一种含氟水性多彩涂料及其制备方法技术

本发明专利技术属于涂料技术领域，具体的说是一种含氟水性多彩涂料及其制备方法，所述含氟水性多彩涂料，包括以下重量份的物质：有机氟树脂50～100重量份、丙烯酸酯50～100重量份、酸酐10～25重量份、环氧树脂20～50重量份、填充剂15～40重量份、颜料5～25重量份、石墨烯1～5重量份、防腐剂2～8重量份、增稠剂5～20重量份、流平剂0.5～1.5重量份、分散剂0.5～1.5重量份、交联剂5～10重量份、成膜助剂1.0～10重量份、消泡剂0.5～1.0重量份、润湿剂0.2～0.8重量份，本发明专利技术通过石墨烯对含氟水性多彩涂料进行改性，提高了含氟水性多彩涂料的硬度、机械性能和耐磨性，再将其与环氧树脂进行复合，提高了含氟水性多彩涂料的化学稳定性和较好的耐候性能。

A fluorinated colourful coating and its preparation method

The present invention belongs to the field of coating technology, in particular, a fluorinated waterborne colourful coating and its preparation method. The fluorinated waterborne colourful paint, including the following weight parts: 50~100 weight parts of organic fluorine resin, 50~100 weight portion of acrylate, 10~25 weight phr of anhydride, 20~50 weight parts of epoxy resin, and filling. 15~40 weight of agent, 5~25 weight of pigment, 1~5 weight of graphene, 2~8 weight of preservative, 5~20 weight of thickener, 0.5 to 1.5 weight of levelling agent, 0.5 to 1.5 weight of dispersant, 5~10 weight of cross-linking agent, 1 to 10 weight of film builder, 0.5 to 1 weight of defoaming agent, and weight of wetting agent This invention improves the hardness, mechanical properties and wear resistance of fluorinated waterborne colourful coatings by graphene, and then compounded it with epoxy resin to improve the chemical stability and good weatherability of the fluorinated waterborne colourful paint.

