[发明专利]一种水性氟碳涂料及其制备工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种水性氟碳涂料及其制备工艺。

背景技术

氟碳涂料具有高度绝缘性，漆膜分子结构致密，显示出优良的不粘附性、低表面张力、低磨擦性及斥水、斥油、斥尘等性能。在化学上则表现为较好的热稳定性和化学惰性，其户外使用寿命更可长达20年，远远超过一般涂料。氟碳涂料经过几十年的发展，在国防、建筑、桥梁、石油化工等众多领域获得广泛的应用。氟碳涂料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。溶剂热熔型以PVDF聚偏二氟乙烯树脂为代表，由于需高温烘烤，主要应用于各种预涂金属建材；溶剂交联型以FEVE氟烯烃-乙烯基多元共聚树脂为代表，由于可常温固化，因此可广泛应用于各种材质和各种领域，但溶剂型常温固化氟碳涂料在应用中还具有不少缺点：a、双组分涂料在施工上对施工条件和配套材料要求严格；b、溶剂属于易燃、易爆危险品，贮存、运输不便，而且严重危害施工人员的健康；c、涂膜致密，透气性差，有时容易起泡；d、溶剂型涂料含有大量的有机挥发物（VOC），对环境污染极为严重，同时也浪费资源、浪费能源。随着科技的进步，人们对于环保的要求不断提高，水性氟碳涂料业已成为氟碳涂料发展的趋势和方向。尤其是在建筑行业，水性氟碳涂料更是一种理想的高档外墙装饰涂料。目前国内已经开发出了一些水性氟碳涂料，这些产品解决了溶剂型氟碳涂料存在的弊病，但是在耐老化性和耐沾污性方面，它们普遍还赶不上溶剂型氟碳涂料。

发明内容

本发明的目的在于提出一种耐候性和耐沾污性与溶剂型氟碳涂料相当或更好，施工难度低，施工方法和施工工艺与普通乳胶漆一样，非常适合于大面积的推广应用的水性氟碳涂料及其制备工艺。 

本发明采用的技术方案是：一种水性氟碳涂料，其特征在于：包括如下组分：

水  10-30

防冻剂 1-3

润湿剂 0.1-1

分散剂 0.1-1

多功能助剂 0.1-1

消泡剂 0.1-1

防腐剂 0.1-1

颜料   5-25

填料   1-20

氟丙乳液   30-60

成膜助剂   1-5

增稠剂 0.1-2

流平剂 0.1-1

涂层表面亲水剂    0.5-5

以上各组分合计为100；

其中所述氟碳乳液的制备方法为将含氟烯烃单体和乙烯基醚单体按摩尔比为含氟烯烃单体：乙烯基醚单体＝（0.6～1.5）：1进行乳液聚合形成种子聚合物，再向种子聚合物中加入丙烯酸酯进行种子乳液共聚合，其中种子聚合物与丙烯酸酯的重量比为1：（0.1～0.5），得含氟丙烯酸共聚物即氟丙乳液。

所述防冻剂为丙二醇或乙二醇，颜料为钛白粉或珠光粉，填料为沉淀硫酸钡、碳酸钙或滑石粉。

生产上述水性氟碳涂料的制备工艺为：①先分别取水、分散剂、润湿剂、防腐剂、消泡剂、多功能助剂、防冻剂、颜料、填料，混合后高速分散、砂磨、过滤；

②将含氟烯烃单体和乙烯基醚单体按摩尔比为含氟烯烃单体：乙烯基醚单体＝（0.6～1.5）：1进行乳液聚合形成种子聚合物，再向种子聚合物中加入丙烯酸酯进行种子乳液共聚合，其中种子聚合物与丙烯酸酯的重量比为1：（0.1～0.5），得含氟丙烯酸共聚物即氟丙乳液；

③向过滤后的浆料中加入氟丙乳液、成膜助剂、增稠剂、流平剂、涂层表面亲水剂进行调漆，低速搅拌混合得成品水性氟碳涂料；

其中上述各组分的重量百分比为：

水  10-30

防冻剂 1-3

润湿剂 0.1-1

分散剂 0.1-1

多功能助剂 0.1-1

消泡剂 0.1-1

防腐剂 0.1-1

颜料   5-25

填料   1-20

氟丙乳液   30-60

成膜助剂   1-5

增稠剂 0.1-2

流平剂 0.1-1

涂层表面亲水剂    0.5-5

以上各组分合计为100；

其中所述防冻剂为丙二醇或乙二醇，颜料为钛白粉或珠光粉，填料为沉淀硫酸钡、碳酸钙或滑石粉。

本发明通过对氟树脂进行改性，提高其应用性能，研发出性能优良的氟碳乳液，并在此基础上生产出高性能的水性氟碳涂料。具体表现如下：

a.引入优异性能的丙烯酸树脂，制备水性氟丙乳液