一种水性氟碳吸光涂料的制备方法技术

本发明专利技术提供一种水性氟碳吸光涂料的制备方法，其步骤如下：(1)制备硫酸铝溶液、硝酸铈溶液、氯氧化锆溶液，分别滴加氢氧化钠，得到产物A、B、C；(2)将产物A、B、C抽滤、洗涤，加入蒸馏水中搅拌，移入反应釜中，密封、升温，恒温水热，取出，固液分离，超临界干燥，得到复合物备用；(3)将复合物、钛酸酯偶联剂、四氢呋喃升温回流反应，沉淀，得到改性复合氧化物，加入四氢呋喃，分散均匀后加入氟碳乳液中，得到基料；(4)将水加入搅拌缸，依次加入分散剂、颜料、填料，调节转速，分散，调节转速后加入基料，搅拌后调节转速，加入增稠剂、继续搅拌，得到水性氟碳吸光涂料。本发明专利技术制备出的涂料具有很好的吸光性能。

Method for preparing waterborne fluorocarbon coating

The present invention provides a method for preparing waterborne fluorocarbon light absorbing coating, which comprises the following steps: (1) preparation of aluminum sulfate, cerium nitrate, zirconium oxychloride solution of NaOH solution, respectively, A, B and C were obtained; (2) the A, B, C product of filtration and washing add distilled water, stirring into a reaction kettle, sealing, heating, constant temperature hot water, remove, solid-liquid separation, supercritical drying, to obtain the complex reserve; (3) the compound, titanate coupling agent and tetrahydrofuran heating reflux reaction, precipitation, modified composite oxide, adding tetrahydrofuran, uniformity join the fluorocarbon emulsion, get the base material; (4) adding water mixing tank, sequentially adding dispersant, pigment, filler, adjust the speed, dispersion, the base material to adjust the speed, adjust the speed of stirring, adding thickener, continue to stir Waterborne fluorocarbon coatings. The coating prepared by the invention has good absorption performance.

