【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及氟碳涂料改性，尤其涉及一种丙烯酸改性氟碳涂料及其制备方法和应用。
技术介绍
1、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。由于碳氟键能强，氟碳具有特别优越的各项性能，如耐候性、耐热性、耐低温性、耐化学药品性均较佳，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种类。
2、但氟碳涂料也有一些缺点，其中最常见的问题是，氟碳树脂对颜料的分散性、对底部基材的附着力和涂膜的相稳定性以及光泽度低，且硬度不一。
3、本专利技术试图通过丙烯酸改性氟碳实验，不断的探索和大量实验数据表现现有合成的丙烯酸改性氟碳树脂解决了对颜料的分散性、附着力、稳定性、光泽度、颜色的鲜艳度，可调控氟碳树脂的软硬度，以增加对氟碳树脂原有基础上的一些性能的可调控性。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种丙烯酸改性氟碳涂料及其制备方法和应用。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
3、一种丙烯酸改性氟碳涂料，主要由氟碳树脂、丙烯酸树脂、颜料、溶剂按质量比23:（8~11）:（7~16）:（46~56.2）组成。本专利技术采用丙烯酸树脂对现有氟碳漆进行共混改性，意在调节氟碳树脂的硬度和光泽度等。p>
4、优选地，氟碳树脂为四氟乙烯与全氟化烷氧基乙烯基醚共聚物；比重：2.15~2.17g/cm3；熔点：300~310℃；连续使用温度：260℃。采用可溶解涂布的氟碳树脂作为基料，具体采用苏州创源化工有限公司生产的国产pvdft-1，与纯聚四氟乙烯树脂相比，增加与丙烯酸的相容性。
5、优选地，丙烯酸树脂为甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸丁酯、苯乙烯的共聚树脂，丙烯酸树脂的酸值为55~60mgkoh/g。酸值为本专利技术的一个控制参数，表征游离酸的量，影响引发剂的引发用量，为后续共混反应提供便利。
6、优选地，颜料为钛白粉、炭黑或锌铬黄。可视外观要求进行调色。
7、优选地，溶剂为二甲苯与醋酸乙酯质量比例1:2的混合溶剂。
8、优选地，氟碳树脂、丙烯酸树脂、颜料、溶剂的质量比为23:10:13:54。在前述材料及其配比的基础进行交叉试验得出最佳配比，评判标准是涂覆干燥后漆膜的硬度、光泽度以及附着力。
9、本专利技术还公开相应的一种丙烯酸改性氟碳涂料的制备方法，其步骤包括：
10、s1）先加入占溶剂总量50%的溶剂，再加入1,4-丁二醇、甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸丁酯和苯乙烯的混合物，550~600转/min搅拌下，以0~10℃/min的速率加热到温度75~90℃，滴加偶氮二异丁腈后，75~90℃保温2~3h后，取料测定酸值，保持酸值55~60mkoh/g；
11、s2）边搅拌边加入氟碳树脂，加料时间20~30min，加料结束后，75~90℃保温2~3h后，保温过程中在氟碳树脂相中进一步扩链反应，提高氟碳相与丙烯酸相的均一性，降温至70℃以下，将剩余的溶剂和颜料加入，使之搅拌均匀后，再转入研磨釜研磨分散使物研磨至10~15μm，即得丙烯酸改性氟碳涂料。该涂料固化效果很好，丙烯酸加入主要增加tg值、饱满性及附着力等等性能，且通过单体配比的变化对涂料软硬度和光泽度进行调节，适应范围广。
12、优选地，步骤s1）中1,4-丁二醇、甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸丁酯、苯乙烯和偶氮二异丁腈的质量比为6:（10~13）:（10~15.5）:（12.5~18）:（1.75~1.95）。1,4-丁二醇主要是改变主体树脂的软硬度和颜色鲜艳度，在混合处理中会解决此类问题。
13、进一步优选地，步骤s1）中1,4-丁二醇、甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸丁酯、苯乙烯和偶氮二异丁腈的质量比为6:12:10:18:1.84，此为本专利技术正交制备试验后所得综合性能较佳的一个配比。
14、本专利技术还提出前述一种丙烯酸改性氟碳涂料在建筑幕墙涂装中应用。目前氟碳涂料较少应用在建筑材料中，虽然一些涂料也通过共混丙烯酸树脂来增加涂膜表面的tg值、饱满性、光泽度及附着力等等性能，但其共混均一性较差且膜硬度较为单一，适应范围窄，因此给建筑材料表面涂覆时对施工人员调配经验要求较高。另外现有氟碳材料在涂覆时还要考虑加入固化剂来调整固化成膜时间，而本专利技术的多单体共聚生产的丙烯酸树脂含有环氧基单体，且通过预聚后与氟碳树脂共混后保温扩链反应，提升丙烯酸树脂与氟碳树脂的相均一性，由于含有化学键合的环氧基团，氟碳涂料涂覆后具有自流平固化性能，可大幅减少固化剂乃至无需添加固化剂，即可形成一种快干型涂料膜，适用范围广，且进一步提高涂料性能品质，并简化施工配料步骤。
