專利名稱：一種單組分氟碳涂料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種單組分氟碳涂料，屬于涂料行業(yè)。
背景技術(shù)：
由含氟樹脂為主要成膜物質(zhì)的涂料稱為氟樹脂涂料或氟碳涂料。在氟聚合物中，首先是氟原子取代氫原子，包圍在碳鏈外，形成緊密的保護(hù)層，使碳鏈不易受到外界的侵襲。其次分子中存在大量高能的C-F鍵(480kJ/mol)，這些就是氟聚合物具有很高的穩(wěn)定性和化學(xué)惰性的主要原因。目前主要的品種有高溫固化氟涂料如聚偏氟乙烯涂料(PVDF)，因?yàn)樾枰邷毓袒?，所以只能用于預(yù)制板材；常溫固化氟涂料如氟乙烯—乙烯基醚(酯)共聚物涂料(FEVE)，使用時(shí)須加入固化劑與主劑的樹脂交聯(lián)。這些涂料在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用具有的優(yōu)點(diǎn)是長(zhǎng)期使用涂層不褪色，優(yōu)良的耐腐蝕性和韌性，極佳的耐粉化性和耐沾污性。但因?yàn)槠浞臃植荚跇渲叻肿拥闹麈溕希绻_(dá)到較好的性能，氟元素就必須達(dá)到較高的含量。而有機(jī)氟樹脂價(jià)格昂貴，必然會(huì)引起成本增加。常溫固化的氟涂料需要現(xiàn)場(chǎng)調(diào)配固化劑，施工使用上較為復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種含氟量較低但卻具有優(yōu)異的耐沾污性和穩(wěn)定性的氟碳涂料。本發(fā)明的另一目的就是提供一種不使用固化劑的常溫固化氟碳涂料。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明技術(shù)方案提供一種單組分氟碳涂料，主要由含氟丙烯酸樹脂，醋酸異辛酯，醋酸丁酯，金紅石鈦白粉，滑石粉，重鈣，濕潤(rùn)劑，分散劑，消泡劑，增稠劑，流平劑組成，各組分間的重量比為含氟丙烯酸樹脂∶醋酸異辛酯∶醋酸丁酯∶金紅石鈦白粉∶滑石粉∶重鈣∶濕潤(rùn)劑∶分散劑∶消泡劑∶增稠劑∶流平劑＝100～120∶26～30∶25～30∶50～60∶13～18∶16～20∶0.6～0.8∶0.6～0.8∶0.5～0.7∶0.7～0.9∶0.6～0.8。其中，含氟丙烯酸樹脂是由甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸及含氟甲基丙烯酸單體在由醋酸丁酯、醋酸異辛酯、丁醇和環(huán)己酮組成的混合溶劑中，使用過氧化二苯甲酰作引發(fā)劑通過溶液共聚反應(yīng)而制得，各組分間的重量比為甲基丙烯酸甲酯∶丙烯酸丁酯∶丙烯酸∶含氟甲基丙烯酸單體∶醋酸丁酯∶醋酸異辛酯∶丁醇∶環(huán)己酮∶過氧化二苯甲酰＝25～35∶10～20∶1～3∶3～10∶15～25∶15～25∶3～7∶3～7∶0.5～1.5。
其中所述含氟甲基丙烯酸單體是甲基丙烯酸三氟乙酯，或者甲基丙烯酸四氟丙酯，或者甲基丙烯酸六氟丁酯；所述濕潤(rùn)劑是深圳海川公司的O5或T70，所述分散劑是深圳海川公司的963S或畢克公司的BYK163，所述消泡劑是畢克公司的BYK141或深圳海川公司的E1，所述增稠劑是深圳海川公司的R.S.M或海名斯公司的SD-1，所述流平劑是畢克公司的BYK358或深圳海川公司的F40。
本發(fā)明單組分氟碳涂料的制備方法是，按照上述配比量，將甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯的20％以及醋酸丁酯，醋酸異辛酯和丁醇加入反應(yīng)釜，將甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯剩余的80％加入滴加槽，丙烯酸和含氟甲基丙烯酸單體的全部以及過氧化二苯甲酰的80％也加入滴加槽，升溫至80℃，在不斷攪拌下(100～120轉(zhuǎn)/分)開始滴加，3～4小時(shí)加完，期間注意控制溫度。滴加完后，將過氧化二苯甲酰的20％和環(huán)己酮加入，在85℃左右保溫兩小時(shí)，降溫后出料，即為含氟丙烯酸樹脂。將合成的含氟丙烯酸樹脂的40％投入拉缸，在250～300轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢杷俣认拢来伟瓷鲜雠浔攘客度氪姿岙愋刘?，濕?rùn)劑，分散劑，消泡劑和增稠劑，攪拌20分鐘后，逐漸投入金紅石鈦白粉，滑石粉和重鈣，高速分散30分鐘后砂磨至細(xì)度小于40微米。此砂磨漿投入調(diào)漆缸，攪拌下依次投入含氟丙烯酸樹脂剩余的60％以及流平劑和醋酸丁酯，以700～800/分的高速攪拌30分鐘后出料。最后根據(jù)不同的顏色的要求，加入相應(yīng)的色漿即可。
