一种防锈氟碳涂料的制作方法

文档序号:16245136发布日期:2018-12-11 23:30阅读:270来源:国知局

本发明涉及氟涂料技术领域,具体涉及一种防锈氟碳涂料。



背景技术:

氟碳涂料是指以氟树脂为主要成膜物质的涂料,又称氟碳漆、氟涂料、氟树脂涂料等。在各种涂料之中,氟树脂涂料由于引入的氟元素电负性大,碳氟键能强,具有特别优越的各项性能:耐候性、耐热性、耐低温性、耐化学药品性,而且具有独特的不粘性和低磨擦性,其核心技术1938年诞生于美国杜邦公司,氟树脂涂料主要的物化性能当时在全球化工界引起轰动。

最早的"氟碳涂料"其实早在1938年就诞生了,就是大家熟知的杜邦公司的特氟隆涂层,即聚四氟乙烯(ptfe)、聚全氟丙烯(fep)等共聚合物。这类材料其独特优异的耐热(180℃-260℃)、耐低温(-200℃)、自润滑性及化学稳定性能等,而被称为"拒腐蚀、永不粘的特富龙",氟碳漆一般分为三氟和四氟,四氟的防腐性能更高。由于使用时需要极高液化的温度,对颜料的分散性很差,因此一直只被用在不沾锅,医疗,航空等领域,没有进入建筑领域。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题在于提供一种防锈氟碳涂料。

本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现:

一种防锈氟碳涂料,由以下重量份数的原料制成:超细聚四氟乙烯粉末40-60份、改性碳化硅10-20份、纳米锌粉5-10份、石棉粉5-10份、磷酸二氢盐3-6份、氧化钛2-6份、甲基纤维素2-5份、纳米银0.5-3份、聚丙烯酸乳液10-20份、醇酸树脂20-40份。

所述防锈氟碳涂料,优选以下重量份数的原料制成:超细聚四氟乙烯粉末50份、改性碳化硅15份、纳米锌粉8份、石棉粉8份、磷酸二氢盐5份、氧化钛4份、甲基纤维素3份、纳米银2份、聚丙烯酸乳液15份、醇酸树脂30份。

进一步的,所述改性碳化硅由以下重量份数的原料制成:碳化硅30-40份、陶瓷微粉10-15份、石墨烯5-15份、棕榈蜡5-10份,其制作方法为:向碳化硅中加入陶瓷微粉和棕榈蜡,充分混合后,加热至150-180度,再用频率2250mhz、功率800w的微波进行处理10-20分钟,再加入石墨烯,混合均匀后继续用频率2250mhz、功率800w的微波进行处理5-15分钟,并转入5-10℃环境中密封静置30分钟,再次微波处理5分钟,然后自然冷却至室温,即得改性碳化硅。

改性后的碳化硅既保留了碳化硅、陶瓷微粉耐磨性高、化学稳定性好,抗腐蚀性高,耐高温性好,也使碳化硅、陶瓷微粉粘黏性更好,成膜性更好,因此防锈性能更好,并与其他材料的融合性更好,分散更均匀,适用于涂料后增加了涂料的耐磨性和抗腐蚀性。

进一步的,所述石棉粉使用前经过改性处理,其处理方法为:将石棉粉加入2倍重量份水中,充分分散后静置30min,再加入磷酸氢二钠和硅烷偶联剂,混合均匀后利用等离子表面处理机处理15s,处理结束后迅速转入5-10℃环境中静置5h,然后加入丙二醇、石墨粉,充分混合后于微波频率2450mhz、功率700w下微波处理3min,所得混合物送入喷雾干燥机,最后将干燥所得颗粒研磨成粉末即可。

所述石棉粉与磷酸氢二钠、硅烷偶联剂、丙二醇、石墨粉的重量份数比为:10:2:1:1:4。

所述等离子表面处理机的工作高频频率18-60hz、输出功率350-1000w、工作气压范围0.05-0.5mpa、气源要求0.3-1.0mpa。

石棉粉通过改性处理,能够显著提高其相容性、顺滑性和耐磨性。

所述防锈氟碳涂料,其制备方法包括如下步骤:

(1)将聚丙烯酸乳液、醇酸树脂混合,加入超细聚四氟乙烯粉末、改性碳化硅,均匀混合;

(2)将步骤1中混合物于微波频率2450mhz、功率700w下微波处理10-20min,处理完成后静置10分钟;

(3)在步骤2的混合物中加入纳米锌粉、石棉粉、磷酸二氢盐,继续进行微波回流处理5-10分钟,处理完成后静置10分钟;

