本发明专利技术涉及高阻燃黑色乙烯‑四氟乙烯共聚物涂料及制备方法，包括如下重量份的原料：乙烯‑四氟乙烯共聚物95‑99.5份，黑色颜料0.5‑5份，阻燃剂5‑20份。本发明专利技术的高阻燃黑色乙烯‑四氟乙烯共聚物涂料，以乙烯‑四氟乙烯(ETFE)共聚物为主料，颜料和阻燃剂为辅料，采用高效混合机设备在室温下转速由低速逐渐提到高速进行混合，得到高阻燃黑色乙烯‑四氟乙烯共聚物涂料，本发明专利技术不添加吸附剂、表面活性剂等助剂，颜料分散均匀，着色更好，与现有的ETFE粉末涂料相比，本发明专利技术的黑色粉料不仅具有ETFE的优异性能，更重要的是，阻燃性能大大提高，氧指数高达60％。
【技术实现步骤摘要】
高阻燃黑色乙烯-四氟乙烯共聚物涂料及制备方法
本专利技术涉及高阻燃黑色乙烯-四氟乙烯共聚物涂料及制备方法，属于重防腐、风管涂料领域
技术介绍
乙烯-四氟乙烯(ETFE)共聚物粉末涂料因其可以制成无接缝的耐化学品、耐高温、耐候性的涂膜而在防腐领域有着不可取代的地位。与聚四氟乙烯PTFE涂料、聚全氟乙丙烯共聚物FEP涂料等其他防腐衬里材料相比，乙烯-四氟乙烯(ETFE)共聚物力学性能更加均衡，熔融加工性好，对基材的黏着性好，同时耐腐蚀性也不分上下。由于乙烯-四氟乙烯(ETFE)共聚物的氟含量(60％以上)相对较高，有效保护了碳链骨架，提供给涂层良好的耐久性，规则排列的分子结构赋予其一定的结晶度，为涂层提供了阻隔性，抵抗酸碱渗透的能力。随着国内集成电路和液晶厂PECVD(等离子增强型化学气相沉积)行业等的增长，蚀刻工艺尾气排风管道的防腐需求猛增，而蚀刻气体具有强腐蚀性和高渗透性，PECVD尾气中含有易燃易爆气体硅烷，从而明显带动了ETFE粉末涂料的需求。其他化工储罐、管道、搅拌叶片等也越来越多地采用ETFE粉末涂料。良好的可熔融加工性使ETFE粉末涂料可以方便地通过静电喷涂法、旋转成型法、流化床浸渍法制成任意形状的没有接缝的防腐蚀涂膜。ETFE粉末涂料防腐在国内外应用领域广泛，如废气处理塔、精馏塔，废液处理塔、化学原料储罐、半导体制造业中的风管等。随着我国半导体行业的蓬勃发展，对耐燃烧风管需求激增，高阻燃性能的含氟有色粉末涂料的市场也在显著增大。ETFE也因其优异的阻燃特性和防腐特性而成为FM互助制保险公司选定的控制火灾蔓延的排烟管道防腐衬里材料，国外用量巨大。然而对于要求更高特定领域来说，现有的乙烯-四氟乙烯(ETFE)共聚物表现出以下不足，限制了其在阻燃性要求更高领域的应用：1)ETFE的耐温性较差，容易出现高温开裂、黄边以及熔融滴落等不足之处；市场上现有的ETFE氧指数对阻燃性要求更高的领域来说普遍偏低，阻燃性能还有待提高(如，日本旭硝子的TL-081的ETFE静电喷涂料的氧指数为31.5％；东岳牌号为DS4051的ETFE纯料的氧指数为32.4％)，氧指数的高低直接影响制件材料的阻燃性能，从而影响其在某些特定领域的应用，比如风管领域。就目前来说，国内纯ETFE的阻燃性能还未能通过FM排气管道或排气排烟管道认证，2)乙烯-四氟乙烯(ETFE)共聚物颜色不均匀。因此，有必要研发一种氧指数更高、阻燃性更好的ETFE有色涂料。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供高阻燃黑色乙烯-四氟乙烯共聚物涂料及制备方法。本专利技术的高阻燃黑色乙烯-四氟乙烯共聚物涂料，以乙烯-四氟乙烯(ETFE)共聚物为主料，颜料和阻燃剂为辅料，采用高效混合机设备在室温下转速由低速逐渐提到高速进行混合，得到高阻燃黑色乙烯-四氟乙烯共聚物涂料，本专利技术不添加吸附剂、表面活性剂等助剂，颜料分散均匀，着色更好，与现有的ETFE粉末涂料相比，本专利技术的黑色粉料不仅具有ETFE的优异性能，更重要的是，阻燃性能大大提高，氧指数高达60％。为解决以上问题，本专利技术是通过以下技术方案实现的：高阻燃黑色乙烯-四氟乙烯共聚物涂料，包括如下重量份的原料：乙烯-四氟乙烯共聚物95-99.5份，黑色颜料0.5-5份，阻燃剂5-20份。根据本专利技术优选的，高阻燃黑色乙烯-四氟乙烯共聚物涂料，原料重量份如下：乙烯-四氟乙烯共聚物96-98.5份，黑色颜料3-5份，阻燃剂10-20份。根据本专利技术优选的，所述乙烯-四氟乙烯共聚物为含有基于四氟乙烯的聚合单元和基于乙烯的聚合单元的共聚体。根据本专利技术优选的，所述黑色颜料为：炭黑、锰铁黑、氧化铁黑、石墨、铜铬黑、铁钛黑中的一种或两种以上混合。本专利技术选择的黑色颜料环保无污染，在加工方面加工简单易得，着色力更好，不会造成污染，比如刺鼻的气味等有害物质。同时黑色颜料可有效的延长涂料的使用寿命，并且黑色还有遮瑕，增加辨识度、美观等优点。根据本专利技术优选的，所述黑色颜料为炭黑、铁钛黑或铜铬黑。最为优选的，所述黑色颜料为铜铬黑。