一种铝银浆氟碳涂料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种铝银浆氟碳涂料，包括以重量份数计的下列组分：水性氟碳树脂18‑35份，聚氨酯树脂13‑24份，钛酸酯改性石墨烯0.5‑1份，硅烷偶联剂0.2‑1份，水性铝银浆6‑23份，蛋白石页岩微粉1‑3份，蛋白石页岩微粉负载TiO

A fluorocarbon coating for aluminum silver slurry and its preparation

The invention discloses an aluminum silver paste fluorocarbon coating, which comprises the following components by weight: water-based fluorocarbon resin 18 \u2011 35, polyurethane resin 13 \u2011 24, titanate modified graphene 0.5 \u2011 1, silane coupling agent 0.2 \u2011 1, water-based aluminum silver paste 6 \u2011 23, opal shale micro powder 1 \u2011 3, opal shale micro powder loaded TiO

【技术实现步骤摘要】
一种铝银浆氟碳涂料及其制备方法
本专利技术涉及涂料
，具体涉及一种铝银浆氟碳涂料及其制备方法。
技术介绍
铝银浆是一种经过某种工艺处理的浆状金属颜料，铝形状有雪花状、鱼鳞状和银元状，其特点是铝片表面光滑平整，粒度分布集中，形状规则，具有优异的光反射能力和金属光泽，与透明颜料混合使用，漆膜具有明显的随角异色效应，装饰效果华丽美观，主要用于汽车涂料、塑料涂料、金属工业涂料、船舶涂料、耐热涂料、屋顶用涂料等。氟碳涂料具有耐水性、耐溶剂性、耐污染性、硬度高、耐候性、耐久性等优点。但是目前的氟碳涂料以溶剂型为主，含有较高的VOC，施工时溶剂直接挥发到空气中无法回收，造成资源浪费，污染环境，而且对施工人员也有一定的毒害。中国专利文献CN107033710A公开了一种透气环保氟碳涂料的制备方法，将碳纳米管置于1-己基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐中浸渍，烘干，升温，保温得到第一预制料；将滑石粉、硝酸钛、饱和氨水、水混合均匀，水热反应，干燥得到第二预制料；向第一预制料中加入第二预制料、氯磺化聚乙烯、钛酸酯偶联剂，升温，干燥得到第一物料；向水中依次加入椰油酰胺丙基甜菜碱、聚乙烯醇搅拌均匀，继续加入pH调节剂、消泡剂、第一物料、气相二氧化硅、碳纤维、水性铝银浆、成膜助剂，搅拌均匀得到第二物料；向第二物料中加入氟改性丙烯酸酯乳液、环氧树脂乳液、防腐剂、防霉剂搅拌，继续加入黄原胶、聚醚聚酯改性有机硅氧烷、附着力增进剂，搅拌均匀得到透气环保氟碳涂料。该涂料具有较高的拉伸强度、抗冲击强度，不易破裂，热稳定好，耐老化性能优异，耐腐蚀性能优异，但是存在光泽度不高，VOC释放量仅能满足标准，小于50g/L，环保性还有待提高的问题，且制备步骤繁琐，所用原料种类较多，成本高。现有铝银浆氟碳涂料存在VOC过高，铝银浆定向排列较差导致光泽感不强，附着力较差，耐腐蚀性不强，容易起泡等问题。因此研发低VOC、光泽感强、附着力强及耐腐蚀性好的水性铝银浆氟碳涂料具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术提供一种具有高光泽度、高耐水性及耐腐蚀性，制备简单、成本低、可批量生产的环保型铝银浆氟碳涂料及其制备方法。本专利技术的目的通过如下技术方案实现：一种铝银浆氟碳涂料，包括以重量份数计的下列组分：水性氟碳树脂18-35份，聚氨酯树脂13-24份，钛酸酯改性石墨烯0.5-1份，硅烷偶联剂0.2-1份，水性铝银浆6-23份，蛋白石页岩微粉1-3份，蛋白石页岩微粉负载TiO22-5份，乙二醇5-9份，分散剂0.1-1.5份、流平剂0.1-1.5份，消泡剂0.3-1.5份，pH调节剂0.1-0.6份，去离子水15-28份。进一步地，所述钛酸酯改性石墨烯的制备方法为：将氧化石墨置于反应器中，超声处理，待氧化石墨完全分散后，调节pH至9-10，恒温80℃，然后加入水合肼以及钛酸酯偶联剂TM-200S，反应8h，趁热过滤，反复洗涤，直至滤液呈中性，即得钛酸酯改性石墨烯。