CN104017479B - 一种双组份氟硅化丙烯酸聚氨酯涂料及其制备、应用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及防护涂料技术领域，尤其涉及一种双组份氟硅化丙烯酸聚氨酯涂料，包括甲组份和乙组份，甲组份和乙组份的质量比为3:1-5:1；甲组份包括以下重量份的原料：羟基丙烯酸树脂50-70份、溶剂15-24份、含氟微粉0.1-3份、颜料10-25份、高硬度氧化物1-3份、助剂2-5份；乙组份包括以下重量份的原料：封闭型异氰酸酯固化剂50-80份、溶剂20-50份。该双组份氟硅化丙烯酸聚氨酯涂料可以提高对钢结构的防护能力，具有良好的抗老化、抗刮擦、防腐蚀、防变色、防污染等特点，在配合其它性能优良的底漆和中漆使用的情况下，可以实现对钢结构极好的长效防护性能，防护寿命可达到30年。
Description
技术领域
本发明涉及防护涂料技术领域，尤其涉及一种双组份氟硅化丙烯酸聚氨酯涂料。
背景技术
随着钢结构应用的日益广泛，钢结构的防护问题也受到越来越多的关注。目前，国内外对钢结构工程的防腐蚀研究做了很多工作，比如用一种含防腐填料（如锌粉、云铁粉、铝粉）较高的涂料作为防护涂层，或者，由防腐蚀底漆和封闭面漆构成一种复合防护涂层等，这些措施对钢结构的防护起到了一定的效果，却也暴露出了一些问题。比如用一层富锌漆或高锌漆对钢结构进行防腐保护时，基材表面处理的要求高，且富锌涂层或者高锌漆层裸露在外面，容易损坏而达不到效果。而采用环氧作为封闭面漆时，在户外使用时间一长，表层环氧树脂易风化，导致表面漆层逐渐脱漏，进而使底层防锈漆层脱离基体而无法对钢材进行保护，解决不了保护寿命较长的问题。
户外长效防护涂层一般要求涂层防护寿命达10a以上，属于长效防护涂层体系，能够在严酷的应用环境下应用并具有长效的使用寿命。涂层保护寿命的长短主要由以下几方面决定：（1）涂料材料的种类、质量；（2）涂装前处理及涂装施工工艺；（3）涂料涂层厚度（涂层层数）。
对于常见的重防腐蚀涂层体系，一般采用专门的富锌漆打底，云母氧化铁中间漆封闭，丙烯酸聚氨酯漆作最外层面漆，但是采用常规面漆时仍存在防腐寿命不够长久的问题，而且涂层抗冲击性能不够、耐老化性能低、容易发生变色现象。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种双组份氟硅化丙烯酸聚氨酯涂料及其制备、应用方法，该双组份氟硅化丙烯酸聚氨酯涂料可以提高对钢结构的防护能力，具有良好的抗老化、抗刮擦、防腐蚀、防变色、防污染等特点，在配合其它性能优良的底漆和中漆使用的情况下，可以实现对钢结构极好的长效防护性能，防护寿命可达到30年。
本发明是通过以下技术方案来实现的。
一种双组份氟硅化丙烯酸聚氨酯涂料，包括甲组份和乙组份，甲组份和乙组份的质量比为3:1-5:1；
所述甲组份包括以下重量份的原料：
羟基丙烯酸树脂 50-70份
溶剂 15-24份
含氟微粉 0.1-3份
颜料 10-25份
高硬度氧化物 1-3份
助剂 2-5份
乙组份包括以下重量份的原料：
封闭型异氰酸酯固化剂 50-80份
溶剂 20-50份
其中，所述甲、乙组份中的溶剂为经脱水处理的二甲苯、无水丁酯、乙二醇乙醚醋酸酯、尼龙酸二甲酯、戊二酸二甲酯、已二酸二甲酯和二丙酮醇中的三种或三种以上的混合物；
其中，所述甲组份的含氟微粉为聚四氟乙烯微粉、聚偏氟乙烯微粉、聚全氟乙丙烯微粉或聚四氟乙烯改性聚乙烯微粉；
其中，所述甲组份的颜料为钛白粉、炭黑、铁黄、酞菁蓝、柠檬黄、铁红、铁蓝中的一种或一种以上的混合物；
其中，所述甲组份的高硬度氧化物为氧化锆、氧化镁、氧化硅、氧化铝和氧化铍中的一种或一种以上的混合物；
其中，所述乙组份的封闭型异氰酸酯固化剂为六亚甲基二异氰酸酯三聚体、异佛尔酮二异氰酸酯三聚体和六亚甲基二异氰酸酯缩二脲中的一种或一种以上的混合物。封闭型异氰酸酯固化剂具有极好的耐候性和快干性。
