[发明专利]一种含氟高分子防水抗污表面处理剂及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种含氟高分子防水抗污表面处理剂及其制备方法和应用，所述表面处理剂包括以下重量份数的组分：磁性负载型含氟聚合物乳液100‑150份；混溶性液体溶剂5‑30份；分散剂0.03‑0.1份；成膜助剂0.2‑2份；流平剂0.6‑1.8份；消泡剂0.1‑0.3份；所述磁性负载型含氟聚合物乳液是以磁性纳米粒子作为核心，在所述磁性纳米粒子外层包裹多孔吸附膜作为功能连接层，用于连接作为外壳的含氟聚合物。本发明适用于铝合金材料经阳极氧化后的表面，在成膜时利用外部磁场驱动力，使得带有氟分子片段的纳米磁性粒子随着磁力迁移到膜表现，并在磁力的作用下进行规则排序，形成致密的氟分子层，大大提高了其防水抗污防油的性能。

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种含氟高分子防水抗污表面处理剂及其制备方法和应用。

背景技术

铝材因质量轻，表面经阳极氧化处理后具有防腐蚀、耐用、耐脏、环保美观等特点，广泛应用于建筑幕墙以及智能电子产品的外壳。但是阳极氧化铝表面具有多孔，在使用过程中指纹或者其它污染物及其残留并且很难清除干净。为此现有技术中大多采用在阳极氧化铝表面涂覆保护膜层，改变阳极氧化铝表面的特性，使污染物难以粘附在阳极氧化铝制品的表面，因此也使其具备了良好的防水防油抗污的优良特性。

在现有技术中大多会采用含氟化合物作为表面处理的主要成分，因为含氟化合物在耐热性、耐氧化性、耐侯性等方面的特性上具有突出的优点，利用含氟化合物的自由能低即难以附着的特点，可将含氟化合物作为例如防水防油剂和防污剂使用。

但是实际问题是含氟化合物单体的价格较高，过多的使用会导致成本大大增加，含氟化合物单体在制备过程中不可避免的会分散在涂层内部，而只有在涂层表面的氟分子才能发挥作用，这样的效果就使得在涂层内部的氟分子被浪费，如何能在不提高生产成本的前提下使得涂层表面的氟分子含量相对提升，从而达到更好的防水防油抗污性能是急需要解决的问题。

发明内容

针对以上存在的技术问题，本发明提供一种具有良好防水抗污性能的表面处理剂及其制备方法和应用。

本发明的技术方案为：一种含氟高分子防水抗污表面处理剂，包括以下重量份数的组分：磁性负载型含氟聚合物乳液100-150份；混溶性液体溶剂5-30份；分散剂0.03-0.1份，分散剂可选用聚乙烯醇、聚丙烯酸钠；成膜助剂0.2-2份，成膜助剂可选用十二碳酸醇酯、乙二醇丁醚；流平剂0.6-1.8份，流平剂可选用二丙酮醇、异佛尔酮；消泡剂0.1-0.3份，可选用DF-833油性消泡剂。

所述磁性负载型含氟聚合物乳液是以磁性纳米粒子作为核心，在所述磁性纳米粒子外层包裹多孔吸附膜作为功能连接层，用于连接作为外壳的含氟聚合物。

进一步地，所述磁性纳米粒子为ε-Fe₂O₃纳米颗粒、α-Fe₂O₃纳米颗粒或γ-Fe₂O₃纳米颗粒，粒径为10-15nm，虽然在粒径15nm以下，但是单相的氧化铁纳米颗粒仍然能保持优异的磁特异性。

进一步地，所述多孔吸附膜分为A组分和B组分，A组分和B组分的体积比为1:1，所述A组分按照重量百分比包括：30-35％丙烯酸酯(弹性体)、3-6％二乙烯基苯、2-4％异丁醇作为致孔剂，余量为热乙醇用于溶解稀释丙烯酸酯作为溶剂，丙烯酸酯聚合后本身具有良好的弹性，能够增加表面处理剂成膜后的韧性；所述B组分按照重量百分比包括：6-8％葡萄糖酸钠、3-5％微晶纤维素，余量为去离子水。葡萄糖酸钠延缓凝结时间，增加了成膜的可塑性和强度，微晶纤维素作为分散剂。

进一步地，所述含氟聚合物包括含氟聚丙烯酸酯、四氟乙烯/六氟丙烯共聚物或四氟乙烯/全氟(烷基乙烯基醚)共聚物任意一种。

进一步地，所述磁性负载型含氟聚合物乳液的制备方法包括以下步骤：