CN104046150A - 聚偏二氟乙烯改性聚氯乙烯涂料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了聚偏二氟乙烯改性聚氯乙烯涂料，它是由甲、乙两组分组成，其中甲组分主要由聚氯乙烯树脂、邻苯二甲酸二辛酯、聚偏二氟乙烯树脂、二甲基甲酰胺、改性高氯化聚乙烯树脂、二甲苯甲醛树脂、氟碳改性聚硅氧烷等物质研制而成；乙组分为异氰酸酯加成物；使用前按重量比甲组分∶乙组分＝100.0∶9.0-12.0配制成聚偏二氟乙烯改性聚氯乙烯涂料，简称FVC防腐涂料，该涂料具有良好的基体结合力，超高的耐候性，突出的耐化学介质和较高的耐温性能等，长期使用温度在120-150℃间，广泛的应用于化工、石油、制药、食品等行业的工程建筑、设备构件和生产装置中作为防腐蚀保护涂层，其使用寿命可达10年以上，深受用户欢迎，有较高的经济和社会效益。
Description
一、技术领域
本发明属于高分子材料学科和工业防腐蚀工程领域，是一种双组分溶剂型的聚偏二氟乙烯改性聚氯乙烯防腐蚀涂料，简称FVC防腐涂料，具有耐温、耐候和防化学介质腐蚀等特点。
二、技术背景
目前市场常用的防腐涂料有过氯乙烯涂料、高氯化聚乙烯涂料、PF-01萤丹聚氯乙烯涂料、氯化橡胶等涂料，它们各有优点，有的耐蚀性较好，有的柔顺性较好等，但普遍存在着漆膜薄而脆，附着力不高，涂刷道数多，使用寿命短，有的耐腐蚀性欠佳等缺点，基于这些问题的存在，浙江永固为华涂料有限公司与清华大学、浙江工业大学防腐涂料专家一起研制开发了一种具有耐蚀性能优异，适用面广，施工简便，使用寿命长的新型防腐涂料-聚偏二氟乙烯改性聚氯乙烯涂料，即FVC防腐涂料，并已取得用户好评，获得良好的社会效益和经济效益。
三、发明内容
永固人时刻以“保护自然环境、造福子孙后代”的企业道德为起点，在努力减少资源消耗的同时，积极研发性能更环保，科技含量更高、顾客更满意的涂料产品。近年来，在清华大学、浙江工业大学、武汉现代工业技术研究院等院校和研究院的协助下，我公司科技人员根据多年的经验，对原有聚四氟乙烯改性聚氯乙烯涂料进行改正：聚氯乙烯树脂通过塑化反应后提高树脂的溶解浓度，即从原有的8％提升到改进后的14％，在添加高氯化聚乙烯后树脂的溶解度达18％左右，增加漆膜的丰满和光泽度，二甲苯甲醛树脂代替邻苯二甲酸二辛酯，保证漆膜有长期的柔韧性，因为邻苯二甲酸二辛酯会慢慢地挥发出漆膜，尤其厚涂时，使漆膜变脆而开裂脱落；聚偏二氟乙烯树脂代替聚四氟乙烯树脂，一方面为了解决氟树脂的难溶解问题，另一方面增加氟树脂在涂膜中的用量，干膜中氟树脂含量从3％提高到现在的8％，进一步提高漆膜的耐候性和耐温性，耐老化达1500小时，耐高温达150℃以上。因此，改进后的聚偏二氟乙烯改性聚氯乙烯涂料除了大大提升涂料耐蚀、耐候、耐温等综合性能外，还为社会创造了更洁净的环保效应，为客户赢得了更大的经济效应。
聚偏二氟乙烯改性聚氯乙烯涂料主要应用于化工、石油、制药、食品等行业中作为设备、建筑、构件表面的保护涂层，该涂料由甲、乙两组分组成，其重量配比为：甲组份∶乙组分＝100.0∶10.0；其中甲组分的重量百分比配方是：聚偏二氟乙烯树脂4.0，聚氯乙烯树脂7.0，邻苯二甲酸二辛酯0.7份，改性高氯化聚乙烯树脂4.0，二甲苯甲醛树脂3.0，金红石钛白粉8.5，重晶石粉10.0，滑石粉5.0，938B澎润土1.0，阴离子羧酸聚合物0.5，氟碳改性聚硅氧烷0.3，聚醚改性聚硅氧烷0.2，环己酮33.0，丙酮9.3，二甲基乙酰胺13.5，聚偏二氟乙烯改性聚氯乙烯涂料甲组分的制备方法有如下四步：