其中，所述甲组份的羟基丙烯酸树脂为羟基丙烯酸酯共聚物，固体份为59-62%，比重为0.95-1.05g/cm3，粘度为5500-6500cp(25℃)，酸价为5-12mgKOH/g (100%)，羟值为53-56mgKOH/g(原液)。
其中，甲组份的重量份为100份，乙组份的重量份为100份。羟基丙烯酸酯共聚物的特性是固含量高，可快速交联，澄清粘稠液体，能制成耐光性好、耐候性好、耐热性好、耐化学品性强的涂膜。
优选地，一种双组份氟硅化丙烯酸聚氨酯涂料，包括甲组份和乙组份，
甲组份包括以下重量份的原料：
羟基丙烯酸树脂 50-65份
溶剂 15-24份
含氟微粉 0.5-2份
颜料 15-25份
高硬度氧化物 1.5-3份
助剂 2.5-5份
乙组份包括以下重量份的原料：
封闭型异氰酸酯固化剂 50-70份
溶剂 30-50份。
其中，所述甲组份、乙组份中的溶剂包括以下重量百分比的原料：
二甲苯 30-60%
无水丁酯 10-15%
乙二醇乙醚醋酸酯 5-20%
尼龙酸二甲酯 5-20%
戊二酸二甲酯 5-20%
已二酸二甲酯 5-20%
二丙酮醇 10-15%。
该混合溶剂能很好地溶解羟基丙烯酸树脂和其它助剂，而且沸点有一定梯度，在涂膜干燥过程中，有益于涂膜的固化成型。
其中，所述颜料包括以下重量百分比的原料：
钛白粉 90-99%
颜料辅剂 1-10%
其中，钛白粉为金红石型钛白粉；
其中，颜料辅剂为炭黑、铁黄、酞菁蓝、柠檬黄、铁红、铁蓝中的一种或一种以上的混合物。
在常用的白色颜料中，二氧化钛的相对密度最小，同等质量的白色颜料中，二氧化钛的表面积最大，颜料体积最高。金红石型二氧化钛的熔点为1850℃、空气中的熔点为(1830±15)℃、富氧中的熔点为1879℃，熔点与二氧化钛的纯度有关。金红石型二氧化钛的沸点为为(3200±300)℃，在此高温下二氧化钛稍有挥发性。按莫氏硬度十分制标度，金红石型二氧化钛为6～6.5。
本发明的复配的颜料的作用是保光性好、耐热性好、耐溶剂性好，容易分散。
其中，所述助剂包括以下重量份的原料：
聚硅氧烷流平剂 0.1-0.3份
有机硅类消泡剂 0.1-1份
高分子型分散剂 0.5-1份
聚酯防浮色剂 0.1-1份
苯并三唑类紫外光吸收剂 0.5-1份
多甲基抗老化剂 0.5-0.8份。
助剂的主要作用为提高分散流平能力、漆膜硬度、抗刮擦强度、消泡和抑泡能力、耐温变性能、展色力和防变色能力等。
所述聚硅氧烷流平剂为聚二甲基硅氧烷、聚甲基烷基硅氧烷或有机改性聚硅氧烷。所述有机硅类消泡剂为聚甲基硅氧烷、破泡聚合物与硅氧烷的混合物。所述高分子型分散剂为聚丙烯酸酯、改性聚氨酯或聚酰胺。所述聚酯防浮色剂为高分子量多链型聚酯、嵌段型聚酯、脂肪酸改性聚酯。所述紫外光吸收剂为苯并三唑类紫外光吸收剂为2-（2’-羟基-5’-甲基苯基）苯并三氮唑、2-（2’-羟基-3’，5’-二叔苯基）-5-氯化苯并三唑。所述多甲基抗老化剂为4-苯甲酰氧基-2，2，6，6-四甲基哌啶、六甲基磷酰三胺。
破泡聚合物是一种优秀的消泡和脱泡剂，在生产和加工涂料时均能表现出优异的效果，有优异的消泡、脱泡功能。
一种双组份氟硅化丙烯酸聚氨酯涂料的制备方法，包括以下制备步骤：
步骤一、按组份配方，将30-50%重量份的羟基丙烯酸树脂、溶剂、颜料、高分子型分散剂、含氟微粉的原料按比例加入生产罐中；
步骤二、在转速为1200-2000r/min条件下分散10-20min；
步骤三、使用立式砂磨或卧式砂磨设备研磨4-5h；
步骤四、停止研磨，加入余量的羟基丙烯酸树脂、高硬度氧化物、聚硅氧烷流平剂、有机硅类消泡剂、聚酯防浮色剂、苯并三唑类紫外光吸收剂、多甲基抗老化剂，分散10-25min，过滤，即得到甲组份；在停止研磨后加入其他助剂有利于减少助剂损耗，提高生产效率；
