一種超長耐候、耐鹽霧的防腐防銹氟碳涂料的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種超長耐候、耐鹽霧的防腐防銹氟碳涂料，該涂料是在現(xiàn)有氟碳涂料的基礎(chǔ)上加入氟素表面活性劑和納米填料制得。本發(fā)明提供的涂料既保證了氟碳涂料的超長耐候性能，又使得氟碳涂料的耐鹽霧、抗腐蝕和防銹性能提升到與其耐候性相同期限的水平，實現(xiàn)了氟碳涂料在海洋或極地/赤道等極限條件下保持超長的完整期。
【專利說明】一種超長耐候、耐鹽霧的防腐防銹氟碳涂料
【【技術(shù)領(lǐng)域】】
[0001]本發(fā)明涉及一種涂料，具體地講涉及一種超長耐候、耐鹽霧的防腐防銹氟碳涂料。【【背景技術(shù)】】
[0002]氟涂料是以含氟共聚樹脂或氟烯烴共聚物為主的成膜物質(zhì)，經(jīng)加工改性、研磨制成的涂料。由于其含有大量的已知最強的分子健C-F健，加之氟原子固有的理化性質(zhì)，故具有超長的耐候性、耐熱耐寒性、耐鹽霧性、耐濕熱性、耐酸堿性、耐化學(xué)性和抗輻射特性，其分子式為:_ [-CH2CF2-]n-。
[0003]烘烤型、自干型(雙組份)氟碳涂料是目前繼聚氨酯涂料、丙烯酸涂料和有機硅涂料之后的綜合性能優(yōu)異的新品種，已廣泛地應(yīng)用在涂料裝飾行業(yè)的各個領(lǐng)域，因其具有超長的耐候性，而被大量地用在電視塔、天線基站等產(chǎn)品上，可使被涂裝的鐵塔、架構(gòu)上的涂膜不被紫外線破壞，保持20年甚至更久期限，然而氟涂料的耐鹽霧性能，尤其是在沿海、海島等地區(qū)，很難保持20年或更久，也就是說氟涂料應(yīng)在防腐防銹上應(yīng)得到加強，使得涂裝在海洋機械等產(chǎn)品上的氟涂料的防腐防銹性能和其在抗紫外線性能上具有同等的期限。
[0004]申請?zhí)枮?00910181136.6，發(fā)明名稱為“一種高含氟量低溫固化的氟彈性體涂料及其制法”中公開了該涂料含氟量高(35~75%)，且具有優(yōu)異的耐高溫與耐候性。但該發(fā)明中只是單純提高了氟樹脂體系中的氟含量，增加了涂料的成本。申請?zhí)枮?200610031354.8，發(fā)明名稱為“納米二氧化鈦改性氟碳涂料及制備工藝與應(yīng)用”中公開了采用銳鈦礦型納米TiO2和金紅石型納米TiO2混合物添加到現(xiàn)有氟碳涂料中，添加比例為:銳鈦礦型TiO2和金紅石型納米TiO2混合物:氟碳涂料的重量比為I~4:100 ;其中銳鈦礦型納米TiO2和金紅石型納米TiO2混合物中，銳鈦礦型納米TiO2和金紅石型安謐TiO2 二者重量配比為4:1。但該發(fā)明中采用金紅石型納米TiO2，盡管提高了氟碳涂料的抗紫外線功能，但納米級TiO2提高了涂料的成本。
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【發(fā)明內(nèi)容】
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[0005]既要保證氟碳涂料的超長耐候性能，又要使其耐鹽霧、抗腐蝕、防銹性能提升到與其耐候性能期限相同的水平，本發(fā)明提供了一種超長耐候、耐鹽霧的防腐防銹氟碳涂料，在現(xiàn)有氟碳涂料的基礎(chǔ)上加入氟素表面活性劑及納米填料，實現(xiàn)了氟碳涂料在海洋或極地/赤道等極限條件地域能夠完整保持20年左右的完整期。