CN105111641B - 水性有机硅含氟聚合物分散体与其制备方法 - Google Patents
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- C08L27/16—Homopolymers or copolymers or vinylidene fluoride
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Abstract
本发明提供了水性有机硅含氟聚合物分散体,包括:100重量份的偏氟乙烯‑六氟丙烯共聚物;10至30重量份的有机硅乳液;以及占偏氟乙烯‑六氟丙烯共聚物和有机硅乳液总重量的30wt%至50wt%的丙烯酸酯聚合物。本发明还提供了水性有机硅含氟聚合物分散体的制备方法。本发明的水性有机硅含氟聚合物分散体制备的涂料具有光泽度、耐沾污性、耐酸性、抗开裂性、及耐洗刷性更好的优点。
Description
技术领域
本发明关于含氟聚合物分散体,更特别关于水性有机硅含氟聚合物分散体及其制备方法。
背景技术
近来建筑涂料的需求持续增长,发展潜力巨大。聚偏氟乙烯(PVDF)树脂涂料以其超常的耐候性、耐污染性、和耐化学性等优良特性,广泛应用于建筑涂料中。然而聚偏氟乙烯需分散于有机溶剂中,不符合环保涂料的发展趋势。此外,聚偏氟乙烯在涂装时需要高温烘烤而无法风干,限制其应用范围。通过将偏氟乙烯单体(VDF)与其他含氟单体如六氟丙烯(HFP)共聚,可改善其性能并可应用于水性涂料中。然而上述P(VDF-HFP)的共聚物特性仍可进一步改善。
综上所述,目前亟需将其他高分子导入P(VDF-HFP)系统,以形成功能更佳的复合材料。
发明内容
本发明一实施例提供水性有机硅含氟聚合物分散体,包括:100重量份的偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物;10至30重量份的有机硅乳液;以及占偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物和有机硅乳液总重量的30wt%至50wt%的丙烯酸酯聚合物。
本发明一实施例提供水性有机硅含氟聚合物分散体的制备方法,包括:(1)在反应器中加入100重量份的偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物、10至30重量份的有机硅乳液、0.3至0.9重量份的乳化剂、0.02至0.12重量份的pH缓冲剂混合均匀;(2)将0.06至0.1重量份的引发剂,与4wt%至7wt%的丙烯酸酯聚合物的单体加入反应器;(3)将0.3至0.9重量份的乳化剂、0.02至0.12重量份的pH缓冲剂、与剩余的丙烯酸酯聚合物的单体及水制成预乳化液,其中该丙烯酸酯聚合物占偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物与有机硅乳液总重的30wt%至50wt%;(4)在室温下搅拌条件下,将40至50wt%的上述预乳化液滴加到反应器中,并开始加热升温;将温度保持在60-70℃范围,持续0.5-1小时;以及(5)保持温度60-70℃,将剩余的预乳化液在30-90分钟内滴加到反应器中,升温至75-80℃并反应30-60分钟;将温度降至60-70℃后将0.1至0.2重量份的终止剂加入反应器中,并保温1-2.5小时,降温冷却过滤,即得水性有机硅含氟聚合物分散体。
具体实施方式
本发明一实施例提供的水性有机硅含氟聚合物分散体,包括100重量份的偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物[P(VDF-HFP)]。P(VDF-HFP)相对于偏氟乙烯的均聚物(PVDF),具有较低的结晶度,较低的玻璃化转变温度,以及较高的溶剂溶胀性。在本发明一实施例中,P(VDF-HFP)中的HFP含量介于20wt%至50wt%之间。若HFP含量过高,则形成的皮膜会软。若HFP含量过低,则无法空干。
上述水性有机硅含氟聚合物分散体亦包含10至30重量份的有机硅乳液。若有机硅乳液的比例过高,则导致反应过程中产生胶化粒子。若有机硅乳液的比例过低,则分散体达不到所需的性能。在本发明一实施例中,有机硅乳液为甲基苯基有机硅树脂乳液。甲基苯基有机硅树脂兼具甲基硅氧键结和苯基硅氧键结。由于苯基硅氧键结的存在,甲基苯基有机硅树脂在热弹性、机械性能、黏结性、与光泽等方面明显优于甲基有机硅树脂。有机硅乳液能改善分散体的光泽度、耐酸性和抗裂性。