【技术实现步骤摘要】

：本专利技术涉及一种氟碳涂料，特别是涉及一种水性氟碳吸光涂料的制备方法。
技术介绍
：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，包括耐候性、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摩擦性。经过几十年的快速发展，氟涂料在建筑、化学工业、电器电子工业、机械工业、航空航天产业、家庭用品的各个领域得到广泛应用，成为继丙烯酸涂料、聚氨酯涂料、有机硅涂料等高性能涂料之后，综合性能最高的涂料品牌。目前，应用比较广泛的氟树脂涂料主要有PTFE、PVDF、PEVE等三大类型。由于CO2激光器具有输出功率高，稳定、连续可调、寿命长等优点，所以金属材料的激光表面处理多利用高功率CO2激光加热金属。大多数金属对CO2激光都有很高的反射率，一般高于70％，而光亮的金属甚至可达80％-90％，这是对金属材料进行激光表面改性处理的一大障碍，不仅造成了大部分宝贵的激光能量的损失，而且也严重威胁操作人员的身体健康。因此，在激光热处理中，如何提高金属表面对激光辐照能量的吸收率，从而使宝贵的激光能量得到充分的利用，降低激光热处理的生产成本是一个非常重要的问题。在金属表面预置涂覆层，可以显著提高激光吸收率。国内外曾采用的吸光涂料——传统的炭素墨汁、黑色吸光油壕、磷化剂等存在一系列问题，如吸收率较低、热稳定性差、随温度升高吸收率下降、清除困难、有污染等缺点。普通的氟碳涂料一般不具有吸光性能，不过其具有优异的附着力和耐热性，相对于其他种类的涂料而言更适合作为吸光涂料的基料。公开号为CN104341880A、公开日为2015.02.11、申请人为深圳市薛氏色彩科技有限公司的中国专利公开了“水性氟碳涂料及其制备方法”，该水性氟碳涂料的组分及其重量百分比为：氟碳乳液5.00～50.00％、纳米硅溶胶10.00～35.00％、分散剂0.00～5.00％、润湿剂0.00～1.00％、消泡剂0.10～1.00％、保湿剂0.50～2.00％、羟基纤维素0.00～1.00％、流变剂0.01～0.80％、填料0.00～30.00％、颜料5.00～20.00％、成膜助剂0.30～2.00％、氨中和剂0.00～0.50％、杀菌剂0.10～0.30％；余量为无离子水；其中，所述氟碳乳液的固体含量为40％，所述纳米硅溶胶为环氧基硅烷改性硅溶胶。该专利技术还公开了一种上述水性氟碳涂料的制备方法。所述水性氟碳涂料的成本低，基本不含VOC，且其漆膜的附着力强，耐候性和耐洗刷性更佳。不过，该涂料同样不具备吸光性能，不能用作吸光涂料。
技术实现思路
：本专利技术要解决的技术问题是提供一种水性氟碳吸光涂料的制备方法，制备出的涂料具有很好的吸光性能。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是：一种水性氟碳吸光涂料的制备方法，其步骤如下：(1)将硫酸铝加入水中分散均匀制得质量浓度为4％的硫酸铝溶液，搅拌条件下将氢氧化钠溶液滴加至硫酸铝溶液中，反应得到产物A，将硝酸铈加入水中分散均匀制得质量浓度为3％的硝酸铈溶液，搅拌条件下将氢氧化钠溶液滴加至硝酸铈溶液中，反应得到产物B，将氯氧化锆加入水中分散均匀制得质量浓度为5％的氯氧化锆溶液，搅拌条件下将氢氧化钠溶液滴加至氯氧化锆溶液中，反应得到产物C；(2)将步骤(1)得到的产物A、产物B、产物C分别抽滤、洗涤，加入蒸馏水中搅拌10分钟，移入反应釜中，密封后以5℃/分的速度升温至240-280℃，恒温水热5小时，打开反应釜，取出混合液，固液分离得到沉淀物，以乙醇为溶剂将沉淀物超临界干燥，得到氧化铝/氧化铈/氧化锆复合物备用；(3)将步骤(2)得到的氧化铝/氧化铈/氧化锆复合物、钛酸酯偶联剂、四氢呋喃加入恒温磁力搅拌水浴锅中，升温至75℃回流反应10小时，加入甲醇沉淀，得到改性复合氧化物，将改性复合氧化物加入四氢呋喃，分散均匀后加入氟碳乳液中，混合均匀后脱除四氢呋喃，得到基料；(4)将水加入搅拌缸，600rpm搅拌速度下依次加入分散剂、颜料、填料，调节转速至2400rpm，分散至细度为20-25μm，调节转速至1600rpm后加入基料，搅拌30分钟后调节转速至800rpm，加入增稠剂后继续搅拌30分钟，得到水性氟碳吸光涂料。优选地，本专利技术所述步骤(1)中，氢氧化钠溶液的滴加速度为1滴/秒。优选地，本专利技术所述步骤(2)中，产物A、产物B、产物C、蒸馏水的重量比为1:1:3:30。优选地，本专利技术所述步骤(3)中，氧化铝/氧化铈/氧化锆复合物、钛酸酯偶联剂、四氢呋喃的重量比为1:5:10。优选地，本专利技术按重量份计，改性复合氧化物5-6份，氟碳乳液50-65份，水10-15份，分散剂1-2份，颜料9-14份，填料15-20份，增稠剂2-3份。优选地，本专利技术所述步骤(3)中，氟碳乳液为偏氟乙烯和丙烯酸酯共聚物乳液。优选地，本专利技术所述步骤(4)中，分散剂为聚羧酸铵盐。分散剂有助于提高改性复合氧化物、颜料、填料在涂料中的分散均匀性。优选地，本专利技术所述步骤(4)中，颜料为有机颜料。优选地，本专利技术所述步骤(4)中，填料为硫酸钡或碳酸钙。优选地，本专利技术所述步骤(4)中，增稠剂为羟乙基纤维素。增稠剂有助于提高涂料的黏度和流变性能。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：(1)氧化锆是一种半导体氧化物，具有很好的吸光性能，其自由载流子吸收光子能量后，一部分通过与其他载流子碰撞以光能形式释放能量，另一部分通过热传导的方式传递出去，因此氧化锆添加于涂料后可有效提高其吸光性能，同时对涂料的耐热性和热传导性能提出了较高要求，氧化锆和氟碳基体本身的耐热性均较好，但导热系数不高，因而本专利技术还添加了导热系数很高的氧化铝，从而有效提高涂料的热传导性能。(2)氧化铈是一种稀土氧化物，其具有很高的活性，能有效提高涂料表面活性，加速扩散涂料中的自由电子，大大降低涂料表面的肌肤效应，而且氧化铝本身也具有较好的吸光性能，因此能进一步提高涂料的吸光性能。(3)氧化锆、氧化铝、氧化铈均为无机材料，与氟碳乳液的相容性不佳，直接添加容易团聚，不利于提高涂料的性能，因而本发明先通过水热沉淀法制得了复合氧化物，将三种氧化物进行了有效复合，再通过钛酸酯偶联剂进行表本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水性氟碳吸光涂料的制备方法，其特征在于，其步骤如下：(1)将硫酸铝加入水中分散均匀制得质量浓度为4％的硫酸铝溶液，搅拌条件下将氢氧化钠溶液滴加至硫酸铝溶液中，反应得到产物A，将硝酸铈加入水中分散均匀制得质量浓度为3％的硝酸铈溶液，搅拌条件下将氢氧化钠溶液滴加至硝酸铈溶液中，反应得到产物B，将氯氧化锆加入水中分散均匀制得质量浓度为5％的氯氧化锆溶液，搅拌条件下将氢氧化钠溶液滴加至氯氧化锆溶液中，反应得到产物C；(2)将步骤(1)得到的产物A、产物B、产物C分别抽滤、洗涤，加入蒸馏水中搅拌10分钟，移入反应釜中，密封后以5℃/分的速度升温至240‑280℃，恒温水热5小时，打开反应釜，取出混合液，固液分离得到沉淀物，以乙醇为溶剂将沉淀物超临界干燥，得到氧化铝/氧化铈/氧化锆复合物备用；(3)将步骤(2)得到的氧化铝/氧化铈/氧化锆复合物、钛酸酯偶联剂、四氢呋喃加入恒温磁力搅拌水浴锅中，升温至75℃回流反应10小时，加入甲醇沉淀，得到改性复合氧化物，将改性复合氧化物加入四氢呋喃，分散均匀后加入氟碳乳液中，混合均匀后脱除四氢呋喃，得到基料；(4)将水加入搅拌缸，600rpm搅拌速度下依次加入分散剂、颜料、填料，调节转速至2400rpm，分散至细度为20‑25μm，调节转速至1600rpm后加入基料，搅拌30分钟后调节转速至800rpm，加入增稠剂后继续搅拌30分钟，得到水性氟碳吸光涂料。...

