专利名称：：聚偏氟乙烯型氟碳树脂超耐候涂料及其生产方法
技术领域：
：本发明涉及一种建筑物、地面及金属表面涂装的涂料，具体是以聚偏氟乙烯树脂与丙烯酸树脂为主要原料混配成的超耐候涂料及其生产方法。
背景技术：
：聚偏氟乙烯(以下简称PVDF)氟碳树脂因获得原料困难等因素，国内对PVDF氟碳涂料的研究和开发较迟后，该涂料有优异的耐候性、耐污染、耐腐蚀等性能及应用面宽的特点，日益受到行业中科技人员的重视和用户的期盼，近年一些关键原料的来源问题得到解决，新的研究成果和相应的涂料开发相继出现。如CN200810067887.0和CN200810067922.9先后公开了一种单组分氟碳银粉烤漆和氟碳银粉烤漆及它们的制备方法，作出了良好的探索和有益的技术贡献。
发明内容本发明针对PVDF树脂具有超强的耐候性的特点，应用该树脂作涂料的重要成分，设计出一种PVDF型氟碳树脂超耐候涂料及其生产方法，以满足涂装业对此类涂料的需求。上述目的通过如下技术方案实现本聚偏氟乙烯型氟碳树脂超耐候涂料由下列原料及其重量份配比而成20-25份聚偏氟乙烯树脂即PVDF树脂、8-11份热塑性甲基丙烯酸树脂、12-16份作为颜料的R-902金红型钛白粉或铝浆、35-40份混合溶剂、0.2-0.4分BYK-306流平剂、0.1-0.3份BYK-141消泡剂、0.3-0.5份BYK-P104S分散剂、0.4-0.6份3390防沉剂、15-20份作为溶剂的二甲基甲酰胺或二甲基乙酰胺。所说的混合溶剂为由工业纯的甲乙酮、异佛尔酮和二异丁基甲酮按121的重量比混合的混合溶剂。本聚偏氟乙烯型氟碳树脂超耐候涂料的生产方法，其特征是经过如下步骤(1)按如下重量份备料向上海东氟化工科技有限公司购得20-25份PVDFT-I树月旨、向美国罗门哈斯公司购得8-11份B-44热塑性甲基丙烯酸树脂、向日本杜邦公司购得12-16份R-902金红型钛白粉或向深圳族兴实业有限公司购得12-16份铝浆、向德国毕克化学公司购得BYK-306流平剂0.2-0.4份和BYK-141消泡剂0.1-0.3份和BYK-P104S分散剂0.3-0.5份、向台湾公隆化学公司购得3390防沉剂0.4-0.6份、向国内化工商店购得工业纯的甲乙酮、异氟尔酮及二异丁基甲酮，三者按重量121配比能配成35-40份的量、再购得工业纯的二甲基甲酰胺或二甲基乙酰胺15-20份；(2)PVDF树脂分散液的制备将8-11份甲基丙烯酸树脂和作溶剂的15_20份二甲基甲酰胺或二甲基乙酰胺混合，经搅拌溶解后与20-25份PVDF树脂一起加入砂磨机中砂磨4h，控制温度25-30°C，检测细度<30μm、涂4杯粘度为50_70s，即制成了PVDF树脂分散液；(3)PVDF型氟碳超耐候涂料的制备将步骤(2)制得的PVDF树脂分散液与50_60份混合溶剂混合，按(300-400)r/min慢速搅拌，再加入12-16份液态铝浆或经研磨机研磨、粒度<30μm的R-902金红型钛白粉，在保持慢速搅拌的同时再加入0.2-0.4份流平剂、0.1-0.3份消泡剂、0.3-0.5份分散剂、0.4-0.6份防沉剂四种助剂，其中的粉状助剂均需预先研磨成粒度<30μm后加入，全过程先按(300-400)r/min慢速搅拌，再按(600_800)r/min中速搅拌10-15min，检测细度<30μm、涂4杯粘度20_30s时停机，放料、桶装即成。本发明的有益效果是用本方法制得的涂料具有超强的耐候性，在户外长期使用不需保养，涂膜有极高的抗冲强度和保色泽性能，能应用在金属表面、建筑物墙面和顶面涂装，经年累月色泽如新。具体实施例方式本发明下面结合实施例作进一步详述将各原料及其重量份按八项实施例列表(表1)如下表1<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>上表与文中原料名称有时用简称，实际采用的原料按步骤(1)备料中购得的相应原料名称(包括型号)为准。