(1)聚偏二氟乙烯树脂胶液的制备：将13.5份二甲基乙酰胺投入釜温为85℃的反应釜中，在250转/分的搅拌速度下缓慢且均匀加入4.0份聚偏二氟乙烯树脂，加完后继续搅拌30分钟，当物料呈无色透明状时即为聚偏二氟乙烯树脂胶液；
(2)改性聚氯乙烯树脂胶液的制备：首先塑化聚氯乙烯树脂：将7.0份聚氯乙烯树脂投入有高速离心装置的配料筒中，同时加入0.7份邻苯二甲酸二辛酯增塑剂，树脂在高速离心下塑化，当温度升至80℃时关停离心机，冷却后的物料即为塑化聚氯乙烯树脂；另将33.0份环己酮投入反应釜中，升温至80℃，在300转/分速度的搅拌下投入已配制的塑化聚氯乙烯树脂和4.0份改性高氯化聚乙烯树脂，继续搅拌30分钟，待物料呈无色透明状时再加入3.0份二甲苯甲醛树脂，冷却后即为改性聚氯乙烯树脂胶液；
(3)浆料制备：将上述已制备的聚偏二氟乙烯树脂胶液和改性聚氯乙烯树脂胶液投入反应釜中，在300转/分速度的搅拌下加入0.5份阴离子羧酸聚合物和1.0份938B膨润土，搅拌25分钟后再依次加入8.5份金红石钛白粉，10.0份重晶石粉，5.0份滑石粉后继续搅拌20分钟，再将物料经泵送至砂磨机研磨3-4次待浆料细度小于50μm时即可；
(4)聚偏二氟乙烯改性聚氯乙烯涂料甲组分配制：上述研磨好的浆料经泵送至反应釜，在350转/分速度的搅拌下加入氟碳改性聚硅氧烷0.3份，聚醚改性聚硅氧烷0.2份，丙酮9.3份以及适量的颜料，当物料粘度达涂-4杯60S时即制成聚偏二氟乙烯改性聚氯乙烯涂料甲组分；聚偏二氟乙烯改性聚氯乙烯涂料乙组分是异氰酸酯；
(5)聚偏二氟乙烯树脂改性聚氯乙烯涂料的配制是：在100份聚偏二氟乙烯改性聚氯乙烯涂料甲组分中加入10份异氰酸酯，经电动搅拌器充分搅匀即制成氟树脂改性聚氯乙烯涂料；
优选研究证实聚偏二氟乙烯改性聚氯乙烯涂料中甲、乙组分的重量比也可扩大为：甲组分∶乙组分＝100.0∶9.0-12.0，相同，甲组分中的组分物质，其用量也可在适当的范围内增减。
四、具体实施方式
本发明在聚氯乙烯涂料中引进聚偏二氟乙烯树脂、改性高氯化聚乙烯树脂、二甲苯甲醛树脂等改性组分，并对聚氯乙烯树脂进行塑化，使树脂的溶解度高达18％，提高了涂料固含量和涂层厚度、增加了漆膜的丰满度和光泽；因挥发性较大的邻苯二甲酸二辛酯增塑剂被二甲苯甲醛所取代，有效克服了聚氯乙烯涂料涂层的脆、薄和易开裂等问题；聚偏二氟乙烯树脂替代聚四氟乙烯树脂使涂料中氟树脂含量从3％提高至今的8％，从而提高漆膜耐候性和耐温性，耐老化指标高达1500小时，耐高温达150℃以上，是常用涂料所不及的，能耐硫酸、硝酸、盐酸、磷酸、氢氟酸及甲醛、醇类、碱类、盐溶液和有机溶剂的腐蚀，广泛应用于工业建筑、石油、化工、制药、食品等行业，深受用户好评，今结合生产实际列例如下。
实施例一
(1)聚偏二氟乙烯树脂胶液的制备：将13.5份二甲基乙酰胺投入釜温为85℃的反应釜中，在250转/分的搅拌速度下缓慢且均匀加入4.0份聚偏氟乙烯树脂，加完后继续搅拌30分钟，当物料呈无色透明状时即为聚偏氟乙烯树脂胶液；
