本發(fā)明涉及涂料技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種新型水性氟碳涂料。

背景技術(shù)：

進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)環(huán)境保護(hù)越來(lái)越受到世人的關(guān)注，在涂料工業(yè)領(lǐng)域，溶劑型涂料含有大量的揮發(fā)性有機(jī)溶劑（VOC）,在使用過(guò)程中排入大氣，不僅破壞大氣環(huán)境，危害人們健康，同時(shí)也浪費(fèi)資源，浪費(fèi)能源；隨著國(guó)際范圍內(nèi)的能源緊張和環(huán)境保護(hù)法規(guī)的進(jìn)一步實(shí)施，VOC排放將進(jìn)一步受到限制，因此不排放VOC或排放量嚴(yán)格限制在規(guī)定以下的涂料可稱為“環(huán)保涂料”，市場(chǎng)上也稱為“綠色涂料”。

目前，一般將水性涂料、粉末涂料、高固分涂料以及輻射固化涂料稱為環(huán)保涂料，在現(xiàn)在這樣一個(gè)特定的歷史條件下，作為環(huán)保型涂料中極其重要的一類水性涂料，不僅在制造過(guò)程中不排放有機(jī)溶劑，而且完全符合國(guó)際流行的“四E”原則，即經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、高效、性能卓越，因而水性涂料的發(fā)展呈現(xiàn)良好的前景；以水溶性樹脂或水分散性樹脂，包括合成聚合物乳液為基料的涂料均稱為水性涂料，因此水性涂料也常稱為水基涂料，合成聚合物乳液為基料的涂料均稱為水性涂料；特別是建筑涂料最為重要，也是用量最大的一類涂料，按照這些聚合物的基本構(gòu)成的鏈接單元來(lái)分，水性涂料可以分為純丙、硅丙、苯丙、EVA等，自從含氟聚合物問(wèn)世以來(lái)，一些優(yōu)越的性能征服了許多材料在某些領(lǐng)域難以解決的問(wèn)題，促進(jìn)了其在塑膠、橡膠、力學(xué)材料及涂料領(lǐng)域中的應(yīng)用，而作為環(huán)保型水性涂料，如果想成為新型涂料的代表，滿足不同的市場(chǎng)需求，必然要開發(fā)出高科技含量的含氟水性涂料，才能具有更強(qiáng)大的生命力。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種超耐候性、耐化學(xué)品腐蝕性、耐污染性、高裝飾性的戶外新型氟碳水性涂料，以解決上述背景技術(shù)中提出的問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種新型的水性氟碳涂料，由以下按照質(zhì)量百分比的組分組成：

水性氟碳乳液 45%～60%；

潤(rùn)濕劑 0.1%～0.5%；

分散劑 1%～5%；

消泡劑 0.1%～0.5%；

鈦白粉 20%～30%；

防沉劑 0.1%～0.5%；

pH調(diào)節(jié)劑 0.1%～0.5%；

增稠劑 0.5%～2%；

成膜助劑 5%～15%；

流平劑 0.1%～0.5%；

余量為去離子水。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述水性氟碳涂料使用時(shí)，以7:1的重量比加入含水性異氰酸酯固化劑。

作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案：所述水性氟碳乳液為固含量為40%、含氟量為25%的FEVE氟碳乳液，所述FEVE氟碳乳液的合成方法包括以下步驟：

1）將甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸異辛酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、烷基氯化銨、烷基聚氧乙烯醚琥珀酸單酯磺酸二鈉、去離子水按100:6:24:5:2:1:240的質(zhì)量比混合，常溫下500rpm攪拌預(yù)乳化；

2）將步驟1）中的預(yù)乳化液倒入高壓反應(yīng)釜中，以烷基聚氧乙烯醚琥珀酸單酯磺酸二鈉:十水碳酸鈉:過(guò)硫酸鉀=4:2:1的質(zhì)量比向高壓反應(yīng)釜中加入十水碳酸鈉和過(guò)硫酸鉀；

3）對(duì)高壓反應(yīng)釜進(jìn)行抽真空并保持20min，充入氮?dú)?，重?fù)三次后開始充入三氟氯乙烯氣態(tài)單體，三氟氯乙烯氣態(tài)單體與甲基丙烯酸甲酯的質(zhì)量比為2:3；控制高壓反應(yīng)釜內(nèi)溫度50℃，攪拌18h，最后抽真空，得乳白色FEVE氟碳乳液。