实施例1(对照上表中实施例1对应原料及重量份配比值)将8份丙烯酸树脂和15份二甲基甲酰胺混合，经搅拌溶解后与20份PVDF树脂一起加入砂磨机中砂磨4小时，控制温度25-30°C，检测细度<30μm、涂4杯粘度50-70秒，即制成PVEF树脂分散液；再将制成的全部分散液与50份混合溶剂混合，按(300-400)r/min慢速搅拌，再加入12份经研磨机研磨成粒度<30μm的钛白粉，在保持慢速搅拌的同时再加入0.2份流平剂、0.1份消泡剂、0.3份分散剂和0.4份防沉剂，凡属粉状料的均预先研磨成粒度<30μm后加入，加入后先慢速分散大致混勻后再调至(900-1100)r/min中速分散10-15min，检测到细度<30μm、涂4杯粘度为20-30s时停机、放料、桶装。其中的混合溶液用甲乙酮、异佛尔酮和二异丁基甲酮按121的重量份混合而成。其余实施例2-8均对照表中相应实施例的原料及重量份比值与实施例1相同方法制成。PVDF(聚偏氟乙烯)树脂是指偏氟乙烯均聚物或者偏氟乙烯与其他少量含氟乙烯基单体的共聚物，PVDF树脂兼具氟树脂和涂料领域通用树脂的特性，除具有良好的耐化学腐蚀性、耐高温性、耐氧化性、耐候性、耐射线辐射性能外，还具有压电性、介电性、热电性等特殊性能。PVDF树脂是氟碳涂料中主要原料之一，因PVDF树脂具有超强的耐候性，可在户外长期使用，无需保养。PVDF涂料以其优异的耐候性、耐化学品性、耐污染性、易维护性等，在户外建筑领域有着广泛的应用市场和前景。国内PVDF氟碳技术的发展相对落后和缓慢，近几年，氟碳涂料在国内取得了很大的进展，并成为涂料行业近年来研究和开发的一大热点，推动了树脂生产、涂料制造和施工应用方面的进步，引导和推动了市场的发展。经对比实验证实，本涂料中PVDF树脂与丙烯酸树脂重量比约为73，保持色泽效果尤其显著，生产本涂料时基本不需选用真正意义上的溶剂，只需分散在丙烯酸树脂和混合溶剂组成的分散液中即可，通过高速分散或研磨达要求细度，即可制成PVDF分散液。下面将本涂料几种主要的结构、性能特点和所起的理化作用，作简略介绍a.PVDF树脂氟原子最大的电负性能使得形成的氟碳键十分牢固，加上其分子独特对称结构，使PVDF具有超常的稳定性，抗紫外光光解性能及优异的绝缘性能和机械性能。PVDF树脂具有以下特点具有很高的抗张强度和耐冲击强度，具有优良的耐磨性，刚度和柔韧性。有很好的热稳定性、极好的耐紫外线和核辐射、很好的电性能和阻燃性能、很好的耐化学性能、耐渗透性极佳、极高的纯度、耐霉菌性能。b.丙烯酸树脂通常选用甲基丙烯酸类的热塑性丙烯酸树脂。主要作用是增加颜料分散性、增加漆膜黏结附着力、提高涂料各组份的分散稳定性。c.颜料PVDF是一种紫外线透过性树脂，因此对颜料和配套要求极高。颜料必须高耐候且能够阻隔紫外线对底漆的破坏。通常可选用高耐候金红石型钛白粉或高耐候的加罩光清漆招楽。d.溶齐[J在室温下，PVDF树脂可以溶解在少数极性溶剂，如二甲基甲酰胺和二甲基乙酰胺中。但溶液涂料的粘度高，固含量低，不利于施工，且上述溶剂价格较高，对人体有一定的毒害。因此，PVDF树脂宜不配制成溶液涂料，而制成有机溶胶。所谓有机溶胶是PVDF微细颗粒在有机溶剂中的分散液，在高温下能烧结成涂膜。PVDF有机溶胶可以采用单一或混合潜溶剂或潜溶剂与稀释剂的混合溶剂体系。所谓潜溶剂指的是在室温下没有溶解作用，但在高温下却能溶解聚合物的溶剂。PVDF的潜溶剂很多，有乙二醇醚类、酯类和酮类等，稀释剂有芳香烃和酮类等，稀释剂可以用来调节分散液的固含量和粘度。经试验比较，选用甲乙酮/异佛尔酮/二异丁基甲酮三元混合溶剂作为PVDF有机溶胶涂料的溶剂体系，可获得粘度较低、流平性较好的涂料，涂层表面光滑，致密性好。该溶剂体系来源方便，价格较低。由于混合溶剂中各溶剂的沸点高低不同，所以烘烤时涂层不易起泡。混合溶剂的作用是固定成份的载体、调节油漆粘度达到施工要求和烘烤成膜时溶解PVDF树脂，以利于丙烯酸树脂烘烤形成良好的高分子熔融晶体。