一种pvdf复合薄膜的制备方法
【专利摘要】本发明提供了一种PVDF复合薄膜的制备方法，该方法采用粉末涂料经过常规的粉末喷涂的方法制备出PVDF的复合薄膜，用于建筑金属等基材的保护。该薄膜主要有三层材料组成，第一层上层为70％PVDF树脂的涂层；第二层中层由热塑生丙烯酸和聚氨酯(或者聚酯)混合材料组成，第三层粘胶层是在中层涂层上涂抹的很薄的一层聚氨酯粘胶层。本发明制备的PVDF复合薄膜，可以用于金属建材产品的覆膜保护，与传统的氟碳涂料喷涂涂装工艺相比，避免了涂装过程中的涂料浪费和溶剂挥发等缺陷，具有环保、节能、高效、经济等特点。
【专利说明】一种PVDF复合薄膜的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种PVDF复合薄膜的制备方法，具体涉及用粉末涂料制备薄膜并用于建材等金属基材的保护的方法。
【背景技术】
[0002]PVDF氟碳涂层被认为是金属建筑物最耐候的保护涂层，目前基本都采用液体涂料涂装。液体涂料喷涂涂装时，要加入20%的溶剂将涂料从50%左右的固体份稀释至30%左右，喷涂时还有大约50%的喷掉下来，不仅浪费涂料，而且还要花钱处理浪费的废涂料。液体涂料涂装具有能耗大、污染大，浪费严重，生产危险等缺点，在欧洲已经不再使用氟碳液体喷涂工艺了。
[0003]粉末涂料具有能够克服所有液体涂料的上述缺点的特点，具有环保、节能、高效、优质的优点。目前在家电脑、建材、五金等行业，聚酯等常规涂装已经大量使用粉末涂料，很少有液体涂料的使用了。PVDF氟碳粉末涂料没有像其他涂料那样代替液体涂料，主要原因是PVDF树脂为热塑性树脂，与常规的热固性涂料相比，PVDF氟碳粉末涂料的附着力不够好。因为粉末涂料无法像液体涂料那样采用两涂一烤或者三涂一烤工艺生产，单涂层的氟碳粉末涂料在代替液体涂料的过程中还存在一些技术困难。
[0004]近年来，建筑业发展迅速，氟碳涂装越来越多。同时，环保要越来越高，这对矛盾也越来越尖锐。开发一种新的产品或者方法，解决液体氟碳涂料的浪费和环保问题，成为一个非常重要的课题。
[0005]本发明采用粉末涂料的方式，制备复合的PVDF薄膜，一方面保持了 PVDF氟碳涂层的优异性能，同时利用中层的丙烯酸-聚氨酯涂层解决了附着力和抗腐蚀性能，再用热固性胶粘剂将复合薄膜与金属基材交联，从而得到性能与液体氟碳涂装涂层同样性能的涂层。
[0006]本发明制备的复合薄膜，在制备过程中没有使用溶剂，在使用过程中非常简便，也不用使用溶剂，非常安全，而且没有涂料浪费，资源使用也少。薄膜的工业化生产很容易形成规模，薄膜的应用可以在很多铝板加工厂进行。用本发明的方法制备的复合薄膜替代现在大量使用的液体氟碳涂装，具有比较重大的意义。
【发明内容】
[0007]本发明的目的是这样实现的:
[0008]采用两涂一烤的粉末涂料特殊工艺，将PVDF涂层与丙烯酸-聚氨酯涂层制备成复合的PVDF薄膜，该薄膜分三层，上层为PVDF层，具有PVDF涂层的所有优异性能；中层为丙烯酸-聚氨酯涂层，具有良好的机械和抗腐蚀生能，相当于液体涂装的底漆。第三层为粘胶层，是在中层上涂抹热固性的胶粘剂，它使复合薄膜可以很方便地与金属基材复合。不需要经过液体涂装就能在金属基材上得到PVDF的保护层。
[0009]本发明的技术原理是:[0010]本发明通过两涂一烤工艺，使用常规的粉末涂料与PVDF粉末涂料一起加入固化，在热熔融状态下，附着力很差的PVDF涂层与丙烯酸-聚氨酯涂层相熔在一起。技术的关键是，PVDF与热塑生丙烯酸具有很好的相溶性，在中层中加入较大量的热塑生丙烯酸，能够很容易地使上层和中层熔融在一起，形成不可分离的复合薄膜。
[0011]中层除了采用丙烯酸外，还选用柔韧性和抗腐蚀性很好的聚氨酯或聚酯，混合的组成提供良好的机械性能，同时还需要与下层粘胶层很好地交联，使得胶粘层固化时能够同时固化交联。
[0012]要使中层具有较好的附着力和其他性能，丙烯酸的选用和使用的数量很重要，丙烯酸的加入量影响复合薄膜的交联型和使用性能。同时，选择抗腐蚀生能很好的聚氨酯或者聚酯混合，兼顾了作为基础层的中层涂层所起到的作用。而且，中层最好具有一定的热固性的，这对粘胶层的使用效果也很重要。