步骤五、按组份配方，将封闭型异氰酸酯固化剂、溶剂按比例加入生产罐中，制得乙组份；
步骤六、将甲组份和乙组份按3:1-5:1的比例混合，充分搅拌均匀后，制得双组份氟硅化丙烯酸聚氨酯涂料。
一种双组份氟硅化丙烯酸聚氨酯涂料的应用方法，包括以下步骤：
第一步：对钢结构基材先进行表面清洁处理，去除油污，使基材表面清洁，然后对基材进行喷砂、抛丸或者磷化处理；有利于提高对基材的附着力和防护性能；
第二步：在经表面处理的钢材上喷上锌粉底漆涂层；
第三步：在锌粉底漆涂层上喷上聚氨酯中间涂层；
第四步：在聚氨酯中间涂层上喷上双组份氟硅化丙烯酸聚氨酯涂料；
第五步：在10-70℃条件下，固化1-12小时，使涂膜固化形成涂层。
锌粉底漆涂层上的锌粉对钢结构基材起到阴极保护作用，被氧化的锌粉形成氧化锌或者氢氧化锌作为一种填料继续存在于锌粉底漆涂层中。本发明的锌粉底漆涂层中的锌粉底漆可以是无机锌粉底漆、富锌底漆、有机硅锌粉底漆或环氧树脂锌粉底漆等锌粉类底漆。聚氨酯中间涂层对锌粉底漆涂层起到了一个很好的封闭保护性能，有效地抑制了锌粉底漆涂层的掉粉、脱漏。聚氨酯中间涂层采用的是聚氨酯材料的涂层。双组份氟硅化丙烯酸聚氨酯涂料，具有防变色和抗老化功能成分，可阻止外界的水分、氧气等不利因素对涂层的破坏，同时，涂膜硬度大，抗刮擦，物理机械性能好，附着力强。
其中，所述锌粉底漆涂层的厚度为80-120μm，所述聚氨酯中间涂层的厚度为40-80μm，所述双组份氟硅化丙烯酸聚氨酯涂料的厚度为80-120μm。
本发明的有益效果为：本发明的双组份氟硅化丙烯酸聚氨酯涂料的附着力、柔韧性、抗冲击等物理机械性能好，抗老化性、防腐蚀、抗刮擦性、耐污性、疏水性优良，一般用作长效防护涂层体系中的面漆，具备抗老化、抗刮擦、防腐蚀、防变色、防污染等功能。在配合其它性能优良的底漆和中漆使用的情况下，可以实现对钢结构极好的长效防护性能，防护寿命可达到30年。检测结果表明，该双组份氟硅化丙烯酸聚氨酯涂料的涂层的耐中性盐雾试验时间超过2000h，涂层经2000h以上的人工老化试验后，涂层无起泡、无开裂、无脱层、变色轻微。本发明的双组份氟硅化丙烯酸聚氨酯涂料可以广泛应用于室内、室外钢结构的防护，应用范围广，防护效果优异。
1、本发明与其它的丙烯酸聚氨酯涂料相比，由于采用高羟成膜物质和优化的颜料组合，并加入抗老化功能助剂，该涂料除了具有优异的附着力、柔韧性、抗冲击强度外，还具有极强的抗老化性和良好的防变色性能。本发明的双组份氟硅化丙烯酸聚氨酯涂料的附着力为0级，柔韧性为1mm的形变量，抗冲击强度≥500N×cm，双组份氟硅化丙烯酸聚氨酯涂料的涂层经2000h以上的人工老化试验后，涂层无起泡、无开裂、无脱层、变色轻微。
2、本发明与其他的防护面漆相比，由于含有含氟微粉和高硬度氧化物，该双组份氟硅化丙烯酸聚氨酯涂料具有优越的耐磨性、滑动性和优异的抗刮擦性能。氟硅化丙烯酸聚氨酯的固含量≥50%，粘度≥70s，细度≤35μm，该涂料制得的涂层固化后的硬度为4H。
3、本发明与其他的防护面漆相比，由于含有含氟微粉和硅类添加剂，该双组份氟硅化丙烯酸聚氨酯涂料具有优异的疏水性和抗污性能。通过阻止水和隔绝氧气，大大地延长了防护寿命。
4、本发明与其他的防护面漆相比，对羟基丙烯酸树脂、颜料、高硬度氧化物填料、功能性助剂和固化剂组合进行了优化，该双组份氟硅化丙烯酸聚氨酯涂料具有优异的耐温变性能。该涂料制得的涂层的耐人工加速老化性（2000h），涂层无起泡、无开裂、无脱层，变色1级（色差2.1），失光1级（失光率15%），粉化1级，耐中性盐雾性（2000h），涂层无红锈，无起泡。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1。
本实施例的一种双组份氟硅化丙烯酸聚氨酯涂料，包括甲组份和乙组份，甲组份和乙组份的质量比为3:1；