丙烯酸樹脂涂料因其具有成本低、色淺、保色保光、涂膜豐滿，常溫成膜等優(yōu)點(diǎn)，已獲得了廣泛的應(yīng)用。但其耐沾污性、耐候性、耐熱性、耐油性等尚不盡人意。本發(fā)明選用含氟甲基丙烯酸單體與丙烯酸酯(甲基丙烯酸酯)單體共聚，獲得的含氟丙烯酸樹脂，其含氟基團(tuán)皆分布在高分子的側(cè)鏈上，其結(jié)構(gòu)如下 其中，R為氫、甲基、丁基等RF為三氟乙基、四氟丙基、六氟丁基等，因其高分子主鏈的結(jié)構(gòu)與普通的丙烯酸樹脂的結(jié)構(gòu)近似，因此可以同普通熱塑性丙烯酸酯樹脂一樣通過溶劑揮發(fā)成膜。雖然固體分中氟元素的含量(質(zhì)量百分?jǐn)?shù))不足10％，但含氟基團(tuán)分布在高分子的側(cè)鏈上，因?yàn)楸砻鎻埩Φ牟町?，在成膜過程中，含氟基團(tuán)主要分布于涂層的表面，最大限度的發(fā)揮了氟原子的作用。在相對(duì)于氟原子位于高分子主鏈的交聯(lián)型的氟樹脂涂料的含氟量低得多的情況下獲得了與其相近似的耐沾污性和耐候性。在共聚法制備含氟丙烯酸樹脂時(shí)，選用甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯可使樹脂有適當(dāng)?shù)牟ＡЩ瘻囟?，少量丙烯酸的加入可以提高樹脂?duì)顏料的浸潤(rùn)性和附著力。
本發(fā)明單組分氟碳涂料的檢測(cè)結(jié)果如表1所示。
表1

由表1的數(shù)據(jù)可以看出，本發(fā)明單組分氟碳涂料，既保有丙烯酸樹脂的優(yōu)點(diǎn)，又具有氟樹脂的耐沾污性和耐候性。因其固體分中氟元素的含量(質(zhì)量百分?jǐn)?shù))不足10％，所以涂料成本降低。和丙烯酸樹脂涂料一樣，它可以室溫固化成膜，不必使用固化劑，從而簡(jiǎn)化了施工操作，又節(jié)約了施工成本?？蓮V泛應(yīng)用于普通建筑(沒有高溫和強(qiáng)腐蝕介質(zhì))的外墻，有著十分誘人的應(yīng)用前景。
實(shí)施例將30kg甲基丙烯酸甲酯的20％和14kg丙烯酸丁酯的20％以及20kg醋酸丁酯，20kg醋酸異辛酯和5kg丁醇加入反應(yīng)釜，將甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯剩余的80％加入滴加槽，1kg丙烯酸和5kg甲基丙烯酸三氟乙酯以及0.7kg過氧化二苯甲酰的80％也加入滴加槽，升溫至80℃，在不斷攪拌下(100～120轉(zhuǎn)/分)開始滴加，3～4小時(shí)加完，期間注意控制溫度。滴加完后，將過氧化二苯甲酰剩余的20％和5kg環(huán)己酮加入，在85℃左右保溫兩小時(shí)，降溫后出料，即為含氟丙烯酸樹脂。將合成的含氟丙烯酸樹脂的40％投入拉缸，在250～300轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢杷俣认拢来瓮度?8kg醋酸異辛酯，0.7kg深圳海川公司的O5濕潤(rùn)劑，0.7kg深圳海川公司的963S分散劑，0.6kg BYK的BYK141消泡劑和0.8kg深圳海川公司的R.S.M增稠劑，攪拌20分鐘后，逐漸投入55kg金紅石鈦白粉，15kg滑石粉和18kg重鈣，高速分散30分鐘后砂磨至細(xì)度小于40微米。此砂磨漿投入調(diào)漆缸，攪拌下依次投入含氟丙烯酸樹脂剩余的60％以及0.7kg BYK的BYK358流平劑和28kg醋酸丁酯，以700～800/分的高速攪拌30分鐘后出料。最后根據(jù)不同的顏色的要求，加入相應(yīng)的色漿即可。
權(quán)利要求