根据本专利技术优选的，所述阻燃剂为十溴二苯乙烷(FR-1410)、溴代三嗪(FR-245)、聚五溴苄基丙烯酸酯(FR-1025)、陶瓷粉、氢氧化铝、氢氧化镁、聚偏氟乙烯PVDF、全氟烷氧基树脂PFA中的一种或两种以上混合。根据本专利技术优选的，所述阻燃剂为十溴二苯乙烷(FR-1410)与陶瓷粉、氢氧化铝或氢氧化镁其中之一任意混合。根据本专利技术优选的，乙烯-四氟乙烯共聚物的粒径为40μm-70μm。根据本专利技术优选的，黑色颜料的粒径为2μm-10μm。根据本专利技术优选的，阻燃剂的粒径为2μm-10μm。本专利技术的关键之一是，采用特定的阻燃剂与乙烯-四氟乙烯共聚物复配，极大的提高了ETFE的阻燃性能，氧指数(OI)可达到60％，阻燃剂的种类对氧指数(OI)影响很大，通过无数次实验发现，有的阻燃剂能极大的提高氧指数(OI)，有的反而降低氧指数(OI)。同时阻燃剂与乙烯-四氟乙烯共聚物也对氧指数(OI)起决定作用，比例过大或过小均导致氧指数(OI)小。溴系阻燃剂在热解过程中，分解出捕获传递燃烧自由基的X·及HX，HX能稀释可燃物裂解时产生的可燃气体，隔断可燃气体与空气的接触。无机阻燃剂如Al(OH)3阻燃剂的阻燃机理就是通过提高聚合物的热容，使其在达到热分解温度前吸收更多的热量，从而提高其阻燃性能。这类阻燃剂充分发挥其结合水蒸汽时大量吸热的特性，提高其自身的阻燃能力。本专利技术还提供一种高阻燃黑色乙烯-四氟乙烯共聚物涂料的制备方法。一种高阻燃黑色乙烯-四氟乙烯共聚物涂料的制备方法，包括步骤如下：1)按配比将乙烯-四氟乙烯共聚物与颜料在混料机中混合，混合温度为25℃-40℃，混合时间为30min-60min，2)然后加入阻燃剂混合均匀，即得。根据本专利技术优选的，所述的混合转速为由低速逐渐提到高速，具体为：在100-160rpm下混合1-5min，在450-550rpm下混合1-5min，在750-850rpm下混合1-5min，在1100-1300rpm下混合25-35min。根据本专利技术优选的，混合温度由冷凝水控制在25℃-40℃。颜料通常不溶于所使用的介质，大多数情况下都是以聚集体的方式存在。要得到好的着色力、遮盖力及色度等，必须将颜料的聚集体打开并保持稳定，如果颜料没有分散好，许多缺陷就有可能发生，如：絮凝、失光、颜色偏移、浮色、发花、沉淀等。本专利技术的制备方法可以有效的将颜料聚集体打开、打散，使颜料均匀的分散在乙烯-四氟乙烯共聚物中，最终得到的产物颜色均匀，色泽好，着色力强。本专利技术采用的混料机为高效混合机，用于粉末混合。产品从锥形混合腔顶部投入，混料机中间带有刀片的转轴件高速运转，通过高速运转的搅拌桨和锥形桶体的共同作用，将产品由底部带至混合腔上部。当产品到达顶部时又回落至底部，如此循环往复达到混合均匀及改性的效果。高效混合机为现有设本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.高阻燃黑色乙烯-四氟乙烯共聚物涂料，包括如下重量份的原料：/n乙烯-四氟乙烯共聚物95-99.5份，黑色颜料0.5-5份，阻燃剂5-20份。/n
【技术特征摘要】
1.高阻燃黑色乙烯-四氟乙烯共聚物涂料，包括如下重量份的原料：
乙烯-四氟乙烯共聚物95-99.5份，黑色颜料0.5-5份，阻燃剂5-20份。
2.根据权利要求1所述的高阻燃黑色乙烯-四氟乙烯共聚物涂料，其特征在于，原料重量份如下：
乙烯-四氟乙烯共聚物96-98.5份，黑色颜料1-2份，阻燃剂8-15份。
3.根据权利要求1所述的高阻燃黑色乙烯-四氟乙烯共聚物涂料，其特征在于，所述乙烯-四氟乙烯共聚物为含有基于四氟乙烯的聚合单元和基于乙烯的聚合单元的共聚体。
4.根据权利要求1所述的高阻燃黑色乙烯-四氟乙烯共聚物涂料，其特征在于，所述黑色颜料为：炭黑、锰铁黑、氧化铁黑、石墨、铜铬黑、铁钛黑中的一种或两种以上混合。
5.根据权利要求1所述的高阻燃黑色乙烯-四氟乙烯共聚物涂料，其特征在于，所述黑色颜料为炭黑、铁钛黑或铜铬黑。
6.根据权利要求1所述的高阻燃黑色乙烯-四氟乙烯共聚物涂料，其特征在于，所述黑色颜料为铜铬黑。
7.根据权利要求1所述的高阻燃黑色乙烯-四氟乙烯共聚物涂料，其特征在于，所述阻燃剂为...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭改兰，冯威，张恒，李星，陈庆芬，张宗国，司高飞，郭兴龙，张永明，
申请(专利权)人：山东东岳未来氢能材料有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37
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