甲组份包括以下重量份的原料：
羟基丙烯酸树脂 50份
溶剂 24份
含氟微粉 1份
颜料 22份
高硬度氧化物 1份
助剂 2份
乙组份包括以下重量份的原料：
封闭型异氰酸酯固化剂 50份
溶剂 50份
其中，所述羟基丙烯酸树脂为羟基丙烯酸酯共聚物，固体份为59%，比重为0.95g/cm3，粘度为5500cp(25℃)，酸价为5mgKOH/g (100%)，羟值为53mgKOH/g。
其中，所述溶剂为经脱水处理的二甲苯、无水丁酯、乙二醇乙醚醋酸酯、尼龙酸二甲酯、戊二酸二甲酯、已二酸二甲酯和二丙酮醇中的任意三种或三种以上的混合物；
其中，所述含氟微粉为聚四氟乙烯微粉；
其中，所述颜料为钛白粉、炭黑、铁黄、酞菁蓝、柠檬黄、铁红、铁蓝中的任意两种以质量比为1:1混合的混合物；
其中，所述高硬度氧化物为氧化锆、氧化镁、氧化硅、氧化铝和氧化铍中的一种；
其中，所述封闭型异氰酸酯固化剂为六亚甲基二异氰酸酯三聚体；
其中，所述助剂包括以下重量份的原料：
聚硅氧烷流平剂 0.1份
有机硅类消泡剂 0.1份
高分子型分散剂 0.6份
聚酯防浮色剂 0.1份
苯并三唑类紫外光吸收剂 0.6份
多甲基抗老化剂 0.5份。
一种双组份氟硅化丙烯酸聚氨酯涂料的制备方法，包括以下制备步骤：
步骤一、按组份配方，将30%重量份的羟基丙烯酸树脂、溶剂、颜料、高分子型分散剂、含氟微粉的原料按比例加入生产罐中；
步骤二、在转速为1200r/min条件下分散20min；
步骤三、使用立式砂磨或卧式砂磨设备研磨4h；
步骤四、停止研磨，加入余量的羟基丙烯酸树脂、高硬度氧化物、聚硅氧烷流平剂、有机硅类消泡剂、聚酯防浮色剂、苯并三唑类紫外光吸收剂、多甲基抗老化剂、封闭型异氰酸酯固化剂，分散10min，过滤，即得到甲组份；
步骤五、按组份配方，将封闭型异氰酸酯固化剂、溶剂按比例加入生产罐中，制得乙组份；
步骤六、将甲组份和乙组份按3:1的比例混合，充分搅拌均匀后，制得双组份氟硅化丙烯酸聚氨酯涂料。
一种双组份氟硅化丙烯酸聚氨酯涂料的应用方法，包括以下步骤：
第一步：对钢结构基材先进行表面清洁处理，然后对基材进行喷砂、抛丸或者磷化处理；
第二步：在经表面处理的钢材上喷上锌粉底漆涂层，其厚度为80μm；
第三步：在锌粉底漆涂层上喷上聚氨酯中间涂层，其厚度为40μm；
第四步：在聚氨酯中间涂层上喷上双组份氟硅化丙烯酸聚氨酯涂料，其厚度为80μm；
第五步：在10℃条件下，固化12小时，使涂膜固化形成涂层。
实施例2。
本实施例的一种双组份氟硅化丙烯酸聚氨酯涂料，包括甲组份和乙组份，甲组份和乙组份的质量比为3.5:1；
甲组份包括以下重量份的原料：
羟基丙烯酸树脂 55份
溶剂 20份
含氟微粉 2份
颜料 18份
高硬度氧化物 3份
助剂 2份
乙组份包括以下重量份的原料：
封闭型异氰酸酯固化剂 60份
溶剂 40份
其中，所述羟基丙烯酸树脂为羟基丙烯酸酯共聚物，固体份为60%，比重为1g/cm3，粘度为5800cp(25℃)，酸价为7mgKOH/g (100%)，羟值为54mgKOH/g。
其中，所述甲组份、乙组份中的溶剂包括以下重量百分比的原料：
二甲苯 35%
无水丁酯 13%
乙二醇乙醚醋酸酯 15%
尼龙酸二甲酯 6%
戊二酸二甲酯 12%
已二酸二甲酯 8%
二丙酮醇 11%；
其中，所述含氟微粉为聚偏氟乙烯微粉；
其中，所述颜料为钛白粉、炭黑、铁黄、酞菁蓝、柠檬黄、铁红、铁蓝中的一种；
其中，所述高硬度氧化物为氧化锆、氧化镁、氧化硅、氧化铝和氧化铍中的任意两种以质量比为1:1混合的混合物；
其中，所述封闭型异氰酸酯固化剂为异佛尔酮二异氰酸酯三聚体；
其中，所述助剂包括以下重量份的原料：
聚硅氧烷流平剂 0.15份
有机硅类消泡剂 0.15份
高分子型分散剂 0.5份
聚酯防浮色剂 0.15份
苯并三唑类紫外光吸收剂 0.5份