[0013]在中层上涂上一层100%股份的热固性胶粘剂，是本发明的另一个关键。PVDF涂层用于金属建筑物，需要有几十年的耐候性能，其底层的附着力需要非常优异。一般的常温固化的胶粘剂不具备长久耐候的性能，应该选用热固性的长久耐候和耐腐蚀的树脂，而要在高温固化，就必须选用没有溶剂的100%的固体份的树脂做胶粘剂。
【具体实施方式】
[0014]这里结合实例，对本发明作进一步的描述，但本发明并不限于这些实例。本领域技术人员在本发明揭示内容的启示下所作的任何变动也都落在本发明权利要求保护的范围内。
[0015]一.原材料的制备
[0016]1、上层用PVDF氟碳粉末涂料的制备
[0017]本发明采用辉旭微粉技术(上海)有限公司商业化的氟丽帆PVDF氟碳粉末涂料产品进行实验。
[0018](1)常规的70% PVDF氟碳粉末涂料的配方如下:
[0019]PVDF 树脂(Kynar7II，Arkema 公司提供):700 克
[0020]丙烯酸(B44产品，Rohm Hass公司提供):300克
[0021]流平剂(588，宁波南海化学公司提供):10克
[0022]颜料钛白粉(R960产品，杜邦公司提供):420克
[0023]颜料或者使用其他无机陶瓷颜料，如下:
[0024]
【权利要求】
1.一种PVDF复合薄膜的制备方法，包括面层，中层和粘胶层，其特征在于该薄膜用粉末涂料按以下步骤制备，薄膜可以代替传统液体涂装来制备金属基材上的氟碳涂层: (1)该复合薄膜的上层为PVDF氟碳涂层，由氟碳粉末涂料制备的，具有优异的耐候性能，能够用于建材等需要高度耐候和耐腐蚀的场合； (2)复合薄膜的中层为热塑性丙烯酸和聚氨酯(或聚酯)的混合树脂组成粉末涂料制成，能够与PVDF氟碳涂层很好互熔相连，有较好的柔韧性和附着力； (3)PVDF上层和中层复合薄膜采用粉末喷涂“两涂一烤”的方法制备:先将中途粉末涂料，即丙烯酸和聚氨酯(或者聚酯)粉末涂料，喷涂到不粘基材上，然后再喷涂PVDF氟碳粉末涂料上去，之后两层涂层一起进入烤炉烘烤固化； (4)粘胶层采用特制的热固性的胶水涂抹制备，该胶水具有100%的固体含量，在常温下为具有的粘性，在与基材复合后加热固化能够获得非常优异的附着力和抗腐蚀性能，确保薄膜能够起到长久的保护作用。 (5)该复合薄膜与用于建材等的金属基材复合固化后，起到非常好的保护作用。能够代替常规的氟碳油漆涂装工艺。
2.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，上层PVDF氟碳层由具有以下配方比例的氟碳粉末涂料制备:粉末涂料树脂比例:PVDF树脂/丙烯酸树脂为50^-90%/10% -50%。
3.如权利要求1和2所述的制造方法，其特征在于，制备上层PVDF氟碳层的氟碳粉末涂料的树脂比例为=PVDF树脂/丙烯酸树脂为70% /30%。
4.如权利要求1，2和3所述的制造方法，其特征在于，中层的制备采用能够与PVDF上层相熔的耐候的粉末涂料制备，具有以下配方配比:热塑生丙烯酸/热固性聚酯或聚氨酯为10% -67% /33% -90%。该涂层 除了必须与PVDF上层相熔的特点外，还具有较好的柔韧性，抗腐蚀性能和较好的机械强度。
5.如权利要求1，2，3和4所述的制造方法，其特征在于，上述上层的膜厚在15-200微米之间，中层的膜厚在15-200微米之间。
6.如权利要求1，2，3和4所述的制造方法，其特征在于，上述上层的膜厚在20-50微米之间，中层的膜厚在20-50微米之间。
7.如权利要求1，2，3，4，5和6所述的制造方法，其特征在于，上述上层和中层复合薄膜制备好之后，用喷涂或者刮涂的方式在中层上添加一层粘胶层，该粘胶层采用100%固体份的热固性树脂和固化剂制备，在常温下不反应而在较高温度下交联固化，使复合薄膜与基材很好粘合。
8.如权利要求1，2，3，4，5，6和7所述的制造方法，其特征在于，上述方法制备复合薄膜在粘胶层贴上不粘纸后，可以较长时间稳定储存，在金属基材上覆膜后，提供加热固化，使复合薄膜牢牢地粘附在基材上。
【文档编号】B32B37/14GK103847208SQ201210495042
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2012年11月28日 优先权日:2012年11月28日
【发明者】郭黎晓, 朱红雷, 栾晓春, 刘士安, 林晨, 杨红科 申请人:辉旭微粉技术（上海）有限公司