一种高含氟量水性混凝土防护涂料制造技术

本发明专利技术涉及混凝土防护涂料技术领域，具体涉及一种高含氟量水性混凝土防护涂料。所述高含氟量水性混凝土防护涂料由以下重量份的原料制备而成：高含氟量聚合物乳液30～80份、填料0～50份、水10～30份、成膜助剂2～10份、pH调节剂0～0.5份、杀菌剂0～0.3份和必要的助剂0.2～4份；其中，所述高含氟量聚合物乳液由10%～80%含氟烷基硅烷乳液和20%～90%氟碳乳液复配而成。该涂料含氟量高，具有优异的耐候性、耐腐蚀性能和自清洁能力，适合在多孔基材（如混凝土、砖瓦等基材）表面涂装。

【技术实现步骤摘要】
一种高含氟量水性混凝土防护涂料
本专利技术涉及混凝土防护涂料
，具体涉及一种高含氟量水性混凝土防护涂料。
技术介绍
氟元素具有高的电负性和较小的原子半径，氟元素的引入可以提高涂料的耐候性，耐化学侵蚀能力。目前水性氟碳涂料的主要成分是含氟丙烯酸酯乳液，由于技术路线的限制，含氟量一般不超过10％，其抗污、耐老化和防腐性能PTFE、FVDF、PCTFE、FEP等含氟量高的聚合物材料以及油性氟碳涂料相比有较大的差异，性能差异的主要原因是氟含量的差异。受制于成本、施工工艺等因素的影响，涂料的固含量一般在45～70％之间，除去填料、助剂等填充性和功能性物质，成膜物质含量一般占涂料体系的15～40％，进一步限制了涂料体系的氟含量，因此，在涂料体系中加入新的含氟化合物，并巧妙地参与到涂料固化成膜的过程中，是一种提高涂料体系氟含量的行之有效的方法。烷基硅烷在一定条件下可以水解形成硅三醇，硅三醇交联成膜，可以作为涂料的成膜物质使用。含氟烷基硅烷是指烷基硅烷的烷基部分氢元素被氟元素取代的一类化合物，氟取代后含氟烷基硅烷的水解交联成膜性质不变，可以作为一种高含氟量的化合物用于涂料的制备。含氟烷基硅烷的水解交联机理如下：含氟烷基硅烷交联后形成的大分子链和含氟丙烯酸大分子相互缠绕，并通过氢键、范德华力等相互作用形成稳定的涂料体系。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于提供一种高含氟量聚合物乳液，本专利技术的目的之二在于提供一种高含氟量水性混凝土防护涂料。为实现专利技术目的，本专利技术采用的技术方案如下：本专利技术首先提供了一种高含氟量聚合物乳液，以质量百分含量计，由10％～80％含氟烷基硅烷乳液和20％～90％氟碳乳液复配而成。根据上述的高含氟量聚合物乳液，优选地，以质量百分含量计，由30％～70％含氟烷基硅烷乳液和30％～70％氟碳乳液复配而成。更加优选地，以质量百分含量计，所述高含氟量聚合物乳液由50％含氟烷基硅烷乳液和50％氟碳乳液复配而成。根据上述的高含氟量聚合物乳液，优选地，所述含氟烷基硅烷乳液为含氟烷基硅烷乳化后的产物，所述含氟烷基硅烷的结构式为CnF2n+1(CH2)2Si(OR)3，其中，n＝3～16，R表示-CH3或-CH2CH3；更加优选地，n＝3或6或8。根据上述的高含氟量聚合物乳液，优选地，所述含氟烷基硅烷为全氟辛基三乙氧基硅烷[C6F13(CH2)2Si(OCH2CH3)3]、全氟戊基三乙氧基硅烷[C3F7(CH2)2Si(OCH2CH3)3]、全氟癸基三乙氧基硅烷[C8F17(CH2)2Si(OCH2CH3)3]、全氟辛基三甲氧基硅烷[C6F13(CH2)2Si(OCH3)3]、全氟戊基三甲氧基硅烷[C3F7(CH2)2Si(OCH3)3]中的任意一种。更加优选地，所述含氟烷基硅烷为全氟辛基三乙氧基硅烷[C6F13(CH2)2Si(OCH2CH3)3]。根据上述的高含氟量聚合物乳液，优选地，所述含氟烷基硅烷乳液的制备方法为：(1)向含氟烷基硅烷中加入乳化剂A，搅拌至分散均匀，得到混合液A，备用；(2)向水中加入乳化剂B，搅拌至分散均匀，得到混合液B；(3)向混合液B中加入混合液A，边加边搅拌，添加完成后持续搅拌至混合液A与混合液B完全乳化，得到含氟烷基硅烷乳液。根据上述的高含氟量聚合物乳液，优选地，所述乳化剂A为乳T-80或S-80；所述乳化剂B为S-40、OP-20、OP-15中的任意一种。根据上述的高含氟量聚合物乳液，优选地，步骤(3)中所述搅拌的转速为800～1500rpm。根据上述的高含氟量聚合物乳液，优选地，所述氟碳乳液为含氟丙烯酸酯乳液、PVDF型氟碳乳液、FEVE型氟碳乳液中的一种或多种。根据上述的高含氟量聚合物乳液，优选地，所述含氟烷基硅烷乳液中含氟烷基硅烷的质量百分含量为10％～90％。更加优选地，所述含氟烷基硅烷乳液中含氟烷基硅烷的质量百分含量为30％～80％。本专利技术还提供了一种上述高含氟量聚合物乳液的制备方法，具体为：向含氟烷基硅烷乳液中加入氟碳乳液，搅拌至分散均匀，即得高含氟量聚合物乳液。根据上述的高含氟量聚合物乳液的制备方法，优选地，所述搅拌的转速为600～1000rpm，搅拌时间为5～20min。本专利技术还提供了一种上述高含氟量聚合物乳液在水性涂料中的应用。进一步地，所述高含氟量聚合物乳液能够作为涂料的成膜物质用于制备水性涂料。本专利技术还提供了一种高含氟量水性混凝土防护涂料，由以下重量份的原料制备而成：高含氟量聚合物乳液30～80份、填料0～50份、水10～30份、成膜助剂2～10份、pH调节剂0～0.5份、杀菌剂0～0.3份和必要的助剂0.2～4份，其中，所述高含氟量聚合物乳液为上述的高含氟量聚合物乳液。根据上述的高含氟量水性混凝土防护涂料，优选地，成膜助剂为十二碳醇酯。根据上述的高含氟量水性混凝土防护涂料，优选地，所述填料为钛白粉、硫酸钡、硅灰石中的一种或多种。根据上述的高含氟量水性混凝土防护涂料，优选地，所述必要的助剂为分散剂、消泡剂和增稠剂中的一种或多种。根据上述的高含氟量水性混凝土防护涂料，优选地，由以下重量份的原料制备而成：高含氟量聚合物乳液50份、填料35份、水11.7份、成膜助剂2份、pH调节剂0.2份、杀菌剂0.1份、分散剂0.6份、消泡剂0.2份、增稠剂0.2份，其中，所述高含氟量聚合物乳液为上述的高含氟量聚合物乳液。根据上述的高含氟量水性混凝土防护涂料，优选地，所述pH调节剂为DMAE(N,N-二甲基乙醇胺)；所述杀菌剂为MC。本专利技术还提供了一种上述高含氟量水性混凝土防护涂料的制备方法，包括以下步骤：a、将分散剂加入水中，搅拌至分散均匀，再加入消泡剂，消除气泡，加入pH调节剂，调整体系pH至8～10，得到浆料；b、向步骤a制备的浆料中加入填料搅拌至分散均匀；c、将经步骤b处理后的浆料进行研磨，研磨至细度小于10μm后出料；d、向经步骤c处理后的浆料中加入高含氟量聚合物乳液，搅拌至分散均匀，然后加入成膜助剂，搅拌分散均匀，再加入增稠剂、杀菌剂，搅拌分散均匀，即得高含氟量水性混凝土防护涂料。根据上述的高含氟量水性混凝土防护涂料的制备方法，优选地，步骤b中所述搅拌的转速为1200～1500rpm，搅拌时间为10～20min。根据上述的高含氟量水性混凝土防护涂料的制备方法，优选地，步骤d中所述搅拌的转速为800～1000rpm，搅拌时间为5～10min。与现有技术相比，本专利技术取得的积极有益效果为：(1)本专利技术以含氟烷基硅烷为原料，采用两种乳化剂分三步对含氟烷基硅烷进行乳化，将含氟烷基硅烷乳化成水性乳液，该水性乳液与水性涂料相容性好。(2)烷基硅烷在一定条件下可以水解形成硅三醇，硅三醇交联成膜，可以作为涂料的成膜物质使用，含氟烷基硅烷是烷基硅烷的烷基部分氢元素被氟元素取代的一类化合物，氟取代后含氟烷基硅烷的水解交联成膜性质不变本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高含氟量聚合物乳液，其特征在于，以质量百分含量计，由10%～80%含氟烷基硅烷乳液和20%～90%氟碳乳液复配而成。/n