多甲基抗老化剂 0.55份。
一种双组份氟硅化丙烯酸聚氨酯涂料的制备方法，包括以下制备步骤：
步骤一、按组份配方，将35%重量份的羟基丙烯酸树脂、溶剂、颜料、高分子型分散剂、含氟微粉的原料按比例加入生产罐中；
步骤二、在转速为1350r/min条件下分散18min；
步骤三、使用立式砂磨或卧式砂磨设备研磨4h；
步骤四、停止研磨，加入余量的羟基丙烯酸树脂、高硬度氧化物、聚硅氧烷流平剂、有机硅类消泡剂、聚酯防浮色剂、苯并三唑类紫外光吸收剂、多甲基抗老化剂、封闭型异氰酸酯固化剂，分散12min，过滤，即得到甲组份；
步骤五、按组份配方，将封闭型异氰酸酯固化剂、溶剂按比例加入生产罐中，制得乙组份；
步骤六、将甲组份和乙组份按3.5:1的比例混合，充分搅拌均匀后，制得双组份氟硅化丙烯酸聚氨酯涂料。
一种双组份氟硅化丙烯酸聚氨酯涂料的应用方法，包括以下步骤：
第一步：对钢结构基材先进行表面清洁处理，然后对基材进行喷砂、抛丸或者磷化处理；
第二步：在经表面处理的钢材上喷上锌粉底漆涂层，其厚度为90μm；
第三步：在锌粉底漆涂层上喷上聚氨酯中间涂层，其厚度为50μm；
第四步：在聚氨酯中间涂层上喷上双组份氟硅化丙烯酸聚氨酯涂料，其厚度为90μm；
第五步：在20℃条件下，固化9小时，使涂膜固化形成涂层。
实施例3。
本实施例的一种双组份氟硅化丙烯酸聚氨酯涂料，包括甲组份和乙组份，甲组份和乙组份的质量比为4:1；
甲组份包括以下重量份的原料：
羟基丙烯酸树脂 60份
溶剂 18份
含氟微粉 0.5份
颜料 15份
高硬度氧化物 1.5份
助剂 5份
乙组份包括以下重量份的原料：
封闭型异氰酸酯固化剂 65份
溶剂 35份
其中，所述羟基丙烯酸树脂为羟基丙烯酸酯共聚物，固体份为60%，比重为1.01g/cm3，粘度为6000cp(25℃)，酸价为9mgKOH/g (100%)，羟值为55mgKOH/g。
其中，所述甲组份、乙组份中的溶剂包括以下重量百分比的原料：
二甲苯 40%
无水丁酯 12%
乙二醇乙醚醋酸酯 10%
尼龙酸二甲酯 15%
戊二酸二甲酯 6%
已二酸二甲酯 5%
二丙酮醇 12%；
其中，所述含氟微粉为聚全氟乙丙烯微粉；
其中，所述颜料包括以下重量百分比的原料：
钛白粉 90%
颜料辅剂 10%
其中，钛白粉为金红石型钛白粉；
其中，颜料辅剂为炭黑、铁黄、酞菁蓝、柠檬黄、铁红、铁蓝中的一种或一种以上的混合物；
其中，所述高硬度氧化物为氧化锆、氧化镁、氧化硅、氧化铝和氧化铍中任意三种以质量比为1:1:1的混合物；
其中，所述封闭型异氰酸酯固化剂为六亚甲基二异氰酸酯缩二脲；
其中，所述助剂包括以下重量份的原料：
聚硅氧烷流平剂 0.2份
有机硅类消泡剂 1份
高分子型分散剂 1份
聚酯防浮色剂 1份
苯并三唑类紫外光吸收剂 1份
多甲基抗老化剂 0.8份。
一种双组份氟硅化丙烯酸聚氨酯涂料的制备方法，包括以下制备步骤：
步骤一、按组份配方，将40%重量份的羟基丙烯酸树脂、溶剂、颜料、高分子型分散剂、含氟微粉的原料按比例加入生产罐中；
步骤二、在转速为1500r/min条件下分散15min；
步骤三、使用立式砂磨或卧式砂磨设备研磨4.5h；
步骤四、停止研磨，加入余量的羟基丙烯酸树脂、高硬度氧化物、聚硅氧烷流平剂、有机硅类消泡剂、聚酯防浮色剂、苯并三唑类紫外光吸收剂、多甲基抗老化剂、封闭型异氰酸酯固化剂，分散15min，过滤，即得到甲组份；
步骤五、按组份配方，将封闭型异氰酸酯固化剂、溶剂按比例加入生产罐中，制得乙组份；
步骤六、将甲组份和乙组份按4:1的比例混合，充分搅拌均匀后，制得双组份氟硅化丙烯酸聚氨酯涂料。
一种双组份氟硅化丙烯酸聚氨酯涂料的应用方法，包括以下步骤：
第一步：对钢结构基材先进行表面清洁处理，然后对基材进行喷砂、抛丸或者磷化处理；
第二步：在经表面处理的钢材上喷上锌粉底漆涂层，其厚度为100μm；