作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案：所述潤(rùn)濕劑為烷芳基聚醚醇。

作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案：所述分散劑為聚羧酸鈉鹽。

作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案：所述消泡劑為聚醚硅氧烷共聚物。

作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案：所述pH調(diào)節(jié)劑為N,N-二甲基乙醇胺。

作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案：所述增稠劑選自聚氨酯締合型增稠劑、非離子締合型增稠劑或堿溶脹型增稠劑的一種或多種。

作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案：所述成膜助劑為3-乙氧基丙酸乙酯。

作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案：所述流平劑為丙烯酸類流平劑。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明提供了一種新型水性氟碳涂料，采用高含氟量的FEVE氟碳乳液、金紅石型納米鈦白粉和助劑等組分作為原料，并對(duì)其配比進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，制備出的含氟水性涂料具有高耐水性、高耐污染，高反射率的特點(diǎn)，且均勻性好，防沉降性能優(yōu)良，具有優(yōu)異的綜合性能；采用高耐候性的FEVE氟碳乳液，由于是雙組份交聯(lián)固化使其涂膜具有良好的附著力，高耐候性、耐水性、耐玷污性；采用雙組份常溫固化，減小施工難度，適用基材廣泛，適合戶外大規(guī)模使用；環(huán)保無(wú)污染，具有極大的推廣價(jià)值，順應(yīng)涂料行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

實(shí)施例1

一種新型水性氟碳涂料，由以下按照質(zhì)量百分比的組分組成：

水性氟碳乳液 45%；

潤(rùn)濕劑 0.1%；

分散劑 1%；

消泡劑 0.1%；

鈦白粉 20%；

防沉劑 0.1%；

pH調(diào)節(jié)劑 0.1%；

增稠劑 0.5%；

成膜助劑 5%；

流平劑 0.1%；

去離子水 28%。

在上述水性氟碳涂料中，水性氟碳乳液為FEVE氟碳乳液，所述FEVE氟碳乳液的合成方法包括以下步驟：

1）將甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸異辛酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、烷基氯化銨、烷基聚氧乙烯醚琥珀酸單酯磺酸二鈉、去離子水按100:6:24:5:2:1:240的質(zhì)量比混合，常溫下500rpm攪拌預(yù)乳化；

2）將步驟1）中的預(yù)乳化液倒入高壓反應(yīng)釜中，以烷基聚氧乙烯醚琥珀酸單酯磺酸二鈉:十水碳酸鈉:過(guò)硫酸鉀=4:2:1的質(zhì)量比向高壓反應(yīng)釜中加入十水碳酸鈉和過(guò)硫酸鉀；

3）對(duì)高壓反應(yīng)釜進(jìn)行抽真空并保持20min，充入氮?dú)?，重?fù)三次后開始充入三氟氯乙烯氣態(tài)單體，三氟氯乙烯氣態(tài)單體與甲基丙烯酸甲酯的質(zhì)量比為2:3；控制高壓反應(yīng)釜內(nèi)溫度50℃，攪拌18h，最后抽真空，得乳白色FEVE氟碳乳液；

所述FEVE氟碳乳液乳液重量固含量為50±2%；潤(rùn)濕劑選用高斯的GSK-588；分散劑為聚羧酸鈉鹽，采用BYK公司的產(chǎn)品；消泡劑為迪高的TEGO-810；防沉劑為氣相二氧化硅；pH調(diào)節(jié)劑為二甲基乙醇胺；增稠劑選用亞什蘭的NLS200和U300，其中NLS200為0.3份，U300為0.2份；成膜助劑為3-乙氧基丙酸乙酯；流平劑為有機(jī)硅類流平劑，采用BYK公司的產(chǎn)品。

實(shí)施例1中水性氟碳涂料A組分的制備步驟：

1）先將配方量的去離子水、分散劑、成膜助劑、增稠劑、pH調(diào)節(jié)劑、潤(rùn)濕劑、流平劑加入到分散機(jī)的分散缸中，在300-400r/min的條件下攪拌20-30min，使體系攪拌均勻；

2）繼續(xù)加入配方量的鈦白粉，在800-1000r/min的轉(zhuǎn)速下將體系分散至細(xì)度≦40μm，再加入配方量的FEVE氟碳乳液分散均勻；