上述水性有机硅含氟聚合物分散体亦包含占偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物和有机硅乳液总重量的30wt%至50wt%的丙烯酸酯聚合物。若丙烯酸酯聚合物的比例过低,则反应过程不稳定而容易出现破乳现象,且反应完成后的产物易分层。若丙烯酸酯聚合物的比例过高,则会影响水性有机硅含氟聚合物分散体的耐候性及耐洗刷性。上述丙烯酸酯聚合物的单体包括合适的丙烯酸类、甲基丙烯酸类、或其他可共聚单体,包含但不限于:甲基丙烯酸甲酯(MMA),与丙烯酸乙酯(EA)、丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸丁酯(MBA)、丙烯酸异辛酯(2-EHA)、丙烯酸羟丙酯(HPA)、丙烯酸羟乙酯(HEA)、甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)中一或多者的混合物。在本发明一实施例中,单体为甲基丙烯酸甲酯(MMA)与丙烯酸乙酯(EA)混合,或甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸乙酯(EA)、与甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)混合。
在本发明一实施例中,上述丙烯酸酯聚合物的单体可进一步包含1-10重量份的功能单体,包含但不限于:甲基丙烯酸(MAA)、N-羟甲基丙烯酰胺(NMA)、丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)、甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)、有机硅功能单体如乙烯基三甲氧基硅烷、甲基乙烯基二甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、(甲基丙烯酰氧基甲基)甲基二甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧甲基三甲氧基硅烷、双丙酮丙烯酰胺(DAAM)、丙烯酸异冰片酯(IBOA)、或其组合。功能单体可提高与基材的附着力,增加树脂成膜时的交联密度,提高树脂的耐水性、光泽、硬度及柔韧性。若功能单体的用量过高,则反应时易凝胶,生成的树脂会变脆、耐水性变差,耐候性降低。
在本发明一实施例中,上述水性有机硅含氟聚合物分散体的制备方法如下:(1)在一反应器中加入100重量份的偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物、10至30重量份的有机硅乳液、0.3至0.9重量份的乳化剂、0.02至0.12重量份的pH缓冲剂混合均匀。在本发明一实施例中,乳化剂可为阴离子乳化剂、非离子乳化剂、反应型乳化剂、复合型乳化剂、或上述组合。阴离子乳化剂可为十二烷基磺酸钠(SLS)。复合型乳化剂可为烷基酚醚磺基琥珀酸酯钠盐,比如乳化剂MS-1。非离子乳化剂可为聚氧乙烯月桂醚。反应型乳化剂可为烯丙氧基羟丙基磺酸钠,比如市售的COPS-1。若此步骤的乳化剂用量过高,则聚合速率过快,易凝胶化;体系中会产生大量气泡,不利于乳液稳定;聚合物成膜后耐水性等物化耐性显著降低。若此步骤的乳化剂用量过低,则乳液稳定性差,聚合反应易凝聚,易造成抱轴及挂胶现象。在本发明一实施例中,pH缓冲剂可为磷酸盐、碳酸盐、或上述组合。若此步骤的pH缓冲剂用量过高,则会降低丙烯酸酯聚合物的单体及功能单体的反应活性,聚合物成膜后耐水性等物化性能降低。若此步骤的pH缓冲剂用量过低,则体系不稳定,反应过程中易发生破乳。
接着(2)将0.06至0.1重量份的引发剂,与4wt%至7wt%的丙烯酸酯聚合物的单体加入该反应器。在本发明一实施例中,引发剂以低温油溶性引发剂为宜,这是因为水溶性引发剂易于在水相中引发单体,对于溶胀到含氟和含硅体系中的单体引发速率低,不利于生成互穿聚合物网络(IPN)结构或半IPN结构。再者,含氟和含硅体系在较高温度如大于85℃条件下极不稳定,易于破乳结团。引发剂可为偶氮二异丁腈(AIBN)或过氧化二苯甲酰(BPO)。在本发明一实施例中,引发剂为AIBN。若引发剂用量过高,则引发速率过快,易破乳、凝胶化。若引发剂用量过低,则反应速率低。在此步骤中,若丙烯酸酯聚合物的单体用量过高,则体系不稳定,分散液易结团。若丙烯酸酯聚合物的单体用量过低,则不能较好的溶解引发剂。