(4)在步骤3的混合物中加入氧化钛、甲基纤维素、纳米银,继续进行微波回流处理5-10分钟,处理完成后静置10分钟;

(5)将步骤4处理完的混合物进行搅拌处理,搅拌速度为400-600r/min,搅拌时间为5-10分钟,即可制得。

本发明的有益效果是:

1、本发明以超细聚四氟乙烯粉末为主要原料,辅以改性碳化硅、纳米锌粉、石棉粉、磷酸二氢盐、氟碳树脂、环氧树脂及多种助剂制得防锈氟碳涂料,该氟碳涂料的成膜性和附着性好,能牢固附着于产品表面快速干燥形成涂层,该涂层具有防锈性好、耐磨性高、防腐性好、耐高温、硬度高等优点;

2、本发明添加了改性后的碳化硅既保留了碳化硅、陶瓷微粉耐磨性高、化学稳定性好,抗腐蚀性高,耐高温性好,也使碳化硅、陶瓷微粉粘黏性更好,成膜性更好,因此防锈性能更好,并与其他材料的融合性更好,分散更均匀,适用于涂料后增加了涂料的耐磨性和抗腐蚀性,并且还添加了改性后的石棉粉,能够显著提高石棉粉的相容性、顺滑性和耐磨性。

具体实施方式:

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。

实施例1

一种防锈氟碳涂料,由以下重量份数的原料制成:超细聚四氟乙烯粉末40份、改性碳化硅10份、纳米锌粉5份、石棉粉5份、磷酸二氢盐3份、氧化钛2份、甲基纤维素2份、纳米银0.5份、聚丙烯酸乳液10份、醇酸树脂20份。

进一步的,所述改性碳化硅由以下重量份数的原料制成:碳化硅30份、陶瓷微粉10份、石墨烯5份、棕榈蜡5份,其制作方法为:向碳化硅中加入陶瓷微粉和棕榈蜡,充分混合后,加热至150度,再用频率2250mhz、功率800w的微波进行处理10分钟,再加入石墨烯,混合均匀后继续用频率2250mhz、功率800w的微波进行处理5分钟,并转入5℃环境中密封静置30分钟,再次微波处理5分钟,然后自然冷却至室温,即得改性碳化硅。

进一步的,所述石棉粉使用前经过改性处理,其处理方法为:将石棉粉加入2倍重量份水中,充分分散后静置30min,再加入磷酸氢二钠和硅烷偶联剂,混合均匀后利用等离子表面处理机处理15s,处理结束后迅速转入5℃环境中静置5h,然后加入丙二醇、石墨粉,充分混合后于微波频率2450mhz、功率700w下微波处理3min,所得混合物送入喷雾干燥机,最后将干燥所得颗粒研磨成粉末即可。

所述石棉粉与磷酸氢二钠、硅烷偶联剂、丙二醇、石墨粉的重量份数比为:10:2:1:1:4。

所述等离子表面处理机的工作高频频率18hz、输出功率350w、工作气压范围0.05mpa、气源要求0.3mpa。

所述防锈氟碳涂料,其制备方法包括如下步骤:

(1)将聚丙烯酸乳液、醇酸树脂混合,加入超细聚四氟乙烯粉末、改性碳化硅,均匀混合;

(2)将步骤1中混合物于微波频率2450mhz、功率700w下微波处理10min,处理完成后静置10分钟;

(3)在步骤2的混合物中加入纳米锌粉、石棉粉、磷酸二氢盐,继续进行微波回流处理5分钟,处理完成后静置10分钟;

(4)在步骤3的混合物中加入氧化钛、甲基纤维素、纳米银,继续进行微波回流处理5分钟,处理完成后静置10分钟;

(5)将步骤4处理完的混合物进行搅拌处理,搅拌速度为400r/min,搅拌时间为5分钟,即可制得。

实施例2

一种防锈氟碳涂料,由以下重量份数的原料制成:超细聚四氟乙烯粉末50份、改性碳化硅15份、纳米锌粉8份、石棉粉8份、磷酸二氢盐5份、氧化钛4份、甲基纤维素3份、纳米银2份、聚丙烯酸乳液15份、醇酸树脂30份。

