一种pvdf复合薄膜的制备方法
【专利摘要】本发明涉及一种PVDF复合薄膜的制备方法，包括以下步骤：(1)以PVDF氟碳粉末涂料为面层，以热塑性丙烯酸和聚氨酯或聚酯的混合树脂组成的粉末涂料为中层，采用粉末喷涂“两涂一烤”的方法将面层和中层复合：先将中层的粉末涂料喷涂到不粘基材上，然后再喷涂面层PVDF氟碳粉末涂料，所得喷涂了两层的不粘基材送入烤炉烘烤固化；(2)烘烤固化后的材料自然冷却，所得两层复合薄膜从不粘基材上揭下，用喷涂或者刮涂的方式在中层上添加一层粘胶层即得PVDF复合薄膜产品。与现有技术相比，本发明具有良好的机械和抗腐蚀性能、节能、环保等优点。
【专利说明】一种PVDF复合薄膜的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及建筑金属基材的涂装和电子行业的产品，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，尤其是涉及一种PVDF复合薄膜的制备方法。
【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。
【发明内容】
[0005]本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种PVDF复合薄膜的制备方法。
[0006]本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:一种PVDF复合薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤:
[0007](I)以PVDF氟碳粉末涂料为面层，以热塑性丙烯酸和聚氨酯或聚酯的混合树脂组成的粉末涂料为中层，采用粉末喷涂“两涂一烤”的方法将面层和中层复合:先将中层的粉末涂料喷涂到不粘基材上，然后再喷涂面层PVDF氟碳粉末涂料，所得喷涂了两层的不粘基材送入烤炉烘烤固化；
[0008](2)烘烤固化后的材料自然冷却，所得两层复合薄膜从不粘基材上揭下，用喷涂或者刮涂的方式在中层上添加一层粘胶层即得PVDF复合薄膜产品。
[0009]所述的PVDF氟碳粉末涂料的原料包括以下重量百分含量的组分:PVDF树脂50% -90%、丙烯酸树脂10% -50%。还可以包含原料流平剂和颜料，以PVDF树脂和丙烯酸树脂的重量和为100%计，流平剂的添加量为1%，颜料的添加量为28%?42%。
[0010]所述的PVDF氟碳粉末涂料的原料包括以下重量百分含量的组分:PVDF树脂70%、丙烯酸树脂30%。[0011]PVDF氟碳粉末涂料的制备是将所有原料混合后放入粉末涂料制备的挤出机，在190-200度的温度下挤出，然后用液氮粉碎机在零下150-160度低温进行粉碎，粉碎成粒径为20微米的颗粒。300目筛网过滤除去粗颗粒即得。
[0012]所述的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。
[0013]所述的中层的原料包括以下重量百分含量的组分:热塑性丙烯酸10% _67%、热固性聚酯或聚氨酯33% -90%。
[0014]中层的原料还包括多异氰酸酯、安息香、流平剂、固化剂。以热固性聚酯或聚氨酯的重量为I重量份计，多异氰酸酯的加入量为0.2重量份、安息香的加入量为0.07重量份、流平剂的加入量为0.02重量份、固化剂的加入量为0.08重量份。
[0015]中层粉末涂料的制备方法为:将原料混合后加入挤出机，在110-120度进行挤出，用机械磨进行粉碎，250目筛网进行筛分，得到中层粉末涂料。
[0016]所述的面层的厚度为15?200微米，中层的厚度为15?200微米。
[0017]所述的面层的厚度为20?50微米，中层的厚度为20?50微米。
[0018]所述的粘胶层采用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。
[0019]粘胶层取阳光化学公司提供的饱和聚酯PE800作为主树脂。该树脂在常温下为液态，具有较大的粘性。在其中加入10%的B1539多异氰酸酯固化剂，搅拌均匀。
[0020]所述的PVDF复合薄膜产品在胶粘层贴上不粘纸后，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。
[0021]所述的烤炉烘烤固化的温度为240°C，时间为10?15分钟。
[0022]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与热塑性丙烯酸具有很好的相溶性，在中层中加入较大量的热塑性丙烯酸，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。
[0023]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。
[0024]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，选择抗腐蚀性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。
[0025]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。
[0026]与现有技术相比，本发明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性能，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。
【具体实施方式】
[0027]下面结合具体实施例对本发明进行详细说明，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。
[0028]一.原材料的制备
[0029]1、上层用PVDF氟碳粉末涂料的制备
[0030]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。
[0031](I)常规的70% PVDF氟碳粉末涂料的配方如下:
[0032]PVDF 树脂(Kynar711，Arkema 公司提供): 700 克
[0033]丙烯酸(B44产品，Rohm Hass公司提供): 300克
[0034]流平剂(588，宁波南海化学公司提供):10克
[0035]颜料钛白粉(R960产品，杜邦公司提供)..420克
[0036]颜料或者使用其他无机陶瓷颜料，如下:
[0037]
【权利要求】
1.一种PVDF复合薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)以PVDF氟碳粉末涂料为面层，以热塑性丙烯酸和聚氨酯或聚酯的混合树脂组成的粉末涂料为中层，采用粉末喷涂“两涂一烤”的方法将面层和中层复合:先将中层的粉末涂料喷涂到不粘基材上，然后再喷涂面层PVDF氟碳粉末涂料，所得喷涂了两层的不粘基材送入烤炉烘烤固化； (2)烘烤固化后的材料自然冷却，所得两层复合薄膜从不粘基材上揭下，用喷涂或者刮涂的方式在中层上添加一层粘胶层即得PVDF复合薄膜产品。
2.根据权利要求1所述的一种PVDF复合薄膜的制备方法，其特征在于，所述的PVDF氟碳粉末涂料的原料包括以下重量百分含量的组分=PVDF树脂50% -90%、丙烯酸树脂10% -50%。
3.根据权利要求1或2所述的一种PVDF复合薄膜的制备方法，其特征在于，所述的PVDF氟碳粉末涂料的原料包括以下重量百分含量的组分:PVDF树脂70%、丙烯酸树脂30%。
4.根据权利要求1所述的一种PVDF复合薄膜的制备方法，其特征在于，所述的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。
5.根据权利要求1或4所述的一种PVDF复合薄膜的制备方法，其特征在于，所述的中层的原料包括以下重量百分含量的组分:热塑性丙烯酸10% -67%、热固性聚酯或聚氨酯33% -90%。
6.根据权利要求1所述的一种PVDF复合薄膜的制备方法，其特征在于，所述的面层的厚度为15?200微米，中层的厚度为15?200微米。
7.根据权利要求1或6所述的一种PVDF复合薄膜的制备方法，其特征在于，所述的面层的厚度为20?50微米，中层的厚度为20?50微米。
8.根据权利要求1所述的一种PVDF复合薄膜的制备方法，其特征在于，所述的粘胶层采用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。
9.根据权利要求1所述的一种PVDF复合薄膜的制备方法，其特征在于，所述的PVDF复合薄膜产品在胶粘层贴上不粘纸后，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。
10.根据权利要求1所述的一种PVDF复合薄膜的制备方法，其特征在于，所述的烤炉烘烤固化的温度为240°C，时间为10?15分钟。
【文档编号】B32B27/08GK103448344SQ201310347173
【公开日】2013年12月18日 申请日期:2013年8月9日 优先权日:2013年8月9日
【发明者】丁维娜, 朱红雷, 杨松元, 林晨, 杨红科, 栾晓春, 郭黎晓 申请人:辉旭微粉技术（上海）有限公司