3）最后加入配方量的增稠劑，調(diào)節(jié)到粘度為90±2KU,即得到本發(fā)明水性氟碳涂料A組分。

所述水性氟碳涂料A組分在使用時(shí)所需固化劑B組分的制備方法如下：

在分散缸中以7:3的質(zhì)量比加入異氰酸酯和PMA，在600-800r/min的轉(zhuǎn)速下分散5min得到固化劑B組分,使用本發(fā)明水性氟碳涂料A組分時(shí)，以A組分:B組分=7:1的質(zhì)量比向A組分中加入B組分，充分?jǐn)嚢杈鶆颍⒔?jīng)過(guò)20分鐘熟化即可使用。

本發(fā)明實(shí)施例1的漆膜基本性能：

實(shí)施例2

一種新型水性氟碳涂料，由以下按照質(zhì)量百分比的組分組成：

水性氟碳乳液 50%；

潤(rùn)濕劑 0.2%；

分散劑 3%；

消泡劑 0.2%；

鈦白粉 25%；

防沉劑 0.3%；

pH調(diào)節(jié)劑 0.3%；

增稠劑 1%；

成膜助劑 10%；

流平劑 0.3%；

去離子水 9.7%。

在上述水性氟碳涂料中，水性氟碳乳液為FEVE氟碳乳液，所述FEVE氟碳乳液的合成方法包括以下步驟：

1）將甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸異辛酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、烷基氯化銨、烷基聚氧乙烯醚琥珀酸單酯磺酸二鈉、去離子水按100:6:24:5:2:1:240的質(zhì)量比混合，常溫下500rpm攪拌預(yù)乳化；

2）將步驟1）中的預(yù)乳化液倒入高壓反應(yīng)釜中，以烷基聚氧乙烯醚琥珀酸單酯磺酸二鈉:十水碳酸鈉:過(guò)硫酸鉀=4:2:1的質(zhì)量比向高壓反應(yīng)釜中加入十水碳酸鈉和過(guò)硫酸鉀；

3）對(duì)高壓反應(yīng)釜進(jìn)行抽真空并保持20min，充入氮?dú)?，重?fù)三次后開始充入三氟氯乙烯氣態(tài)單體，三氟氯乙烯氣態(tài)單體與甲基丙烯酸甲酯的質(zhì)量比為2:3；控制高壓反應(yīng)釜內(nèi)溫度50℃，攪拌18h，最后抽真空，得乳白色FEVE氟碳乳液。

所述FEVE氟碳乳液乳液重量固含量是50±2%；潤(rùn)濕劑選高斯的GSK-588；分散劑為聚羧酸鈉鹽，采用BYK公司的產(chǎn)品；消泡劑為迪高的TEGO-810；防沉劑為氣相二氧化硅；pH調(diào)節(jié)劑為二甲基乙醇胺；增稠劑選用亞什蘭的NLS200和U300，其中NLS200為0.7份，U300為0.3份；成膜助劑為3-乙氧基丙酸乙酯；流平劑為有機(jī)硅類流平劑，采用BYK公司的產(chǎn)品。

實(shí)施例2中水性氟碳涂料A組分的制備步驟：

1）先將配方量的去離子水、分散劑、成膜助劑、增稠劑、pH調(diào)節(jié)劑、潤(rùn)濕劑、流平劑加入到分散機(jī)的分散缸中，在300-400r/min的條件下攪拌20-30min，使體系攪拌均勻；

2）繼續(xù)加入配方量的鈦白粉，在800-1000r/min的轉(zhuǎn)速下將體系分散至細(xì)度≦40μm，再加入配方量的FEVE氟碳乳液分散均勻；

3）最后加入配方量的增稠劑，調(diào)節(jié)到粘度為90±2KU,即得到本發(fā)明水性氟碳涂料A組分。

所述水性氟碳涂料A組分在使用時(shí)所需固化劑B組分的制備方法如下：

在分散缸中以7:3的質(zhì)量比加入異氰酸酯和PMA，在600-800r/min的轉(zhuǎn)速下分散5min得到固化劑B組分,使用本發(fā)明水性氟碳涂料A組分時(shí)，以A組分:B組分=7:1的質(zhì)量比向A組分中加入B組分，充分?jǐn)嚢杈鶆?，并?jīng)過(guò)20分鐘熟化即可使用。

