本發(fā)明具體涉及一種含氟環(huán)保涂料，同時(shí)涉及該含氟環(huán)保涂料的制備方法。
背景技術(shù)：
預(yù)涂卷材又叫有機(jī)涂層鋼板、彩色鋼板、塑料復(fù)合鋼板。用戶可以對其直接加工成型或直接使用，無需再進(jìn)行涂裝。根據(jù)卷材的材質(zhì)不同，可分為不同的預(yù)涂卷材，有鋼板、鍍鋅板、鋁板等。另外，預(yù)涂卷材也包括鋁塑復(fù)合卷材，這類材料在目前的裝修行業(yè)相當(dāng)緊俏。預(yù)涂卷材的涂層可以分為預(yù)處理層和涂料層，預(yù)涂卷材的預(yù)處理層是卷材生產(chǎn)商對卷鋼的前期處理，而預(yù)涂卷材的涂料層，即底漆、面漆、背面漆。卷材涂料的底漆主要作用是：①提高卷材的防腐蝕性；②為面漆提供基礎(chǔ)；卷材涂料底漆可分為溶劑型底漆、水性底漆、塑溶膠型底漆。常用的溶劑型底漆主要有以下兩個(gè)品種：⑴環(huán)氧型底漆；環(huán)氧型底漆的特點(diǎn)是對底材的附著性好、與面漆的配套性好。同時(shí)環(huán)氧型底漆的防腐蝕性突出，抗化學(xué)性強(qiáng)。缺點(diǎn)是環(huán)氧底漆對紫外線較為敏感，柔韌性和耐侯性差。環(huán)氧底漆主要分氨基交聯(lián)型和聚氨酯交聯(lián)型。⑵聚酯底漆；聚酯底漆的通用性強(qiáng)，耐侯性、柔韌性突出。但其附著力等機(jī)械性能欠佳。
經(jīng)濟(jì)和社會的發(fā)展也伴隨者建筑業(yè)的蓬勃發(fā)展，因此，彩涂鋼板、彩涂鋁塑板等需求越來越大。同時(shí)由于環(huán)境質(zhì)量對人們身心健康有著越來越重要的影響，環(huán)境質(zhì)量受到了越來越多的關(guān)注，板材涂料的環(huán)保性越來越受到關(guān)注。傳統(tǒng)的底漆涂料因含有六價(jià)鉛和鉻的毒性較大，對使用者的健康有較大影響也不利于環(huán)保。
目前，隨著國家環(huán)保政策和節(jié)能減排政策的逐步實(shí)施，涂料的研究和發(fā)展方向越來越明確，就是尋求毒性不斷降低、直至為零的涂料，涂料在保證高耐候性、機(jī)械強(qiáng)度的同時(shí)，正朝著采用環(huán)保性能良好的材料和工藝方向發(fā)展。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為了解決現(xiàn)有板材涂料、機(jī)械性能不足、附著力不足、耐候性差和造成環(huán)境污染的問題，本發(fā)明提供了一種含氟環(huán)保涂料，其具有附著力好，漆膜強(qiáng)度高、浸潤性提高流平性增強(qiáng)、耐候性好的優(yōu)點(diǎn)并且不會造成環(huán)境污染。本發(fā)明要解決的技術(shù)問題通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
一種含氟環(huán)保涂料，包括以下重量份的組分：氟樹脂20-40份，含氟丙烯酸酯樹脂10-20份，金紅石型鈦白粉8-18份，防銹顏料5-12份，表面活性劑2-4份，助劑2-4份，有機(jī)溶劑50-90份。
更具體地，本發(fā)明所述的含氟環(huán)保涂料，包括以下重量份的組分：氟樹脂25-30份，含氟丙烯酸酯樹脂15-20份，金紅石型鈦白粉12-15份，防銹顏料8-12份，表面活性劑2-4份，助劑2-4份，有機(jī)溶劑60-80份。