进一步的,所述改性碳化硅由以下重量份数的原料制成:碳化硅35份、陶瓷微粉13份、石墨烯10份、棕榈蜡8份,其制作方法为:向碳化硅中加入陶瓷微粉和棕榈蜡,充分混合后,加热至160度,再用频率2250mhz、功率800w的微波进行处理10-20分钟,再加入石墨烯,混合均匀后继续用频率2250mhz、功率800w的微波进行处理10分钟,并转入10℃环境中密封静置30分钟,再次微波处理5分钟,然后自然冷却至室温,即得改性碳化硅。

进一步的,所述石棉粉使用前经过改性处理,其处理方法为:将石棉粉加入2倍重量份水中,充分分散后静置30min,再加入磷酸氢二钠和硅烷偶联剂,混合均匀后利用等离子表面处理机处理15s,处理结束后迅速转入10℃环境中静置5h,然后加入丙二醇、石墨粉,充分混合后于微波频率2450mhz、功率700w下微波处理3min,所得混合物送入喷雾干燥机,最后将干燥所得颗粒研磨成粉末即可。

所述石棉粉与磷酸氢二钠、硅烷偶联剂、丙二醇、石墨粉的重量份数比为:10:2:1:1:4。

所述等离子表面处理机的工作高频频率40hz、输出功率650w、工作气压范围0.4mpa、气源要求0.8mpa。

所述防锈氟碳涂料,其制备方法包括如下步骤:

(1)将聚丙烯酸乳液、醇酸树脂混合,加入超细聚四氟乙烯粉末、改性碳化硅,均匀混合;

(2)将步骤1中混合物于微波频率2450mhz、功率700w下微波处理15min,处理完成后静置10分钟;

(3)在步骤2的混合物中加入纳米锌粉、石棉粉、磷酸二氢盐,继续进行微波回流处理10分钟,处理完成后静置10分钟;

(4)在步骤3的混合物中加入氧化钛、甲基纤维素、纳米银,继续进行微波回流处理10分钟,处理完成后静置10分钟;

(5)将步骤4处理完的混合物进行搅拌处理,搅拌速度为500r/min,搅拌时间为10分钟,即可制得。

实施例3

一种防锈氟碳涂料,由以下重量份数的原料制成:超细聚四氟乙烯粉末60份、改性碳化硅20份、纳米锌粉10份、石棉粉10份、磷酸二氢盐6份、氧化钛6份、甲基纤维素5份、纳米银3份、聚丙烯酸乳液20份、醇酸树脂40份。

进一步的,所述改性碳化硅由以下重量份数的原料制成:碳化硅40份、陶瓷微粉15份、石墨烯15份、棕榈蜡10份,其制作方法为:向碳化硅中加入陶瓷微粉和棕榈蜡,充分混合后,加热至180度,再用频率2250mhz、功率800w的微波进行处理20分钟,再加入石墨烯,混合均匀后继续用频率2250mhz、功率800w的微波进行处理15分钟,并转入10℃环境中密封静置30分钟,再次微波处理5分钟,然后自然冷却至室温,即得改性碳化硅。

进一步的,所述石棉粉使用前经过改性处理,其处理方法为:将石棉粉加入2倍重量份水中,充分分散后静置30min,再加入磷酸氢二钠和硅烷偶联剂,混合均匀后利用等离子表面处理机处理15s,处理结束后迅速转入10℃环境中静置5h,然后加入丙二醇、石墨粉,充分混合后于微波频率2450mhz、功率700w下微波处理3min,所得混合物送入喷雾干燥机,最后将干燥所得颗粒研磨成粉末即可。

所述石棉粉与磷酸氢二钠、硅烷偶联剂、丙二醇、石墨粉的重量份数比为:10:2:1:1:4。

所述等离子表面处理机的工作高频频率60hz、输出功率1000w、工作气压范围0.5mpa、气源要求1.0mpa。

所述防锈氟碳涂料,其制备方法包括如下步骤:

(1)将聚丙烯酸乳液、醇酸树脂混合,加入超细聚四氟乙烯粉末、改性碳化硅,均匀混合;

(2)将步骤1中混合物于微波频率2450mhz、功率700w下微波处理20min,处理完成后静置10分钟;

(3)在步骤2的混合物中加入纳米锌粉、石棉粉、磷酸二氢盐,继续进行微波回流处理10分钟,处理完成后静置10分钟;

(4)在步骤3的混合物中加入氧化钛、甲基纤维素、纳米银,继续进行微波回流处理10分钟,处理完成后静置10分钟;

(5)将步骤4处理完的混合物进行搅拌处理,搅拌速度为600r/min,搅拌时间为10分钟,即可制得。

表1为本发明与对照组性能测试

对照组1为市售常见氟碳漆。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

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