【技术特征摘要】
1.一种高含氟量聚合物乳液，其特征在于，以质量百分含量计，由10%～80%含氟烷基硅烷乳液和20%～90%氟碳乳液复配而成。


2.根据权利要求1所述的高含氟量聚合物乳液，其特征在于，所述含氟烷基硅烷乳液为含氟烷基硅烷乳化后的产物，所述含氟烷基硅烷的结构式为CnF2n+1(CH2)2Si(OR)3，其中，n=3～16，R表示-CH3或-CH2CH3。


3.根据权利要求2所述的高含氟量聚合物乳液，其特征在于，所述含氟烷基硅烷乳液的制备方法包括以下步骤：
（1）向含氟烷基硅烷中加入乳化剂A，搅拌至分散均匀，得到混合液A，备用；
（2）向水中加入乳化剂B，搅拌至分散均匀，得到混合液B；
（3）向混合液B中加入混合液A，边加边搅拌，添加完成后持续搅拌至混合液A与混合液B完全乳化，得到含氟烷基硅烷乳液。


4.根据权利要求3所述的高含氟量聚合物乳液，其特征在于，所述乳化剂A为乳T-80或S-80；所述乳化剂B为S-40、OP-20、OP-15中的任意一种。


5.根据权利要求4所述的高含氟量聚合物乳液...

【专利技术属性】
技术研发人员：万艳贞，霍丽，黄正强，赵磊，杜祥建，杨长聚，张晨曦，白俊敬，
申请(专利权)人：河南聚研材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41