1.一種單組分氟碳涂料，其特征在于主要由含氟丙烯酸樹脂，醋酸異辛酯，醋酸丁酯，金紅石鈦白粉，滑石粉，重鈣，濕潤(rùn)劑，分散劑，消泡劑，增稠劑，流平劑組成，各組分間的重量比為含氟丙烯酸樹脂∶醋酸異辛酯∶醋酸丁酯∶金紅石鈦白粉∶滑石粉∶重鈣∶濕潤(rùn)劑∶分散劑∶消泡劑∶增稠劑∶流平劑＝100～120∶26～30∶25～30∶50～60∶13～18∶16～20∶0.6～0.8∶0.6～0.8∶0.5～0.7∶0.7～0.9∶0.6～0.8。其中，含氟丙烯酸樹脂是由甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸及含氟甲基丙烯酸單體在由醋酸丁酯、醋酸異辛酯、丁醇和環(huán)己酮組成的混合溶劑中，使用過氧化二苯甲酰作引發(fā)劑，通過溶液共聚反應(yīng)而制得，各組分間的重量比為甲基丙烯酸甲酯∶丙烯酸丁酯∶丙烯酸∶含氟甲基丙烯酸單體∶醋酸丁酯∶醋酸異辛酯∶丁醇∶環(huán)己酮∶過氧化二苯甲酰＝25～35∶10～20∶1～3∶3～10∶15～25∶15～25∶3～7∶3～7∶0.5～1.5。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單組分氟碳涂料，其特征在于所述含氟甲基丙烯酸單體是甲基丙烯酸三氟乙酯，或者甲基丙烯酸四氟丙酯，或者甲基丙烯酸六氟丁酯；所述濕潤(rùn)劑是深圳海川公司的O5或T70，所述分散劑是深圳海川公司的963S或畢克公司的BYK163，所述消泡劑是畢克公司的BYK141或深圳海川公司的E1，所述增稠劑是深圳海川公司的R.S.M或海名斯公司的SD-1，所述流平劑是畢克公司的BYK358或深圳海川公司的F40。
3.一種權(quán)利要求1所述的單組分氟碳涂料的制備方法，其特征在于按上述配比量，將甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯的20％以及醋酸丁酯，醋酸異辛酯和丁醇加入反應(yīng)釜，將甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯剩余的80％加入滴加槽，丙烯酸和含氟甲基丙烯酸單體的全部以及過氧化二苯甲酰的80％也加入滴加槽，升溫至80℃，在不斷攪拌下(100～120轉(zhuǎn)/分)開始滴加，3～4小時(shí)加完，期間注意控制溫度。滴加完后，將過氧化二苯甲酰的20％和環(huán)己酮加入，在85℃左右保溫兩小時(shí)，降溫后出料，即為含氟丙烯酸樹脂。將合成的含氟丙烯酸樹脂的40％投入拉缸，在250～300轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢杷俣认?，依次按上述配比量投入醋酸異辛酯，濕?rùn)劑，分散劑，消泡劑和增稠劑，攪拌20分鐘后，逐漸投入金紅石鈦白粉，滑石粉和重鈣，高速分散30分鐘后砂磨至細(xì)度小于40微米。此砂磨漿投入調(diào)漆缸，攪拌下依次投入含氟丙烯酸樹脂剩余的60％以及流平劑和醋酸丁酯，以700～800/分的高速攪拌30分鐘后出料。最后根據(jù)不同的顏色的要求，加入相應(yīng)的色漿即可。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種單組分氟碳涂料，屬于涂料行業(yè)。選用含氟甲基丙烯酸單體與丙烯酸酯單體共聚，獲得的含氟丙烯酸樹脂，雖然其固體分中氟元素的含量(質(zhì)量百分?jǐn)?shù))不足10％，但含氟基團(tuán)分布在高分子的側(cè)鏈上，因?yàn)楸砻鎻埩Φ牟町?，在成膜過程中，含氟基團(tuán)主要分布于涂層的表面，最大限度的發(fā)揮了氟原子的作用。在相對(duì)于氟原子位于高分子主鏈的交聯(lián)型的氟樹脂涂料的含氟量低得多的情況下獲得了與其相近似的耐沾污性和耐候性，而涂料成本卻大大降低。和丙烯酸樹脂涂料一樣，它可以室溫固化成膜，不必使用固化劑，從而簡(jiǎn)化了施工操作，又節(jié)約了施工成本?？蓮V泛應(yīng)用于普通建筑(沒有高溫和強(qiáng)腐蝕介質(zhì))的外墻，因而本發(fā)明有著十分誘人的應(yīng)用前景。
文檔編號(hào)C09D133/16GK1696220SQ20051002118
公開日2005年11月16日 申請(qǐng)日期2005年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月28日
發(fā)明者薛合倫, 汪海平, 賴中元 申請(qǐng)人:成都正光投資集團(tuán)有限公司