更具體地，本發(fā)明所述的含氟環(huán)保涂料，所述氟樹脂為聚四氟乙烯(ptfe)、全氟烷氧基樹脂(pfa)、氟化乙烯丙烯共聚物(fep)或乙烯-四氟乙烯共聚物(etfe)。
更具體地，本發(fā)明所述的含氟環(huán)保涂料，所述含氟丙烯酸酯樹脂為聚甲基丙酸酯三氟乙酯、聚甲氧基丙烯酸三氟乙酯、聚丙烯酸三氟乙酯或聚丙烯酸五氟丙酯。
更具體地，本發(fā)明所述的含氟環(huán)保涂料，所述防銹顏料為鉬酸鹽顏料。優(yōu)選為mgpr2moo7、smmoo12、pr2moo6、鉬酸鈉/磷酸二氫鈉等量混合或鉬酸鹽與亞硝酸鹽2:3混合。
亞硝酸根對鉬酸亞鐵膜向鉬酸高鐵膜的轉(zhuǎn)化有促進(jìn)作用，提高膜穩(wěn)定性，鉬酸根與磷酸二氫根協(xié)同作用，可減少鉬酸鹽用量?；旌香f酸鹽類防銹顏料防腐蝕效率更高，同時(shí)可減少鉬酸鹽顏料用量，降低成本。
更具體地，本發(fā)明所述的含氟環(huán)保涂料，所述表面活性劑為月桂酸-乙醇酰胺硫酸鈉、磺基琥珀酸單月桂酯二鈉或十二烷基硫酸三乙醇胺。
更具體地，本發(fā)明所述的含氟環(huán)保涂料，所述助劑為消泡流平劑、平滑流平劑、快速破泡劑或溶劑型脫泡劑。優(yōu)選為丙烯酸酯類流平劑、氟碳類流平劑或硅烷類流平劑。
更具體地，本發(fā)明所述的含氟環(huán)保涂料，所述有機(jī)溶劑為dbe(尼龍酸甲酯)、二甲苯、異佛爾酮、乙酸乙酯或丙酮。
本發(fā)明的含氟環(huán)保涂料中以含氟丙烯酸樹脂作為載體，氟樹脂與含氟丙烯酸樹脂共同組成涂層基膜，添加助劑和表面活性劑，消除氣泡，提高流平性，增加各成分之間的侵潤性，附著力提高，涂在板材表面更加光滑，利于進(jìn)一步刷涂面漆，利于產(chǎn)品整體品質(zhì)提升。
另一方面，本發(fā)明還提供了所述含氟環(huán)保涂料的制備方法，其包括以下步驟：
步驟(1)按重量份配比稱取含氟丙烯酸酯樹脂、金紅石型鈦白粉、有機(jī)溶劑、表面活性劑、助劑及防銹顏料，并將稱取的金紅石型鈦白粉、20％的有機(jī)溶劑、表面活性劑、助劑、防銹顏料和60％的含氟丙烯酸酯樹脂加入到高速攪拌器中，保持轉(zhuǎn)速300-1000rpm，高速攪拌2-4小時(shí)后，得到混合物；
步驟(2)將步驟(1)所得混合物放入帶有氧化鋯珠的球磨機(jī)中進(jìn)行球磨分散，制得細(xì)度10-20微米的濃縮漿待用；
步驟(3)將按照重量份配比稱量的氟樹脂和剩余80％的有機(jī)溶劑混合分散，向其中加入步驟(2)所得的濃縮漿和剩余的40％的含氟丙烯酸酯樹脂，混合之后加入到高速攪拌器中，保持轉(zhuǎn)速300-700rpm，高速攪拌0.5-2小時(shí)，即得含氟環(huán)保涂料。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果：
1、配方中使用適量的表面活性劑，增加各成分之間的侵潤性，改善涂料的滲透性，減少刷涂斑點(diǎn)，附著力提高，成膜均勻，涂在板材表面更加光滑，利于進(jìn)一步刷涂面漆，利于產(chǎn)品整體品質(zhì)提升；
2、主要原料之一選用含氟丙烯酸樹脂，相較于普通的丙烯酸樹脂，混合更容易且產(chǎn)品的耐候性有很大提升；
3、涂料制備過程中采用氧化鋯珠球磨機(jī)進(jìn)行研磨，粒度更細(xì)，刷涂在板材上，漆膜強(qiáng)度更高，機(jī)械強(qiáng)度提升；