第三步：在锌粉底漆涂层上喷上聚氨酯中间涂层，其厚度为60μm；
第四步：在聚氨酯中间涂层上喷上双组份氟硅化丙烯酸聚氨酯涂料，其厚度为100μm；
第五步：在30℃条件下，固化6小时，使涂膜固化形成涂层。
实施例4。
本实施例的一种双组份氟硅化丙烯酸聚氨酯涂料，包括甲组份和乙组份，甲组份和乙组份的质量比为4.5:1；
甲组份包括以下重量份的原料：
羟基丙烯酸树脂 65份
溶剂 17份
含氟微粉 2.5份
颜料 11份
高硬度氧化物 2份
助剂 2.5份
乙组份包括以下重量份的原料：
封闭型异氰酸酯固化剂 70份
溶剂 30份
其中，所述羟基丙烯酸树脂为羟基丙烯酸酯共聚物，固体份为61%，比重为1.02g/cm3，粘度为6250cp(25℃)，酸价为10mgKOH/g (100%)，羟值为55mgKOH/g。
其中，所述甲组份、乙组份中的溶剂包括以下重量百分比的原料：
二甲苯 45%
无水丁酯 11%
乙二醇乙醚醋酸酯 6%
尼龙酸二甲酯 8%
戊二酸二甲酯 10%
已二酸二甲酯 7%
二丙酮醇 13%；
其中，所述含氟微粉为聚四氟乙烯改性聚乙烯微粉；
其中，所述颜料包括以下重量百分比的原料：
钛白粉 95%
颜料辅剂 5
其中，钛白粉为金红石型钛白粉；
其中，颜料辅剂为炭黑、铁黄、酞菁蓝、柠檬黄、铁红、铁蓝中的一种或一种以上的混合物；
其中，所述高硬度氧化物为氧化锆、氧化镁、氧化硅、氧化铝和氧化铍中的任意四种以质量比为1:1:1的混合物；
其中，所述封闭型异氰酸酯固化剂为六亚甲基二异氰酸酯三聚体、异佛尔酮二异氰酸酯三聚体和六亚甲基二异氰酸酯缩二脲中任意两种以质量比为1:1的混合物；
其中，所述助剂包括以下重量份的原料：
聚硅氧烷流平剂 0.25份
有机硅类消泡剂 0.3份
高分子型分散剂 0.6份
聚酯防浮色剂 0.35份
苯并三唑类紫外光吸收剂 0.5份
多甲基抗老化剂 0.5份。
一种双组份氟硅化丙烯酸聚氨酯涂料的制备方法，包括以下制备步骤：
步骤一、按组份配方，将45%重量份的羟基丙烯酸树脂、溶剂、颜料、高分子型分散剂、含氟微粉的原料按比例加入生产罐中；
步骤二、在转速为1800r/min条件下分散12min；
步骤三、使用立式砂磨或卧式砂磨设备研磨4.5h；
步骤四、停止研磨，加入余量的羟基丙烯酸树脂、高硬度氧化物、聚硅氧烷流平剂、有机硅类消泡剂、聚酯防浮色剂、苯并三唑类紫外光吸收剂、多甲基抗老化剂、封闭型异氰酸酯固化剂，分散20min，过滤，即得到甲组份；
步骤五、按组份配方，将封闭型异氰酸酯固化剂、溶剂按比例加入生产罐中，制得乙组份；
步骤六、将甲组份和乙组份按4.5:1的比例混合，充分搅拌均匀后，制得双组份氟硅化丙烯酸聚氨酯涂料。
一种双组份氟硅化丙烯酸聚氨酯涂料的应用方法，包括以下步骤：
第一步：对钢结构基材先进行表面清洁处理，然后对基材进行喷砂、抛丸或者磷化处理；
第二步：在经表面处理的钢材上喷上锌粉底漆涂层，其厚度为110μm；
第三步：在锌粉底漆涂层上喷上聚氨酯中间涂层，其厚度为70μm；
第四步：在聚氨酯中间涂层上喷上双组份氟硅化丙烯酸聚氨酯涂料，其厚度为110μm；
第五步：在50℃条件下，固化3小时，使涂膜固化形成涂层。
实施例5。
本实施例的一种双组份氟硅化丙烯酸聚氨酯涂料，包括甲组份和乙组份，甲组份和乙组份的质量比为5:1；
甲组份包括以下重量份的原料：
羟基丙烯酸树脂 70份
溶剂 15份
含氟微粉 0.1份
颜料 10份
高硬度氧化物 1份
助剂 3.9份
乙组份包括以下重量份的原料：
封闭型异氰酸酯固化剂 80份
溶剂 20份
其中，所述羟基丙烯酸树脂为羟基丙烯酸酯共聚物，固体份为62%，比重为1.05g/cm3，粘度为6500cp(25℃)，酸价为12mgKOH/g (100%)，羟值为56mgKOH/g。
其中，所述甲组份、乙组份中的溶剂包括以下重量百分比的原料：
