一种防覆冰UV固化氟涂料制造技术

本发明专利技术公开了一种防覆冰UV固化氟涂料，属于涂料领域，特别属于紫外光固化的水性涂料的领域。所述水性紫外光固化的含氟涂料由以下原料组成：成膜物质、溶剂、分散剂、消泡剂、流平剂、光引发剂、白炭黑、纳米二氧化硅、纳米三氧化二铝。该含氟涂料固化产物性能好，固化后制得的试样具有优异的附着力、抗划伤性、防污性及防覆冰能力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于涂料领域，特别属于紫外光固化的水性涂料的领域。
技术介绍
光固化水性涂料结合了水性涂料和光固化溶剂涂料的优点，近年来得到快速发展。光固化水性涂料解决了水性涂料固有的低硬度，能耗高，对施工过程中及材质表面清洁度要求高等缺点；解决了光固化溶剂涂料不安全，固化收缩等问题，实现了水性环保化、低成本化和高效率应用。随着光固化亲水涂料研宄的进一步发展，光固化亲水涂料的应用范围日趋广泛，在金属、木器、塑料、皮革、玻璃、陶瓷等基材上都可涂覆，从而在光纤、印刷电路板、电池、医疗器械、挡风玻璃、交通工具后视镜、墙漆等领域大有作为。氟材料因分子内的C-F键的高键能与低极化性而具有优异的耐高温、耐化学介质、防水防油性能而广泛用于航空航天、石油化工、医药、电力，能源领域。氟材料虽然具有以上的优点，但难于加工一直是困扰氟材料推广的一个难点，例如:含四氟化合物不溶于常规的溶剂中，作为涂料必须通过烧结才能形成高分子薄型，这种方法在施工中难以推广应用。此外，氟材料所具有的优异的耐热、耐侯与耐化学介质的性能是与其氟含量密切相关的，但现今所使用的氟涂料普遍氟含量不高。防覆冰技术的开发可追溯到20世纪50年代末期。迄今为止，国内外通常采用的除冰方法主要有涂撤防结冰剂、机械除冰、热力除冰、等。上述防覆冰的方法都存在一定的局限性，涂撤防结冰剂主要使用的是盐类物质，该方法时效短；机械除冰法使用费时且受环境影响大；热力除冰法能耗过高，适合小范围。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出一种紫外光固化，同时又能防覆冰的含氟涂料。本专利技术借由以下技术方案来实现上述目的: 一种防覆冰UV固化氟涂料，其特征在于由以下原料按质量份组成:成膜物质90-150份、溶剂40-75份、分散剂5-9份、消泡剂1-3份、流平剂2_5份、光引发剂1_4份、白炭黑2-6份、纳米二氧化硅4-8份、纳米三氧化二铝5-10份。作为优选，所述成膜物质由氟化合物、含氟聚硅氮烷合成。优选地，所述氟化合物采用2-(2’ -羟基-5’ -甲基丙烯酰氧乙基苯基)-2H_苯并三唑、双(1-辛氧基_2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、1，2，2，3，4，4，5，6，6-九氟-1，3，5-环己烷羧酸三乙烯基酯的组合物。优选地，所述氟化合物至少带有3种基团。优选地，所述含氟聚硅烷采用全氟十二烷基三氯硅烷、三氟甲基三甲基硅烷。作为优选，所述溶剂采用醋酸乙酯、乙醇、丙二醇甲醚醋酸酯一种或多种的水溶液。作为优选，所述光引发剂采用安息香双甲醚、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮(UV-1173),2, 4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦(TPO)和苯甲酰甲酸甲酯(MBF)中一种或多种。作为优选，所述分散剂采用硬脂酸单甘油酯(GMS)、聚乙二醇和三硬脂酸甘油酯(HTG)—种或多种。作为优选，所述消泡剂采用聚二甲基硅氧烷、乙二醇硅氧烷、聚醚改性聚二甲基硅氧烷和氟硅氧烷中一种或多种。作为优选，所述流平剂采用丙烯酸树脂、脲醛树脂和三聚氰胺甲醛树脂一种或多种。作为优选，白炭黑是纳米级的。作为优选，纳米二氧化硅粒度小于120纳米。作为优选，纳米三氧化二铝粒度小于100纳米。白炭黑是微细粉末状或超细粒子状无水及含水二氧化硅或硅酸盐类的通称。平时所称的白炭黑为水合二氧化硅，高纯者S12含量达99.8%，质轻，原始颗粒粒径一般小于0.0003mm，密度在2.319?2.653t/m之间，熔点是1750°C。白炭黑的化学稳定性好，受高温不易分解、不燃烧、比表面积大、电绝缘性强，具有很高的多孔性、吸水性，有很好的补强和增黏作用、良好的分散性、悬浮和振动液化特性。白炭黑是白色粉末状X-射线无定形硅酸和硅酸盐产品的总称，主要是指沉淀二氧化硅、气相二氧化硅、超细二氧化硅凝胶和气凝胶，也包括粉末状合成硅酸铝和硅酸钙等。白炭黑是多孔性物质，其组成可用S12.ηΗ20表示，其中ηΗ20是以表面羟基的形式存在。能溶于苛性碱和氢氟酸，不溶于水、溶剂和酸(氢氟酸除外)。耐高温、不燃、无味、无嗅、具有很好的电绝缘性。白炭黑加入涂料中使得耐洗刷性由原来的一千多次提高到一万多次，人工加速气候老化和人工辐射暴露老化时间由原来的250小时(粉化I级、变色2级)提高到600小时(无粉化，漆膜无变色，色差值4.8)，此外涂膜与聚碳酸酯板体结合强度大幅提高，涂膜硬度显著增加，表面自洁能力也获得改善。所述涂料防覆冰原理: 水在低温时的结冰是不可改变的物理现象，故防止结冰的最佳办法就是使水在结冰前尽可能快的离开材料表面，从而达到防止结冰的目的。粒径较大的纳米粒子降低了自由能皇，有利于结冰相反，粒径较小的纳米粒子因易形成粗糙的超疏水表面而不能形成冰核，故水滴在结冰前滚落(减少了结冰)。本专利技术采用小粒径的纳米二氧化硅和纳米三氧化二铝，使水在涂层表面呈珠状分布，减小了水与底材的接触面积，液态水珠有一定倾斜度在表面上附着不牢，在结冰前从表面滑落，结冰时冰与涂层表面的附着力降低，冰与底材表面的接触面积急剧下降，促使冰极易在自然力(如重力、风和振动等)作用下从表面滑落。本专利技术的有益效果是: 一、本专利技术固化速度快，可在常温固化，适合于聚碳酸酯板材表面的涂饰，生产效率高，制造方便、固化产物性能好，固化后制得的试样具有优异的附着力、抗划伤性及防污性； 二、本专利技术采用含氟化合物制得固化涂料，其高含氟量使得耐高温、耐化学介质、防水防油性能显著提高，含有多个基团增强了涂料的化学稳定性和物理性质； 三、本专利技术采用纳米级白炭黑可以提高耐磨性、强度、抗老化性和改善材料表面的光洁度； 四、本专利技术采用较小粒径纳米二氧化硅和纳米三氧化二铝防覆冰能力强，而当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种防覆冰UV固化氟涂料，其特征在于由以下原料按质量份组成：成膜物质90‑150份、溶剂40‑75份、分散剂5‑9份、消泡剂1‑3份、流平剂2‑5份、光引发剂1‑4份、白炭黑2‑6份、纳米二氧化硅4‑8份、纳米三氧化二铝5‑10份。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄波，
申请(专利权)人：成都纳硕科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51