(2)改性聚氯乙烯树脂胶液的制备：首先塑化聚氯乙烯树脂：将7.0份聚氯乙烯树脂投入有高速离心装置的配料筒中，同时加入0.7份邻苯二甲酸二辛酯增塑剂，树脂在高速离心下塑化，当温度升至80℃时关停离心机，冷却后的物料即为塑化聚氯乙烯树脂；另将33.0份环己酮投入反应釜中，升温至80℃，在300转/分速度的搅拌下投入已配制的塑化聚氯乙烯树脂和4.0份改性高氯化聚乙烯树脂，继续搅拌30分钟，待物料呈无色透明状时再加入3.0份二甲苯甲醛树脂，冷却后即为改性聚氯乙烯树脂胶液；
(3)浆料制备：将上述已制备的聚偏二氟乙烯树脂胶液和改性聚氯乙烯树脂胶液投入反应釜中，在300转/分速度的搅拌下加入0.5份阴离子羧酸聚合物和1.0份938B膨润土，搅拌25分钟后再依次加入8.5份金红石钛白粉，10.0份重晶石粉，5.0份滑石粉后继续搅拌20分钟，再将物料经泵送至砂磨机研磨3-4次待浆料细度小于50μm时即可；
(4)聚偏二氟乙烯改性聚氯乙烯涂料甲组分配制：将研磨好的浆料经泵送至反应釜，在350转/分速度的搅拌下加入氟碳改性聚硅氧烷0.3份，聚醚改性聚硅氧烷0.2份，丙酮9.3份以及适量的颜料，当物料粘度达涂-4杯60S时即制成聚偏二氟乙烯改性聚氯乙烯涂料甲组分；聚偏二氟乙烯改性聚氯乙烯涂料乙组分是异氰酸酯；
(5)聚偏二氟乙烯改性聚氯乙烯涂料的配制是：在100份聚偏二氟乙烯改性聚氯乙烯涂料甲组分中加入10份异氰酸酯，经电动搅拌器充分搅匀即制成聚偏二氟乙烯改性聚氯乙烯涂料。
实施例二
(1)聚偏二氟乙烯树脂胶液的制备：将13.5份二甲基乙酰胺投入釜温为85℃的反应釜中，在250转/分的搅拌速度下缓慢且均匀加入4.0份聚偏二氟乙烯树脂，加完后继续搅拌30分钟，当物料呈无色透明状时即为聚偏二氟乙烯树脂胶液；
(2)改性聚氯乙烯树脂胶液的制备：首先塑化聚氯乙烯树脂：将7.0份聚氯乙烯树脂投入有高速离心装置的配料筒中，同时加入0.7份邻苯二甲酸二辛酯增塑剂，树脂在高速离心下塑化，当温度升至80℃时关停离心机，冷却后的物料即为塑化聚氯乙烯树脂；另将33.0份环己酮投入反应釜中，升温至80℃，在300转/分速度的搅拌下投入已配制的塑化聚氯乙烯树脂和4.0份改性高氯化聚乙烯树脂，继续搅拌30分钟，待物料呈无色透明状时再加入3.0份二甲苯甲醛树脂，冷却后即为改性聚氯乙烯树脂胶液；
(3)浆料制备：将上述已制备的聚偏二氟乙烯树脂胶液和改性聚氯乙烯树脂胶液投入反应釜中，在300转/分速度的搅拌下加入0.5份阴离子羧酸聚合物和1.0份938B膨润土，搅拌25分钟后再依次加入8.5份金红石钛白粉，10.0份重晶石粉，5.0份滑石粉后继续搅拌20分钟，再将物料经泵送至砂磨机研磨3-4次待浆料细度小于50μm时即可；
(4)聚偏二氟乙烯改性聚氯乙烯涂料甲组分配制：上述研磨好的浆料经泵送至反应釜，在350转/分速度的搅拌下加入氟碳改性聚硅氧烷0.3份，聚醚改性聚硅氧烷0.2份，丙酮9.3份以及适量的颜料，当物料粘度达涂-4杯60S时即制成聚偏二氟乙烯改性聚氯乙烯涂料甲组分；聚偏二氟乙烯改性聚氯乙烯涂料乙组分是异氰酸酯；
(5)聚偏二氟乙烯改性聚氯乙烯涂料的配制是：在100份聚偏二氟乙烯改性聚氯乙烯涂料甲组分中加入9.0-12.0份异氰酸酯，经电动搅拌器充分搅匀即制成聚偏二氟乙烯改性聚氯乙烯涂料。