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0007]本發(fā)明提供了一種超長 耐候、耐鹽霧的防腐防銹氟碳涂料，該涂料包括氟樹脂、固化劑、顏料、填料和溶劑，其中，按質(zhì)量百分比計，該氟碳涂料中含有2~5%的氟素表面活性劑；本發(fā)明氟碳涂料中的氟樹脂選用FEVE樹脂，其固體氟含量> 25%，固化劑為六亞甲基二異氰酸酯三聚體(HDI三聚體)；顏料包括鈦白粉，炭黑；填料為納米填料，其粒徑為I~lOOnm，納米填料為CaC03和/或高嶺土 ；本發(fā)明的氟碳涂料中的溶劑為二甲苯、醋酸丁酯、丙二醇甲醚醋酸酯或二乙二醇乙醚醋酸酯中的一種或多種；本發(fā)明的氟碳涂料中溶劑為混合溶劑，按重量份計，混合溶劑中二甲苯:醋酸丁酯:丙二醇甲醚醋酸酯:二乙二醇乙醚醋酸酯為I~4:1:1~3:1~2。
[0008]本發(fā)明在實際操作過程中，氟素表面活性劑采用杜邦公司的氟素表面活性劑ZONYI FS、Z0NYI88或225氟素表面活性劑；氟樹脂采用東氟JF-2X、JF-3X (上海東氟化工科技有限公司)、東環(huán)3F-2X (常熟市東環(huán)化工有限公司);固化劑為3390、N-75 (拜耳公司)。
[0009]本發(fā)明提供了一種超長耐候、耐鹽霧的防腐防銹氟碳涂料，該涂料包括氟樹脂、固化劑、顏料、填料、助劑和溶劑，其中，氟碳涂料中含有氟素表面活性劑，按質(zhì)量百分比計，該涂料含有2~5%的氟素表面活性劑。本發(fā)明技術(shù)方案中的氟樹脂為東氟JF-2X、JF-3X(上海東氟化工科技有限公司)、東環(huán)3F-2X (常熟市東環(huán)化工有限公司)；固化劑為3390、N-75(拜耳公司)；氟素表面活性劑的添加，使得氟碳樹脂的間隙得到填充，從而增加了氟碳樹脂的強度，因氟素表面活性劑價格高，為了滿足能達到1200小時抗腐蝕性能，僅需添加2~5%,如為了進一步增加耐候性并考慮成本需求,可進一步增加氟素表面活性劑的含量,保證產(chǎn)品達到更高要求。
[0010]本發(fā)明提供的氟碳涂料中含有納米填料，按質(zhì)量百分比計，涂料含有I~10%的納米填料，納米填料的粒徑為I~lOOnm，納米填料為CaCO3和/或高嶺土，其中CaCO3的粒徑為I~lOOnm, CaCO3占涂料質(zhì)量百分比的I~10%。
[0011]過去氟涂料只能保證20年的涂料粉化、變色等指標合格，而達不到無銹蝕的完整漆膜標準。本發(fā)明提供的氟碳涂料在耐鹽霧、防腐防銹方面進行了改良，使得本發(fā)明提供的氟碳涂料在耐鹽霧、抗腐蝕、防銹上有了質(zhì)的突破，實現(xiàn)與其耐候性能具有相同的使用期限的水平。
[0012]過去人們認為盡可能地阻止氧和水到達鋼鐵表面就能達到防腐防銹的目的，但近來又提出濕附著力的概念，即:如果濕附著力足夠大，并在鋼鐵表面不發(fā)生位移，就能保護鋼鐵不受腐蝕。本發(fā)明中采取的措施是:在現(xiàn)有氟碳涂料的中加入氟素表面活性劑，氟碳樹脂中的高分子鏈中含有大量的C-F健，其分子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，加入的氟素表面活性劑附在油漆表面微孔能錨固成堅固、持久的結(jié)晶保護層，因為氟素表面活性劑的表面張力低于水、油，它的高分子骨架側(cè)鏈上的氟素表面活性劑在外層形成拒水拒油層，這就更進一步地提高了氟碳涂料的耐鹽霧、防腐防銹能力，使得本發(fā)明提供的氟碳涂料可在_60°C~150°C環(huán)境中連續(xù)工作。