4、涂料成分中的防銹顏料選用鉬酸鹽顏料，當(dāng)含有鉬酸鹽顏料的涂膜與水接觸時(shí)，會有少量的鉬酸鹽離子釋放出來，進(jìn)入該涂膜，而當(dāng)這些離子接觸金屬底材時(shí)，他們就會在該金屬上加速形成一種保護(hù)性鈍化氧化層，防止其發(fā)生腐蝕，抗腐蝕效果好；傳統(tǒng)的鉛基和鉻酸鹽基等微溶的防腐蝕顏料，因含有六價(jià)鉛和鉻的毒性較大，對使用者的健康有較大影響也不利于環(huán)保；換用鉬酸鹽顏料更加環(huán)保，也不會有損使用者的健康。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。
制備實(shí)施例：
實(shí)施例1：
步驟(1)：稱取聚甲基丙酸酯三氟乙酯60g、金紅石型鈦白粉80g、鉬酸鹽類防銹顏料(pr2moo6)50g、表面活性劑(月桂酸-乙醇酰胺硫酸鈉)20g、助劑(丙烯酸酯類流平劑)20g、有機(jī)溶劑(dbe)100g，并將稱取的上述原料加入到高速攪拌器中，保持轉(zhuǎn)速800-1000rpm，高速攪拌2小時(shí)后，得到混合物。
步驟(2)：將步驟(1)所得混合物放入帶有氧化鋯珠的球磨機(jī)中進(jìn)行球磨分散，制得細(xì)度10-20微米的濃縮漿待用。
步驟(3)：稱量pfa200g、和有機(jī)溶劑400gdbe混合分散，向其中加入步驟(2)所得的濃縮漿和聚甲基丙酸酯三氟乙酯40g，混合之后加入到高速攪拌器中，保持轉(zhuǎn)速500-700rpm，高速攪拌0.5小時(shí)，充分混勻即得含氟環(huán)保涂料。
實(shí)施例2：
步驟(1)：稱取聚甲氧基丙烯酸三氟乙酯90g、金紅石型鈦白粉120g、鉬酸鹽類防銹顏料(鉬酸鈉和磷酸二氫鈉等量混合)80g、表面活性劑(月桂酸-乙醇酰胺硫酸鈉)20g、助劑(氟碳類流平劑)20g、有機(jī)溶劑(dbe)120g，并將稱取的上述原料加入到高速攪拌器中，保持轉(zhuǎn)速600-800rpm，高速攪拌3小時(shí)后，得到混合物。
步驟(2)：將步驟(1)所得混合物放入帶有氧化鋯珠的球磨機(jī)中進(jìn)行球磨分散，制得細(xì)度10-20微米的濃縮漿待用。
步驟(3)：稱量fep250g、和有機(jī)溶劑480gdbe混合分散，向其中加入步驟(2)所得的濃縮漿和聚甲氧基丙烯酸三氟乙酯60g，混合之后加入到高速攪拌器中，保持轉(zhuǎn)速400-600rpm，高速攪拌1小時(shí)，充分混勻即得含氟環(huán)保涂料。
實(shí)施例3：
步驟(1)：稱取聚丙烯酸三氟乙酯120g、金紅石型鈦白粉150g、鉬酸鹽類防銹顏料(鉬酸鹽與亞硝酸鹽2:3混合)120g、表面活性劑(磺基琥珀酸單月桂酯二鈉)30g、助劑(氟碳類流平劑)30g、有機(jī)溶劑(異佛爾酮)170g，并將稱取的上述原料加入到高速攪拌器中，保持轉(zhuǎn)速300-600rpm，高速攪拌4小時(shí)后，得到混合物。
步驟(2)：將步驟(1)所得混合物放入帶有氧化鋯珠的球磨機(jī)中進(jìn)行球磨分散，制得細(xì)度10-20微米的濃縮漿待用。
步驟(3)：稱量etfe300g、和異佛爾酮680g混合分散，向其中加入步驟(2)所得的濃縮漿和聚丙烯酸三氟乙酯80g，混合之后加入到高速攪拌器中，保持轉(zhuǎn)速300-500rpm，高速攪拌2小時(shí)，充分混勻即得含氟環(huán)保涂料。
實(shí)施例4：