二甲苯 55%
无水丁酯 10%
乙二醇乙醚醋酸酯 5%
尼龙酸二甲酯 5%
戊二酸二甲酯 5%
已二酸二甲酯 10%
二丙酮醇 10%；
其中，所述含氟微粉为聚四氟乙烯微粉；
其中，所述颜料包括以下重量百分比的原料：
钛白粉 99%
颜料辅剂 1%
其中，钛白粉为金红石型钛白粉；
其中，颜料辅剂为炭黑、铁黄、酞菁蓝、柠檬黄、铁红、铁蓝中的一种或一种以上的混合物；
其中，所述高硬度氧化物为氧化锆、氧化镁、氧化硅、氧化铝和氧化铍以质量比为1:1:1:1:1的混合物；
其中，所述封闭型异氰酸酯固化剂为六亚甲基二异氰酸酯三聚体、异佛尔酮二异氰酸酯三聚体和六亚甲基二异氰酸酯缩二脲以质量比为1:1:1的混合物；
其中，所述助剂包括以下重量份的原料：
聚硅氧烷流平剂 0.3份
有机硅类消泡剂 0.8份
高分子型分散剂 0.7份
聚酯防浮色剂 0.6份
苯并三唑类紫外光吸收剂 0.8份
多甲基抗老化剂 0.7份。
一种双组份氟硅化丙烯酸聚氨酯涂料的制备方法，包括以下制备步骤：
步骤一、按组份配方，将50%重量份的羟基丙烯酸树脂、溶剂、颜料、高分子型分散剂、含氟微粉的原料按比例加入生产罐中；
步骤二、在转速为2000r/min条件下分散10min；
步骤三、使用立式砂磨或卧式砂磨设备研磨5h；
步骤四、停止研磨，加入余量的羟基丙烯酸树脂、高硬度氧化物、聚硅氧烷流平剂、有机硅类消泡剂、聚酯防浮色剂、苯并三唑类紫外光吸收剂、多甲基抗老化剂、封闭型异氰酸酯固化剂，分散25min，过滤，即得到甲组份；
步骤五、按组份配方，将封闭型异氰酸酯固化剂、溶剂按比例加入生产罐中，制得乙组份；
步骤六、将甲组份和乙组份按5:1的比例混合，充分搅拌均匀后，制得双组份氟硅化丙烯酸聚氨酯涂料。
一种双组份氟硅化丙烯酸聚氨酯涂料的应用方法，包括以下步骤：
第一步：对钢结构基材先进行表面清洁处理，然后对基材进行喷砂、抛丸或者磷化处理；
第二步：在经表面处理的钢材上喷上锌粉底漆涂层，其厚度为120μm；
第三步：在锌粉底漆涂层上喷上聚氨酯中间涂层，其厚度为80μm；
第四步：在聚氨酯中间涂层上喷上双组份氟硅化丙烯酸聚氨酯涂料，其厚度为120μm；
第五步：在70℃条件下，固化1小时，使涂膜固化形成涂层。
本发明的实施例1-5制得的双组份氟硅化丙烯酸聚氨酯涂料的物理性能如下：
以上所述实施方式，只是本发明的较佳实施方式，并非来限制本发明实施范围，故凡依本发明申请专利范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括本发明专利申请范围内。
Claims (9)
1.一种双组份氟硅化丙烯酸聚氨酯涂料，其特征在于：包括甲组份和乙组份，甲组份和乙组份的质量比为3:1-5:1；
所述甲组份包括以下重量份的原料：
羟基丙烯酸树脂 50-70份
溶剂 15-24份
含氟微粉 0.1-3份
颜料 10-25份
高硬度氧化物 1-3份
助剂 2-5份
所述乙组份包括以下重量份的原料：
封闭型异氰酸酯固化剂 50-80份
溶剂 20-50份
其中，所述甲、乙组份中的溶剂为经脱水处理的二甲苯、无水丁酯、乙二醇乙醚醋酸酯、尼龙酸二甲酯、戊二酸二甲酯、已二酸二甲酯和二丙酮醇中的三种或三种以上的混合物；
其中，所述甲组份中含氟微粉为聚偏氟乙烯微粉、聚全氟乙丙烯微粉或聚四氟乙烯改性聚乙烯微粉；
其中，所述甲组份中高硬度氧化物为氧化锆、氧化镁、氧化硅、氧化铝和氧化铍中的一种或一种以上的混合物；
其中，所述乙组份中的封闭型异氰酸酯固化剂为六亚甲基二异氰酸酯三聚体、异佛尔酮二异氰酸酯三聚体和六亚甲基二异氰酸酯缩二脲中的一种或一种以上的混合物；
其中，所述甲组份中，颜料包括以下重量百分比的原料：
钛白粉 90-99%
颜料辅剂 1-10%
其中，钛白粉为金红石型钛白粉；
其中，颜料辅剂为炭黑、铁黄、酞菁蓝、柠檬黄、铁红、铁蓝中的一种或一种以上的混合物。