15、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
16、1）通过滴加引发剂来控制乙烯基聚合，实现丙烯酸滴加法合成，通过控制引发剂量多少和保温时间长短，保证合成过程中丙烯酸酸值保持在55~60mgkoh/g，增加氟碳树脂颜色的鲜艳度和相容性以及稳定性能等特性的提高；
17、2）通过预聚后与氟碳树脂共混后保温扩链反应，提升丙烯酸树脂与氟碳树脂的相均一性；
18、2）合成过程中采用合成丙烯酸树脂中的丙烯酸丁酯与苯乙烯不同质量比反应得到中间体酸值（gb/t264-83）在55~60mgkoh/g，分别对氟碳树脂光泽度和铅笔硬度有提高作用；
19、3）通过丙烯酸树脂的不同单体的量对氟碳树脂的软硬度的可调控性：其中，1，4-丁二醇是提高成品的润湿性和色泽以及透光性；甲基丙烯酸缩水甘油酯提高表面的丰满度和稳定性；丙烯酸丁酯的tg值比较低在-55℃，苯乙烯的tg值比较高在100℃，通过二者来对主体树脂的硬度调整，从而得到可调控性。
20、4）通过共聚使丙烯酸树脂主链同时携带有环氧基和羧酸脂基，通过苯乙烯控制官能团数量，羧酸脂基与丁二醇酯交换反应，促进各分子链相互交联，涂装后随着溶剂挥发，交联固化成型，无需另外添加固化剂。
21、综上，本专利技术所用的丙烯酸滴加法合成和氟碳树脂原料特性应用比较先进，从而得到性能可调控的氟碳树脂，应用在不同环境中可筛选综合性能较强的相关产品。
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1.一种丙烯酸改性氟碳涂料，其特征在于：主要由氟碳树脂、丙烯酸树脂、颜料、溶剂按质量比23:（8~11）:（7~16）:（46~56.2）组成。
2.根据权利要求1所述的一种丙烯酸改性氟碳涂料，其特征在于：所述氟碳树脂为四氟乙烯与全氟化烷氧基乙烯基醚共聚物；比重：2.15~2.17g/cm3；熔点：300~310℃；连续使用温度：260℃。
3.根据权利要求1所述的一种丙烯酸改性氟碳涂料，其特征在于：所述丙烯酸树脂为甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸丁酯、苯乙烯的共聚树脂，所述丙烯酸树脂的酸值为55~60mgKOH/g。
4.根据权利要求1所述的一种丙烯酸改性氟碳涂料，其特征在于：所述颜料为钛白粉、炭黑或锌铬黄。
5.根据权利要求1所述的一种丙烯酸改性氟碳涂料，其特征在于：所述溶剂为二甲苯与醋酸乙酯质量比例1:2的混合溶剂。
6.根据权利要求1所述的一种丙烯酸改性氟碳涂料，其特征在于：所述氟碳树脂、丙烯酸树脂、颜料、溶剂的质量比为23:10:13:54。
7.权利要求1~6任一项所述的一种丙烯酸改性氟碳涂料的制备方
8.根据权利要求7所述的一种丙烯酸改性氟碳涂料的制备方法，其特征在于：所述S1）中1,4-丁二醇、甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸丁酯、苯乙烯和偶氮二异丁腈的质量比为6:（10~13）:（10~15.5）:（12.5~18）:（1.75~1.95）。
9.根据权利要求8所述的一种丙烯酸改性氟碳涂料的制备方法，其特征在于：所述S1）中1,4-丁二醇、甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸丁酯、苯乙烯和偶氮二异丁腈的质量比为6:12:10:18:1.84。
10.权利要求1~6任一项所述的一种丙烯酸改性氟碳涂料在建筑幕墙涂装中应用。
...【技术特征摘要】
1.一种丙烯酸改性氟碳涂料，其特征在于：主要由氟碳树脂、丙烯酸树脂、颜料、溶剂按质量比23:（8~11）:（7~16）:（46~56.2）组成。
2.根据权利要求1所述的一种丙烯酸改性氟碳涂料，其特征在于：所述氟碳树脂为四氟乙烯与全氟化烷氧基乙烯基醚共聚物；比重：2.15~2.17g/cm3；熔点：300~310℃；连续使用温度：260℃。
3.根据权利要求1所述的一种丙烯酸改性氟碳涂料，其特征在于：所述丙烯酸树脂为甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸丁酯、苯乙烯的共聚树脂，所述丙烯酸树脂的酸值为55~60mgkoh/g。
4.根据权利要求1所述的一种丙烯酸改性氟碳涂料，其特征在于：所述颜料为钛白粉、炭黑或锌铬黄。
5.根据权利要求1所述的一种丙烯酸改性氟碳涂料，其特征在于：所述溶剂为二甲苯与醋酸乙酯质量比例1:2的混合溶剂。
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【专利技术属性】
技术研发人员：丁小烨，陈忠良，吕孝辉，许锋，姜炜，
申请(专利权)人：雅涂科技张家港有限公司，
类型：发明
国别省市：
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