步驟(1)：稱取聚丙烯酸五氟丙酯120g、金紅石型鈦白粉180g、鉬酸鹽類防銹顏料(smmoo12)120g、表面活性劑(磺基琥珀酸單月桂酯二鈉)40g、助劑(硅烷類流平劑)40g、有機(jī)溶劑(丙酮)180g，并將稱取的上述原料加入到高速攪拌器中，保持轉(zhuǎn)速700-1000rpm，高速攪拌4小時(shí)后，得到混合物。
步驟(2)：將步驟(1)所得混合物放入帶有氧化鋯珠的球磨機(jī)中進(jìn)行球磨分散，制得細(xì)度10-20微米的濃縮漿待用。
步驟(3)：稱量pfa400g、和丙酮720g混合分散，向其中加入步驟(2)所得的濃縮漿和聚丙烯酸五氟丙酯80g，混合之后加入到高速攪拌器中，保持轉(zhuǎn)速500-700rpm，高速攪拌2小時(shí)，充分混勻即得含氟環(huán)保涂料。
實(shí)施例5：
步驟(1)：稱取聚丙烯酸五氟丙酯90g、金紅石型鈦白粉130g、鉬酸鹽類防銹顏料(mgpr2moo7)100g、表面活性劑(十二烷基硫酸三乙醇胺)30g、助劑(硅烷類流平劑)40g、有機(jī)溶劑(乙酸乙酯)160g，并將稱取的上述原料加入到高速攪拌器中，保持轉(zhuǎn)速900-1000rpm，高速攪拌3小時(shí)后，得到混合物。
步驟(2)：將步驟(1)所得混合物放入帶有氧化鋯珠的球磨機(jī)中進(jìn)行球磨分散，制得細(xì)度10-20微米的濃縮漿待用。
步驟(3)：稱量ptfe300g、和乙酸乙酯640g混合分散，向其中加入步驟(2)所得的濃縮漿和聚甲基丙酸酯三氟乙酯60g，混合之后加入到高速攪拌器中，保持轉(zhuǎn)速600-700rpm，高速攪拌1小時(shí)，充分混勻即得含氟環(huán)保涂料。
性能測試：
將實(shí)施例1-5制備得到的涂料刷涂在鋼板上，置于箱式電爐中，采用升溫程序升溫至220℃，取出并冷卻至室溫后，進(jìn)行耐高溫性能、涂層性能、附著力、硬度等進(jìn)行測試。測試方法均采用本領(lǐng)域常規(guī)檢測手段。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表1所示：
附著力使用荷蘭tqc附著力儀測試，評級標(biāo)準(zhǔn)如下：
0級:切割邊緣完全平滑無一格脫落；
1級：在切口交叉處有少許涂層脫落，但交叉切割面積受影響不能明顯大于5％；
2級：在切口交叉處和/或沿切口邊緣有涂層脫落，受影響的交叉切割面積明顯大于5％，但不能明顯大于15％；
3級：涂層沿切割邊緣部分或全部以大碎片脫落和/或在格子不同部位上部分或全部剝落受影響的交叉切割面積明顯大于15％，但不能明顯大于35％；
4級：涂層沿切割邊緣大碎片剝落和/或一些方格部分或全部出現(xiàn)脫落，受影響的交叉切割面積明顯大于35％，但不能明顯大于65％；
5級：剝落的程度超過4級。
表1：本發(fā)明實(shí)施例涂料的性能實(shí)驗(yàn)結(jié)果
由上述性能試驗(yàn)可以看出，采用本發(fā)明配方制備得到的含氟環(huán)保涂料附著力性能非常好，幾乎無脫落。反沖強(qiáng)度滿足行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，耐溶劑腐蝕和鹽霧腐蝕試驗(yàn)中表現(xiàn)出較好的抗腐蝕性能；硬度提高，光澤度可以高度保持。
以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。