【技术实现步骤摘要】
一种含氟水性多彩涂料及其制备方法
本专利技术属于涂料
，具体的说是一种含氟水性多彩涂料及其制备方法。
技术介绍
随着人们环保意识的提高和社会工业的发展，绿色环保涂料成为整个涂料行业的发展趋势，其中水性涂料具有节约能源，挥发性有机物(VOC)少，成本低，不燃，易于储运，无毒性，无刺激，对涂装人员造成的伤害小等优点，成为环保型涂料的主要发展方向之一。目前，低污染，高性能的水性涂料的研究重点主要在：(1)新型成膜聚合物的研究与制备；(2)涂料配方与工艺的优化。氟涂料又称氟碳涂料、氟碳漆、氟树脂涂料，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，使得氟涂料在许多方面具有特别优越的各项性能，如耐候性、耐热性、耐低温性、耐化学性，以及独特的低表面能和表面自洁性能，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。氟硅丙烯酸涂料是典型的氟碳涂料之一，氟硅丙烯酸涂料主要以有机溶剂型的为主，对环境污染大。目前，关于制备水性氟硅丙烯酸树脂以选择含有反应官能团的有机氟树脂和硅氧烷单体为主，与丙烯酸酯类单体通过乳液自由基聚合法制备而成。由于硅氧烷单体容易水解交联，以凝胶的形式析出，从而影响乳液的稳定性，以及造成原料的浪费。虽然已发表的专利主要是通过加入多元醇来抑制硅氧烷单体的水解，但是，多元醇的引入会使涂膜的耐水性和疏水性降低，使得涂膜的综合性能降低。有机硅产品以聚硅氧烷为其基本结构单元为硅氧链节，硅原子上连有各种有机基团。由其组成结构上可知，有机硅材料兼有无机聚合物和有机聚合物的特点，良好的耐候性，耐氧化性，电绝缘性，热稳定性等。但是，作为涂料使用的单一有机硅涂层在硬度、柔韧性和热塑性等方面较难平衡，有机硅涂层存在质脆、韧性较差的缺点，在复杂的工作环境中，涂层容易出现裂纹、起皱皮层等现象。此外，常见的有机硅耐磨加硬涂料在制备过程中，稀释剂主要以有机溶剂为主，环境污染大。丙烯酸树脂具有成膜性能好，价格低廉，保色性良好，耐紫外等优点的，但其存在冷脆热黏，耐玷污性和耐水性差等缺点。因此，有必要专利技术一种性能良好的水性氟硅丙烯酸涂料及其制备方法。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术的首要目的在于提供一种含氟水性多彩涂料及其制备方法，且具有较高的化学稳定性和较好的耐候性能。本专利技术提供了一种含氟水性多彩涂料，包括以下重量份的物质：有机氟树脂50～100重量份、丙烯酸酯50～100重量份、酸酐10～25重量份、环氧树脂20～50重量份、填充剂15～40重量份、颜料5～25重量份、石墨烯1～5重量份、防腐剂2～8重量份、增稠剂5～20重量份、流平剂0.5～1.5重量份、分散剂0.5～1.5重量份、交联剂5～10重量份、成膜助剂1.0～10重量份、消泡剂0.5～1.0重量份、润湿剂0.2～0.8重量份。本专利技术中，通过石墨烯对含氟水性多彩涂料进行改性，提高了含氟水性多彩涂料的硬度、机械性能和耐磨性，再将其与环氧树脂进行复合，使含氟树脂与环氧树脂发生分子间交联，提高了含氟水性多彩涂料的化学稳定性和较好的耐候性能。根据本专利技术，为了进一步优化含氟水性多彩涂料的综合性能，优选情况下，所述含氟水性多彩涂料包括以下重量份的物质：有机氟树脂60～80重量份、丙烯酸酯60～80重量份、酸酐15～20重量份、环氧树脂30～45重量份、填充剂20～35重量份、颜料10～20重量份、石墨烯1～5重量份、防腐剂2～8重量份、增稠剂10～15重量份、流平剂0.5～1.5重量份、分散剂0.5～1.5重量份、交联剂5～10重量份、成膜助剂1.0～10重量份、消泡剂0.5～1.0重量份、润湿剂0.2～0.8重量份。根据本专利技术，优选情况下，所述的丙烯酸酯为丙烯酸甲酯、2-甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸-2-羟基乙酯、甲基丙烯酸-2-羟基乙酯、丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸环己酯、丙烯酸、甲基丙烯酸、2-丙基庚基丙烯酸酯、甲基丙烯酸月桂醇酯、丙烯酸月桂酯、环三羟甲基丙烷甲缩醛丙烯酯、丙烯酸四氢糠醇酯、甲基丙烯酸四氢糠醇酯中的至少一种。根据本专利技术，优选情况下，所述的有机氟树脂为丙烯酸六氟丁酯、丙烯酸六氟异丙酯、甲基丙烯酸六氟异丙酯、丙烯酸八氟戊酯、甲基丙烯酸八氟戊酯、全氟己基乙基丙烯酸酯、全氟辛基乙基丙烯酸酯、全氟烷基乙基丙烯酸酯、全氟烷基乙基甲基丙烯酸酯中的至少一种。根据本专利技术，优选情况下，所述环氧树脂选自三聚氰胺环氧树脂、酚醛型环氧树脂、双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、双酚H型环氧树脂、多官能缩水甘油醚型环氧树脂、多官能缩水甘油胺型环氧树脂中的至少一种。根据本专利技术，为了提高涂料的美观效果，本专利技术还在涂料中添加了无机颜料，无机颜料一方面可以使涂料呈现缤纷的色彩，提高涂料的美观性能，另一方面，还可以提高涂料对光线的遮盖能力，此外，还可以作为填充粒子，提高涂料的强度，优选情况下，所述无机颜料选自炭黑、氧化铁、铬酸铅、铬酸锌、硫化镉、水合氧化铁、氧化铬、铅铬绿、铁蓝、酞菁蓝、钴蓝、钛钴绿中的至少一种。根据本专利技术，为了提高涂料的强度，优选情况下，所述填充剂包括粒径为5～20微米的填充粒子和粒径为0.5～3微米的填充粒子，较大粒径的微粒可以在涂料内形成增强骨架，较小的粒子能够填充大涂料中的孔隙中，提高了涂料的强度。进一步优选的，所述粒径为5～20微米的填充粒子和粒径为0.5～3微米的填充粒子的重量比为(0.6～2)：1根据本专利技术，为了优化含氟水性多彩涂料的强度，优选情况下，所述填充粒子选自滑石粉、云母、碳酸钙、硫酸钡、高岭土、金红石钛白粉中的至少一种。根据本专利技术，优选情况下，所述交联剂选自脂肪族二醇、芳香族二醇中的至少一种。其中所述脂肪族二醇选自乙二醇、1,3-丁二醇、1,10-葵二醇、1,4-环己二醇、1,8-辛二醇、新戊二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、2,4-二乙基-1,5-戊二醇和3-甲基-1,5-戊二醇中的至少一种；其中所述芳香族二醇选自对苯二酚双羟乙基醚和/或间苯二酚双羟乙基醚。根据本专利技术，优选情况下，所述润湿剂为水溶性乙氧基类非离子型氟碳表面活性剂、聚氧乙基醚类非离子型氟碳表面活性剂中的任意一种或二种的混合物。根据本专利技术，优选情况下，所述增稠剂为聚丙酰胺或聚乙烯醇。根据本专利技术，优选情况下，所述消泡剂为聚二甲基硅氧烷、聚醚改性聚二甲基硅氧烷、氟硅氧烷中的至少一种。根据本专利技术，优选情况下，所述流平剂为氟碳改性聚丙烯酸酯。根据本专利技术，优选情况下，所述成膜助剂为乙二醇。根据本专利技术，优选情况下，所述分散剂为聚羧酸钠盐型分散剂SN-5040。根据本专利技术，优选情况下，所述防腐剂为苯并异噻唑啉酮。本专利技术还提供一种所述的含氟水性多彩涂料的制备方法，包括以下步骤：(1)将有机氟树脂、丙烯酸酯、酸酐和石墨烯在交联剂存在的条件下，在160～180℃保温1～2h，然后在185～200℃保温20～60min，冷却至30～50℃；(2)向步骤(1)的混合体系中加入环氧树脂，保温60～240min后，加入填充剂、分散剂、颜料、防腐剂、增稠剂、流平剂、成膜助剂、消泡剂、润湿剂，搅拌均匀，即得到含氟水性多彩涂料。与现有技术相比本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种含氟水性多彩涂料，其特征在于，由按重量份计的如下原料制备而成：有机氟树脂50～100重量份、丙烯酸酯50～100重量份、酸酐10～25重量份、环氧树脂20～50重量份、填充剂15～40重量份、颜料5～25重量份、石墨烯1～5重量份、防腐剂2～8重量份、增稠剂5～20重量份、流平剂0.5～1.5重量份、分散剂0.5～1.5重量份、交联剂5～10重量份、成膜助剂1.0～10重量份、消泡剂0.5～1.0重量份、润湿剂0.2～0.8重量份。