[0013]由于涂層存在微孔，環(huán)境中的氧氣、水等其它腐蝕介質(zhì)可滲透到基體金屬表面，這是成為電化學(xué)腐蝕的主要誘因，但常規(guī)有機涂層無論其致密性有多優(yōu)良，都不可能形成完全的致密涂層。本發(fā)明的技術(shù)方案中除在現(xiàn)有的氟碳涂料基礎(chǔ)上添加氟素表面活性劑外，還加入納米填料。由于納米(粒徑在I~IOOnm之間)材料的加入，微觀上，正好可填充常規(guī)涂層中無法避免的“孔結(jié)構(gòu)”，阻止了各種腐蝕介質(zhì)的滲透，提高了涂層的耐腐蝕性能。納米填料的定量加入，既不會使油漆增稠也不影響實干速度，在增加了涂膜厚度、耐磨性、提高機械強度和附著力的基礎(chǔ)上，使得本發(fā)明的氟碳涂料的防腐防銹能力進一步提升。
[0014]可在本發(fā)明提供的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，根據(jù)實際需要，選擇顏色填料加入其中，在達到對高耐候、耐鹽霧及防腐防銹性能的同時滿足對色彩豐富多樣的要求；尤其是滿足戶外惡劣環(huán)境(赤道/海洋性氣候等極限氣候條件下)的高要求。
[0015]本發(fā)明采用的FEVE樹脂的固體氟含量達到25%以上，相對含量在90%以上。相對于鐵道部橋梁保護涂裝標準TB/T1527-2004、日本標準規(guī)定了 15%以上的含量指標、HG/T3792標準規(guī)定的含量為18%及交通行業(yè)標準JT/T695-2007《混凝土橋梁結(jié)構(gòu)表面涂層防腐技術(shù)條件》中含量應(yīng)大于等于20%的標準均高，因而本發(fā)明提供的防腐防銹涂料確保了工程涂裝在20年內(nèi)無開裂、起泡、銹蝕、粉化和剝落的現(xiàn)象。
[0016]本發(fā)明提供的氟碳涂料檢測方法見表1:
[0017]表1檢測方法
[0018]
【權(quán)利要求】
1.一種超長耐候、耐鹽霧的防腐防銹氟碳涂料，該涂料包括氟樹脂、固化劑、顏料、填料和溶劑，其特征在于:按質(zhì)量百分比計，所述氟碳涂料中還含有2~5%的氟素表面活性劑。
2.如權(quán)利要求1所述的氟碳涂料，其特征在于:所述氟樹脂為FEVE樹脂，其固體氟含量≥25%。
3.如權(quán)利要求1所述的氟碳涂料，其特征在于:所述氟素表面活性劑為杜幫公司產(chǎn)的ZONYI FS、Z0NYI88或225氟素表面活性劑。
4.如權(quán)利要求1所述的氟碳涂料，其特征在于:所述固化劑為六亞甲基二異氰酸酯三聚體。
5.如權(quán)利要求1所述的氟碳涂料，其特征在于:所述顏料包括鈦白粉，炭黑。
6.如權(quán)利要求1所述的氟碳涂料，其特征在于:按質(zhì)量百分比計，所述氟碳涂料含有I~10%的填料。
7.如權(quán)利要求1所述的氟碳涂料，其特征在于:所述填料為CaCO3和/或高嶺土。
8.如權(quán)利要求1所述的氟碳涂料，其特征在于:所述填料為納米填料，所述納米填料的粒徑為I~lOOnm。
9.如權(quán)利要求1所述的氟碳涂料，其特征在于:所述溶劑為二甲苯、醋酸丁酯、丙二醇甲醚醋酸酯或二乙二醇乙醚醋酸酯中的一種或多種。
10.如權(quán)利要求8所述的 氟碳涂料，其特征在于:所述溶劑為混合溶劑； 按重量份計，所述混合溶劑中二甲苯:醋酸丁酯:丙二醇甲醚醋酸酯:二乙二醇乙醚醋酸酯為I~4:1:1~3:1~2。
【文檔編號】C09D5/08GK103805004SQ201410084560
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2014年3月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月10日
【發(fā)明者】李鉅久, 聶華 申請人:北京中為三豐科技有限責(zé)任公司