e.助剂助剂包括有流平剂、分散剂、消泡剂、防沉剂等。微量添加以调整生产、存储、施工、成膜后的相关性能。下面以列表形式介绍用参考的标准测试本涂料涂膜的相关性能参数二涂一烘涂膜性能参数表2<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>三涂一烘涂膜性能参数表3<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>权利要求一种聚偏氟乙烯型氟碳树脂超耐候涂料，其特征是由下列原料及其重量份配比而成20-25份聚偏氟乙烯树脂即PVDF树脂、8-11份热塑性甲基丙烯酸树脂、12-16份作为颜料的R-902金红型钛白粉或铝浆、35-40份混合溶剂、0.2-0.4分BYK-306流平剂、0.1-0.3份BYK-141消泡剂、0.3-0.5份BYK-P104S分散剂、0.4-0.6份3390防沉剂、15-20份作为溶剂的二甲基甲酰胺或二甲基乙酰胺。2.如权利要求1所述的聚偏氟乙烯型氟碳树脂超耐候涂料，其特征是所说的混合溶剂为由工业纯的甲乙酮、异佛尔酮和二异丁基甲酮按121的重量比混合的混合溶剂。3.如权利要求1所述的聚偏氟乙烯型氟碳树脂超耐候涂料的生产方法，其特征是经过如下步骤(1)按如下重量份备料向上海东氟化工科技有限公司购得20-25份PVDFT-I树脂、向美国罗门哈斯公司购得8-11份B-44热塑性甲基丙烯酸树脂、向日本杜邦公司购得12-16份R-902金红型钛白粉或向深圳族兴实业有限公司购得12-16份铝浆、向德国毕克化学公司购得BYK-306流平剂0.2-0.4份和BYK-141消泡剂0.1-0.3份和BYK-P104S分散剂0.3-0.5份、向台湾公隆化学公司购得3390防沉剂0.4-0.6份、向国内化工商店购得工业纯的甲乙酮、异氟尔酮及二异丁基甲酮，三者按重量121配比能配成35-40份的量、再购得工业纯的二甲基甲酰胺或二甲基乙酰胺15-20份；(2)PVDF树脂分散液的制备将8-11份甲基丙烯酸树脂和作溶剂的15-20份二甲基甲酰胺或二甲基乙酰胺混合，经搅拌溶解后与20-25份PVDF树脂一起加入砂磨机中砂磨4h，控制温度25-30°C，检测细度<30μm、涂4杯粘度为50_70s，即制成了PVDF树脂分散液；(3)PVDF型氟碳超耐候涂料的制备将步骤(2)制得的PVDF树脂分散液与50-60份混合溶剂混合，按(300-400)r/min慢速搅拌，再加入12-16份液态铝浆或经研磨机研磨、粒度<30μm的R-902金红型钛白粉，在保持慢速搅拌的同时再加入0.2-0.4份流平剂、0.1-0.3份消泡剂、0.3-0.5份分散剂、0.4-0.6份防沉剂四种助剂，其中的粉状助剂均需预先研磨成粒度<30μm后加入，全过程先按(300-400)r/min慢速搅拌，再按(600_800)r/min中速搅拌10-15min，检测细度<30μm、涂4杯粘度20_30s时停机，放料、桶装即成。全文摘要一种聚偏氟乙烯型氟碳树脂超耐候涂料，由下列原料及其重量份配比而成20-25份PVDF树脂、8-11份丙烯酸树脂、12-16份颜料、50-60份混合溶剂、0.2-0.4份流平剂、0.1-0.3份消泡剂、0.3-0.5份分散剂、0.4-0.6份防沉剂。生产本涂料的方法需经过备料、PVDF树脂分散液的制备和PVDF型氟碳超耐候涂料的制备三道步骤，本涂料可广泛应用于涂装建筑物墙面、顶面、金属板和金属部件表面，具有超强的耐候性，户外长期使用不需保养，涂膜有极高的抗冲强度和保色泽性能，可十年以上不褪色，耐紫外线和核辐射，耐化学品腐蚀、耐水渗性和耐高温性好等优点。文档编号C09D127/16GK101824251SQ20101016617公开日2010年9月8日申请日期2010年5月7日优先权日2010年5月7日发明者曾新明,王月琴申请人:杭州美多乐化工有限公司