本發(fā)明實(shí)施例2的漆膜基本性能：

實(shí)施例3

一種新型水性氟碳涂料，由以下按照質(zhì)量百分比的組分組成：

水性氟碳乳液 50%；

潤(rùn)濕劑 0.5%；

分散劑 5%；

消泡劑 0.5%；

鈦白粉 20%；

防沉劑 0.5%；

pH調(diào)節(jié)劑 0.5%；

增稠劑 2%；

成膜助劑 5%；

流平劑 0.5%；

去離子水 15.5%。

在上述水性氟碳涂料中，水性氟碳乳液為FEVE氟碳乳液，所述FEVE氟碳乳液的合成方法包括以下步驟：

1）將甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸異辛酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、烷基氯化銨、烷基聚氧乙烯醚琥珀酸單酯磺酸二鈉、去離子水按100:6:24:5:2:1:240的質(zhì)量比混合，常溫下500rpm攪拌預(yù)乳化；

2）將步驟1）中的預(yù)乳化液倒入高壓反應(yīng)釜中，以烷基聚氧乙烯醚琥珀酸單酯磺酸二鈉:十水碳酸鈉:過(guò)硫酸鉀=4:2:1的質(zhì)量比向高壓反應(yīng)釜中加入十水碳酸鈉和過(guò)硫酸鉀；

3）對(duì)高壓反應(yīng)釜進(jìn)行抽真空并保持20min，充入氮?dú)?，重?fù)三次后開始充入三氟氯乙烯氣態(tài)單體，三氟氯乙烯氣態(tài)單體與甲基丙烯酸甲酯的質(zhì)量比為2:3；控制高壓反應(yīng)釜內(nèi)溫度50℃，攪拌18h，最后抽真空，得乳白色FEVE氟碳乳液。

所述FEVE氟碳乳液水性FEVE氟碳乳液乳液重量固含量是50±2%；潤(rùn)濕劑選高斯的GSK-588；分散劑為聚羧酸鈉鹽，采用BYK公司的產(chǎn)品；消泡劑為迪高的TEGO-810；防沉劑為氣相二氧化硅；pH調(diào)節(jié)劑為二甲基乙醇胺；增稠劑選用亞什蘭的NLS200和U300，其中NLS200為1.5份，U300為0.5份；成膜助劑為3-乙氧基丙酸乙酯；流平劑為有機(jī)硅類流平劑，采用BYK公司的產(chǎn)品。

實(shí)施例3中水性氟碳涂料A組分的制備步驟：

1）先將配方量的去離子水、分散劑、成膜助劑、增稠劑、pH調(diào)節(jié)劑、潤(rùn)濕劑、流平劑加入到分散機(jī)的分散缸中，在300-400r/min的條件下攪拌20-30min，使體系攪拌均勻；

2）繼續(xù)加入配方量的鈦白粉，在800-1000r/min的轉(zhuǎn)速下將體系分散至細(xì)度≦40μm，再加入配方量的FEVE氟碳乳液分散均勻；

3）最后加入配方量的增稠劑，調(diào)節(jié)到粘度為90±2KU,即得到本發(fā)明水性氟碳涂料A組分。

所述水性氟碳涂料A組分在使用時(shí)所需固化劑B組分的制備方法如下：

在分散缸中以7:3的質(zhì)量比加入異氰酸酯和PMA，在600-800r/min的轉(zhuǎn)速下分散5min得到固化劑B組分,使用本發(fā)明水性氟碳涂料A組分時(shí)，以A組分:B組分=7:1的質(zhì)量比向A組分中加入B組分，充分?jǐn)嚢杈鶆?，并?jīng)過(guò)20分鐘熟化即可使用。

本發(fā)明實(shí)施例3的漆膜基本性能：

綜上所述，本發(fā)明的新型水性氟碳涂料具有超耐候性、耐化學(xué)品腐蝕性、耐污染性、高裝飾性，滿足環(huán)保和高性能兩方面的要求；施工簡(jiǎn)單方便，可以進(jìn)行噴涂、輥涂、刷涂；且能在大多數(shù)材質(zhì)上有較優(yōu)良的附著力，壽命長(zhǎng)，維護(hù)費(fèi)用低，長(zhǎng)期使用性價(jià)比高。

對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此，無(wú)論從哪一點(diǎn)來(lái)看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說(shuō)明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。

此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說(shuō)明書按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案，說(shuō)明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見(jiàn)，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說(shuō)明書作為一個(gè)整體，各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。