进一步地，钛酸酯改性石墨烯的制备方法中氧化石墨烯与钛酸酯偶联剂TM-200S的质量比为1:7。进一步地，所述水性铝银浆为双层包覆铝银浆，其制备方法为：将二氧化硅包覆铝银浆分散在乙醇中，依次加入甲基丙烯酸甲酯单体、丙烯酸丁酯单体、甲基丙烯酸六氟丁酯单体及丙烯酸单体，然后加入引发剂偶氮二异丁腈，室温下搅拌均匀，升温至70℃，恒温反应5h，抽滤，即得含氟丙烯酸酯和二氧化硅双层包覆的铝银浆。进一步地，所述蛋白石页岩微粉的粒径为10-20μm。进一步地，所述蛋白石页岩微粉负载TiO2的制备方法为：(1)蛋白石页岩微粉在马弗炉中300℃条件下煅烧3h，然后将煅烧后的蛋白石页岩微粉浸泡在质量浓度为15％磷酸溶液中24h，过滤并洗涤至中性备用；(2)将硫酸氧钛加入蒸馏水中，加热搅拌，直到完全溶解后过滤，取滤液，将步骤(1)制得的蛋白石页岩微粉加入到滤液中；(3)将混合后的滤液水浴升温至75℃，滴加沉淀剂稀氨水，测量pH＝10后，停止滴加，继续水浴反应1h，过滤，所得滤渣置于烘箱中干燥2h，干燥温度为120℃，最后取出研磨即得。进一步地，所述聚乙二醇的平均分子量为4000。进一步地，所述分散剂为聚羧酸钠盐分散剂；所述流平剂为超支化型有机硅流平剂；所述消泡剂为聚醚改性聚硅氧烷消泡剂。一种铝银浆氟碳涂料的制备方法，包括以下步骤：步骤一、将部分去离子水加入投料釜内，再依次加入水性铝银浆、蛋白石页岩微粉、钛酸酯改性石墨烯、硅烷偶联剂，搅拌均匀后，超声处理，得铝银浆预分散液；步骤二、向调配罐内加入剩余份数去离子水，然后加入水性氟碳树脂、聚氨酯树脂、乙二醇、蛋白石页岩微粉负载TiO2，搅拌均匀后，将步骤一所得铝银浆预分散液加入调配罐中，继续搅拌，再加入分散剂、流平剂，消泡剂和pH调节剂，继续搅拌，得调配液；步骤三、将搅拌均匀后的调配液过200目筛，即得铝银浆氟碳涂料。进一步地，步骤一中超声处理的功率为200W，时间为40～60min。本专利技术采用水性氟碳树脂、聚氨酯树脂为涂料基体材料，所用水性氟碳树脂交联密度高，具有良好的耐候性，而水性聚酯树脂具有良好的耐油性、韧性、耐磨性，钛酸酯改性石墨烯能够与树脂偶联，由于石墨烯具有机械强度高、耐高温、耐腐蚀的优良特性，其与树脂基体的结合能够提高涂料综合性能，同时制备过程中加入的PEG-4000能够与蛋白石页岩协同作为固体分散剂的载体，达到促进固体分散的目的，涂装施工后，二者能够调节溶剂挥发速率，使铝银浆定向排列，从而提高涂层金属光泽；此外，通过硅烷偶联剂与基体材料结合的蛋白石纳米微粉的多孔纳米结构还能有效防止涂层开裂、鼓泡。本专利技术水性铝银浆的制备方法中采用二氧化硅包覆铝银浆为原料，使其与四种单体混合反应，其中甲基丙烯酸甲酯赋予包覆层硬度；甲基丙烯酸六氟丁酯使得包覆层在二氧化硅铝银浆表面具有良好的附着力，同时提高了包覆层的抗老化性；丙烯酸丁酯使包覆层具有柔韧性；丙烯酸赋予包覆层良好的机械稳定性，进一步优化，比例为甲基丙烯酸甲酯单体、丙烯酸丁酯单体、甲基丙烯酸六氟丁酯单体及丙烯酸单体按质量比2:4:3:6时水性铝银浆的疏水性、耐酸碱性、耐老化及耐可溶性盐性能最优。本专利技术首先对蛋白石页岩微粉进行高温煅烧和磷酸处理两步活化，增大其比表面积，单纯TiO2不具有可见光催化活性，而通过水解沉淀法将其负载在活化处理后的蛋白石页岩微粉上之后，得到良好的锐钛矿型二氧化钛，同时蛋白石页岩中残留的磷和硫元素对二氧化钛晶体进行掺杂，使得蛋白石页岩微粉负载TiO2的可见光催化效率可达90％。本专利技术首先将水性铝银浆在去离子水中进行预分散，通过加入蛋白石页岩微粉、钛酸酯改性石墨烯、硅烷偶联剂，超声作用下，硅烷偶联剂和钛酸酯改性石墨烯能够与蛋白石页岩微粉结合，形成连续的网络结构，促进水性铝银浆分散均匀，有利于涂层中铝粉的定向排列，硅烷偶联剂由于其含有可交联固化基团-OCH3，在步骤二与树脂成分混合后，能够发生交联固化，提高涂层的力学强度和硬度；钛酸酯改性石墨烯能够与蛋白石页岩和水性铝银浆的表面基团偶联，提高本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铝银浆氟碳涂料，其特征在于，包括以重量份数计的下列组分：水性氟碳树脂18-35份，聚氨酯树脂13-24份，钛酸酯改性石墨烯0.5-1份，硅烷偶联剂0.2-1份，水性铝银浆6-23份，蛋白石页岩微粉1-3份，蛋白石页岩微粉负载TiO