2.根据权利要求1所述的一种双组份氟硅化丙烯酸聚氨酯涂料，其特征在于：包括甲组份和乙组份，
甲组份包括以下重量份的原料：
羟基丙烯酸树脂 50-65份
溶剂 15-24份
含氟微粉 0.5-2份
颜料 15-25份
高硬度氧化物 1.5-3份
助剂 2.5-5份
乙组份包括以下重量份的原料：
封闭型异氰酸酯固化剂 50-70份
溶剂 30-50份。
3.根据权利要求1所述的一种双组份氟硅化丙烯酸聚氨酯涂料，其特征在于：所述甲组份中的羟基丙烯酸树脂为羟基丙烯酸酯共聚物，固体份为59-62%，比重为0.95-1.05g/cm3，粘度为5500-6500cp，酸价为5-12mgKOH/g，羟值为53-56mgKOH/g。
4.根据权利要求1所述的一种双组份氟硅化丙烯酸聚氨酯涂料，其特征在于：所述甲组份、乙组份中的溶剂包括以下重量百分比的原料：
二甲苯 30-60%
无水丁酯 10-15%
乙二醇乙醚醋酸酯 5-20%
尼龙酸二甲酯 5-20%
戊二酸二甲酯 5-20%
已二酸二甲酯 5-20%
二丙酮醇 10-15%。
5.根据权利要求1所述的一种双组份氟硅化丙烯酸聚氨酯涂料，其特征在于：所述助剂包括以下重量份的原料：
聚硅氧烷流平剂 0.1-0.3份
有机硅类消泡剂 0.1-1份
高分子型分散剂 0.5-1份
聚酯防浮色剂 0.1-1份
苯并三唑类紫外光吸收剂 0.5-1份
多甲基抗老化剂 0.5-0.8份。
6.根据权利要求5所述的一种双组份氟硅化丙烯酸聚氨酯涂料，其特征在于：所述聚硅氧烷流平剂为聚二甲基硅氧烷、聚甲基烷基硅氧烷或有机改性聚硅氧烷；所述有机硅类消泡剂为聚甲基硅氧烷、破泡聚合物与硅氧烷的混合物；所述高分子型分散剂为聚丙烯酸酯、改性聚氨酯或聚酰胺；所述聚酯防浮色剂为高分子量多链型聚酯、嵌段型聚酯、脂肪酸改性聚酯；所述紫外光吸收剂为苯并三唑类紫外光吸收剂为2-（2’-羟基-5’-甲基苯基）苯并三氮唑、2-（2’-羟基-3’，5’-二叔苯基）-5-氯化苯并三唑；所述多甲基抗老化剂为4-苯甲酰氧基-2，2，6，6-四甲基哌啶、六甲基磷酰三胺。
7.权利要求5所述的一种双组份氟硅化丙烯酸聚氨酯涂料的制备方法，其特征在于：包括以下制备步骤：
步骤一、按组份配方，30-50%重量百分比的羟基丙烯酸树脂、溶剂、颜料、高分子型分散剂、含氟微粉的原料按比例加入生产罐中；
步骤二、在转速为1200-2000r/min条件下分散10-20min；
步骤三、使用立式砂磨或卧式砂磨设备研磨4-5h；
步骤四、停止研磨，加入余量的羟基丙烯酸树脂、高硬度氧化物、聚硅氧烷流平剂、有机硅类消泡剂、聚酯防浮色剂、苯并三唑类紫外光吸收剂、多甲基抗老化剂，分散10-25min，过滤，即得到甲组份；
步骤五、按组份配方，将封闭型异氰酸酯固化剂、溶剂按比例加入生产罐中，制得乙组份；
步骤六、将甲组份和乙组份按3:1-5:1的比例混合，充分搅拌均匀后，制得双组份氟硅化丙烯酸聚氨酯涂料。
8.权利要求1-6中任意一项所述的一种双组份氟硅化丙烯酸聚氨酯涂料的应用方法，其特征在于：包括以下步骤：
第一步：对钢结构基材先进行表面清洁处理，然后对基材进行喷砂、抛丸或者磷化处理；
第二步：在经表面处理的钢材上喷上锌粉底漆涂层；
第三步：在锌粉底漆涂层上喷上聚氨酯中间涂层；
第四步：在聚氨酯中间涂层上喷上双组份氟硅化丙烯酸聚氨酯涂料；
第五步：在10-70℃条件下，固化1-12小时，使涂膜固化形成涂层。
9.根据权利要求8所述的一种双组份氟硅化丙烯酸聚氨酯涂料的应用方法，其特征在于：所述锌粉底漆涂层的厚度为80-120μm，所述聚氨酯中间涂层的厚度为40-80μm，所述双组份氟硅化丙烯酸聚氨酯涂料的厚度为80-120μm。
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