【技术特征摘要】
1.一种水性氟碳吸光涂料的制备方法，其特征在于，其步骤如
下：
(1)将硫酸铝加入水中分散均匀制得质量浓度为4％的硫酸铝溶
液，搅拌条件下将氢氧化钠溶液滴加至硫酸铝溶液中，反应得到产物
A，将硝酸铈加入水中分散均匀制得质量浓度为3％的硝酸铈溶液，搅
拌条件下将氢氧化钠溶液滴加至硝酸铈溶液中，反应得到产物B，将
氯氧化锆加入水中分散均匀制得质量浓度为5％的氯氧化锆溶液，搅
拌条件下将氢氧化钠溶液滴加至氯氧化锆溶液中，反应得到产物C；
(2)将步骤(1)得到的产物A、产物B、产物C分别抽滤、洗
涤，加入蒸馏水中搅拌10分钟，移入反应釜中，密封后以5℃/分的
速度升温至240-280℃，恒温水热5小时，打开反应釜，取出混合液，
固液分离得到沉淀物，以乙醇为溶剂将沉淀物超临界干燥，得到氧化
铝/氧化铈/氧化锆复合物备用；
(3)将步骤(2)得到的氧化铝/氧化铈/氧化锆复合物、钛酸酯
偶联剂、四氢呋喃加入恒温磁力搅拌水浴锅中，升温至75℃回流反
应10小时，加入甲醇沉淀，得到改性复合氧化物，将改性复合氧化
物加入四氢呋喃，分散均匀后加入氟碳乳液中，混合均匀后脱除四氢
呋喃，得到基料；
(4)将水加入搅拌缸，600rpm搅拌速度下依次加入分散剂、颜
料、填料，调节转速至2400rpm，分散至细度为20-25μm，调节转速
至1600rpm后加入基料，搅拌30分钟后调节转速至800rpm，加入增
稠剂后继续搅拌30分钟，得到水性氟碳吸光涂料。
2...

【专利技术属性】
技术研发人员：董芬芳，
申请(专利权)人：湖州国信物资有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33