【技术特征摘要】
1.一种铝银浆氟碳涂料，其特征在于，包括以重量份数计的下列组分：水性氟碳树脂18-35份，聚氨酯树脂13-24份，钛酸酯改性石墨烯0.5-1份，硅烷偶联剂0.2-1份，水性铝银浆6-23份，蛋白石页岩微粉1-3份，蛋白石页岩微粉负载TiO22-5份，乙二醇5-9份，分散剂0.1-1.5份、流平剂0.1-1.5份，消泡剂0.3-1.5份，pH调节剂0.1-0.6份，去离子水15-28份。


2.根据权利要求1所述的铝银浆氟碳涂料，其特征在于，所述钛酸酯改性石墨烯的制备方法为：将氧化石墨置于反应器中，超声处理，待氧化石墨完全分散后，调节pH至9-10，恒温80℃，然后加入水合肼以及钛酸酯偶联剂TM-200S，反应8h，趁热过滤，反复洗涤，直至滤液呈中性，即得钛酸酯改性石墨烯。


3.根据权利要求2所述的铝银浆氟碳涂料，其特征在于，钛酸酯改性石墨烯的制备方法中氧化石墨烯与钛酸酯偶联剂TM-200S的质量比为1:7。


4.根据权利要求1所述的铝银浆氟碳涂料，其特征在于，所述水性铝银浆为双层包覆铝银浆，其制备方法为：将二氧化硅包覆铝银浆分散在乙醇中，依次加入甲基丙烯酸甲酯单体、丙烯酸丁酯单体、甲基丙烯酸六氟丁酯单体及丙烯酸单体，然后加入引发剂偶氮二异丁腈，室温下搅拌均匀，升温至70℃，恒温反应5h，抽滤，即得含氟丙烯酸酯和二氧化硅双层包覆的铝银浆。


5.根据权利要求1所述的铝银浆氟碳涂料，其特征在于，所述蛋白石页岩微粉的粒径为10-20μm。


6.根据权利要求1所述的铝银浆...

【专利技术属性】
技术研发人员：王军胜，常好亮，
申请(专利权)人：河南浩丰铝业科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41