【技术特征摘要】
1.一种含氟水性多彩涂料，其特征在于，由按重量份计的如下原料制备而成：有机氟树脂50～100重量份、丙烯酸酯50～100重量份、酸酐10～25重量份、环氧树脂20～50重量份、填充剂15～40重量份、颜料5～25重量份、石墨烯1～5重量份、防腐剂2～8重量份、增稠剂5～20重量份、流平剂0.5～1.5重量份、分散剂0.5～1.5重量份、交联剂5～10重量份、成膜助剂1.0～10重量份、消泡剂0.5～1.0重量份、润湿剂0.2～0.8重量份。2.根据权利要求1所述的含氟水性多彩涂料，其特征在于，由按重量份计的如下原料制备而成：有机氟树脂60～80重量份、丙烯酸酯60～80重量份、酸酐15～20重量份、环氧树脂30～45重量份、填充剂20～35重量份、颜料10～20重量份、石墨烯1～5重量份、防腐剂2～8重量份、增稠剂10～15重量份、流平剂0.5～1.5重量份、分散剂0.5～1.5重量份、交联剂5～10重量份、成膜助剂1.0～10重量份、消泡剂0.5～1.0重量份、润湿剂0.2～0.8重量份。3.根据权利要求1所述的含氟水性多彩涂料，其特征在于，所述的丙烯酸酯为丙烯酸甲酯、2-甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸-2-羟基乙酯、甲基丙烯酸-2-羟基乙酯、丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸环己酯、丙烯酸、甲基丙烯酸、2-丙基庚基丙烯酸酯、甲基丙烯酸月桂醇酯、丙烯酸月桂酯、环三羟甲基丙烷甲缩醛丙烯酯、丙烯酸四氢糠醇酯、甲基丙烯酸四氢糠醇酯中的至少一种。4.根据权利要求1所述的含氟水性多彩涂料，其特征在于，所述的有机氟树脂为丙烯酸六氟丁酯、丙烯酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄宏亭，袁海兵，廖基林，谢志超，张海军，黄冠陪，刘振兴，
申请(专利权)人：广东华兹卜新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44