15年以上。
具体实施方式
下面通过实施例进一步详细描述本发明的实施方案,但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
在釜中加入400kg有机硅改性氟树脂、4kg润湿分散剂和60kg溶剂,搅拌均匀后再加入100kg金红石型钛白粉,预分散后进行砂磨,研磨至细度≤25μm,然后加入4kg流平剂、2.5kg消泡剂、1.5kg润湿分散剂和12kg纳米气相二氧化硅,搅拌1小时,过滤出料得甲组分。
在釜中加入80kgHDI三聚体固化剂,20kg溶剂,搅拌均匀,过滤出料得乙组分。
使用时,按照重量份甲组分:乙组分=5:1搅拌均匀后使用。
实施例1所得荷叶效应自清洁氟碳涂料涂膜对水接触角102°,耐老化性5000小时无变化,耐盐雾性1000小时无变化。
实施例2
在釜中加入400kg有机硅改性氟树脂、30kg溶剂,加入1kg流平剂、1kg消泡剂、2kg润湿分散剂和32kg纳米气相二氧化硅,搅拌2小时,过滤出料得甲组分。
在釜中加入40kgHDI三聚体固化剂,10kg溶剂,搅拌均匀,过滤出料得乙组分。
使用时,按照重量份甲组分:乙组分=5:1搅拌均匀后使用。
实施例2所得荷叶效应自清洁氟碳涂料涂膜对水接触角125°,耐老化性5000小时无变化,耐盐雾性1000小时无变化。
实施例3
在釜中加入400kg有机硅改性氟树脂、10kg润湿分散剂和90kg溶剂,搅拌均匀后再加入80kg金红石型钛白粉,25kg高岭土,10kg滑石粉,5kg碳黑预分散后进行砂磨,研磨至细度≤25μm,然后加入6kg流平剂、3.5kg消泡剂,1.5kg润湿分散剂和24kg纳米气相二氧化硅,中等强度搅拌2小时,过滤出料得甲组分。
在釜中加入120kgIPDI三聚体固化剂,30kg溶剂,搅拌均匀,过滤出料得乙组分。
使用时,按照重量份甲组分:乙组分=5:1搅拌均匀后使用。
实施例3所得荷叶效应自清洁氟碳涂料涂膜对水接触角113°,耐老化性5000小时无变化,耐盐雾性1000小时无变化。
实施例4
在釜中加入400kg有机硅改性氟树脂、5.5kg润湿分散剂和90kg溶剂,搅拌均匀后再加入80kg金红石型钛白粉、12kg高岭土、8kg滑石粉,预分散后进行砂磨,研磨至细度≤25μm,然后加入3kg流平剂、1.5kg消泡剂,2kg润湿分散剂和40kg纳米气相二氧化硅,搅拌2小时,过滤出料得甲组分。
在釜中加入120kgIPDI预聚体固化剂,30kg溶剂,搅拌均匀,过滤出料得乙组分。
使用时,按照重量份甲组分:乙组分=5:1搅拌均匀后使用。
实施例4所得荷叶效应自清洁氟碳涂料涂膜对水接触角120°,耐老化性5000小时无变化,耐盐雾性1000小时无变化。

Claims (3)

1.一种荷叶效应自清洁氟碳涂料,其特征在于由有机硅改性氟碳树脂、固化剂、疏水粒子、颜料、填料、助剂和溶剂按如下重量比组合而成:有机硅改性氟树脂∶固化剂∶疏水粒子∶颜料∶填料∶助剂∶溶剂=1∶0.1~0.3∶0.03~0.1∶0~0.35∶0~0.1∶0.01~0.05∶0.1~0.3;其中:
所述有机硅改性氟碳树脂的固含量为70~85%,羟值为25~100mgKOH/g,酸值为2~12mgKOH/g,氟含量为12~45%,有机硅含量为1%~8%;
所述固化剂为异氰酸酯三聚体或含NCO基团的异氰酸酯预聚体;
所述疏水粒子为疏水性纳米气相二氧化硅。
2.根据权利要求1所述的荷叶效应自清洁氟碳涂料,其特征在于所述助剂为常规的流平剂、润湿分散剂和消泡剂。
3.根据权利要求1所述的荷叶效应自清洁氟碳涂料,其特征在于所述溶剂为脂肪酮类、芳烃类或醋酸酯类溶剂的一种或几种混合物。
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