上述实施例面漆配方为白色，生产中可根据用户需要进行调色配制。
本发明涂料的主要技术指标：
1、固含量40-50％；
2、底漆附着力1级；
3、长期使用温度为120-150℃；
4、单层漆膜厚度为30-40μm；
5、耐老化性能大于1500小时；
6、抗冲击性大于50kg-cm：
7、耐化学介质性能：能耐大多数酸、碱、盐溶液及有机溶剂等介质的腐蚀。
Claims (2)
1.聚偏二氟乙烯改性聚氯乙烯涂料，是由甲、乙两组分配制而成，其特征是：聚偏二氟乙烯改性聚氯乙烯涂料甲组分与聚偏二氟乙烯改性聚氯乙烯涂料乙组分的重量比配方为：甲组分∶乙组分＝100.0∶10.0；其中聚偏二氟乙烯改性聚氯乙烯涂料甲组分的重量百分比配方是：聚偏二氟乙烯树脂4.0，聚氯乙烯树脂7.0，邻苯二甲酸二辛酯0.7，改性高氯化聚乙烯树脂4.0，二甲苯甲醛树脂3.0，金红石钛白粉8.5，重晶石粉10.0，滑石粉5.0，938B澎润土1.0，阴离子羧酸聚合物0.5，氟碳改性聚硅氧烷0.3，聚醚改性聚硅氧烷0.2，环己酮33.0，丙酮9.3，二甲基乙酰胺13.5，聚偏二氟乙烯改性聚氯乙烯涂料甲组分的制备方法有如下四步：
(1)聚偏二氟乙烯树脂胶液的制备：将13.5份二甲基乙酰胺投入釜温为85℃的反应釜中，在250转/分的搅拌速度下缓慢且均匀加入4.0份聚偏二氟乙烯树脂，加完后继续搅拌30分钟，当物料呈无色透明状时即为聚偏二氟乙烯树脂胶液；
(2)改性聚氯乙烯树脂胶液的制备：首先塑化聚氯乙烯树脂：将7.0份聚氯乙烯树脂投入有高速离心装置的配料筒中，同时加入0.7份邻苯二甲酸二辛酯增塑剂，树脂在高速离心下塑化，当温度升至80℃时关停离心机，冷却后的物料即为塑化聚氯乙烯树脂，另将33.0份环己酮投入反应釜中，升温至80℃，在300转/分速度的搅拌下投入已配制的塑化聚氯乙烯树脂和4.0份改性高氯化聚乙烯树脂，继续搅拌30分钟，待物料呈无色透明状时再加入3.0份二甲苯甲醛树脂，冷却后即为改性聚氯乙烯树脂胶液；
(3)浆料制备：将上述已制备的聚偏二氟乙烯树脂胶液和改性聚氯乙烯树脂胶液投入反应釜中，在300转/分速度的搅拌下加入0.5份阴离子羧酸聚合物和1.0份938B膨润土，搅拌25分钟后再依次加入8.5份金红石钛白粉，10.0份重晶石粉，5.0份滑石粉后继续搅拌20分钟，再将物料经泵送至砂磨机研磨3-4次待浆料细度小于50μm时即可；
(4)聚偏二氟乙烯改性聚氯乙烯涂料甲组分配制：上述研磨好的料浆经泵送至反应釜，在350转/分速度的搅拌下加入氟碳改性聚硅氧烷0.3份，聚醚改性聚硅氧烷0.2份，丙酮9.3份以及适量的颜料，当物料粘度达涂-4杯60S时即制成聚偏二氟乙烯改性聚氯乙烯涂料甲组分；聚偏二氟乙烯改性聚氯乙烯涂料乙组分是异氰酸酯；
(5)聚偏二氟乙烯改性聚氯乙烯涂料的配制是：在100份聚偏二氟乙烯改性聚氯乙烯涂料甲组分中加入10份聚偏二氟乙烯改性聚氯乙烯涂料乙组分异氰酸酯，经电动搅拌器充分搅匀即制成聚偏二氟乙烯改性聚氯乙烯涂料。
2.根据权利要求1所述聚偏二氟乙烯改性聚氯乙烯涂料，其特征是：聚偏二氟乙烯改性聚氯乙烯涂料的甲组分与聚偏二氟乙烯改性聚氯乙烯涂料乙组分的重量比配方为：甲组分∶乙组份＝100.0∶9.0-12.0。
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