接着(3)将0.3至0.9重量份的乳化剂、0.02至0.12重量份的pH缓冲剂、与剩余的丙烯酸酯聚合物的单体及适量的水制成预乳化液。在本发明一实施例中,步骤(2)与(3)的丙烯酸酯聚合物占偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物和有机硅乳液总重量的30wt%至50wt%。
接着(4)在室温下搅拌条件下,将40wt%至50wt%的上述预乳化液滴加到该反应器中,并开始加热升温;将温度保持在60-70℃范围,持续0.5-1小时。在此步骤中,若预乳化液用量过高,则反应初期单体浓度过高,反应速率快,易发生凝胶、破乳。若预乳化液用量过低,则单体浓度过低,反应速率慢,反应时间会延长。在此步骤中,若温度过高或持续时间过久,则乳化体系易破裂,且反应速率过快,易破乳、胶化,也会影响乳液的机械稳定性,活性自由基减少,影响与后续反应的连续性。若温度过低或持续时间过短,则反应速率低,残留单体较多,影响后续反应。
接着(5)保持温度60-70℃,将剩余的预乳化液在30-90分钟内滴加到反应器中。若预乳化液添加时间过短,则单位时间内单体浓度过高,反应速率过快,易产生破乳、凝胶。若预乳化液添加时间过长,则反应速率过低。之后升温至75-80℃,并反应30-60分钟。在此步骤中,若温度过高或持续时间过久,则乳液体系不稳定,易破乳。若温度过低或持续时间过短,则残留单体过多,反应转化率低。接着将温度降至60-70℃后,将0.1至0.2重量份的终止剂加入反应器中,并保温1-2.5小时,降温冷却过滤,即得水性有机硅含氟聚合物分散体。在此步骤中,若温度过高或持续时间过久,则乳液体系不稳定,易破乳。若温度过低或持续时间过短,则残留单体过多,反应转化率低。在本发明一实施例中,终止剂可为水溶性终止剂如过硫酸钾(KPS)、过硫酸铵(APS)、叔丁基过氧化氢(t-BPH)与甲醛和次硫酸钠(SFS)组成的氧化还原体系终止剂(t-BPH/SFS)、或APS/FeSO4。在本发明一实施例中,终止剂为氧化还原体系终止剂t-BPH/SFS。若终止剂用量过高,则乳液体系不稳定,易破乳。若终止剂用量过低,则残留单体过多,反应转化率低。
在本发明一实施例中,更包括将1至10重量份的功能单体加入步骤(2)的该反应器。
上述水性有机硅含氟聚合物分散体可用于水性建筑涂料,具有优异的光泽度、耐沾污性、耐酸性、抗开裂性及耐洗刷性。
为了让本发明的上述和其他目的、特征、和优点能更明显易懂,下文特举数实施例,作详细说明如下:
实施例
下述偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物为中昊晨光化工研究院有限公司所售的氟橡胶F2601(HFP含量为37wt%,固含量32%)、F2611L(HFP含量为20wt%,固含量28%)、与F2631L(HFP含量为50wt%,固含量30%)。
下述有机硅乳液为瓦克公司所售的水性含甲基苯基有机硅树脂乳液 50E,固含量50%; 52E,固含量60%;与德国迪高公司所售的 40/W,固含量50%。
实施例1
在反应器中加入3125g含氟聚合物(F2601)、200g有机硅乳液(MP 50E)、4g十二烷基磺酸钠(SLS)、与1g的碳酸氢钠后混合均匀。在搅拌条件下将0.8g AIBN、20g甲基丙烯酸甲酯(MMA)、8g丙烯酸乙酯(EA)、及10g甲基丙烯酸(MAA)加入反应器。
在另一容器中,将4g SLS、1g碳酸氢钠、260g MMA、及112g丙烯酸乙酯(EA)及适量的水制成浓度为40wt%的预乳化液。在室温搅拌条件下,将40wt%的上述预乳化液滴加到反应器中,并开始加热升温,温度保持在60℃持续1小时。然后将剩余的预乳化液在30分钟内滴加到反应器中,升温至75℃并保温反应60分钟。然后将温度降至60℃,加入1g终止剂(t-BPH/SFS),并保温1小时。最后降温冷却过滤,即得到水性有机硅含氟聚合物分散体。
实施例2
在反应器中加入3125g含氟聚合物(F2601)、400g有机硅乳液(P 40/W)、6g SLS、1g碳酸氢钠并混合均匀。在搅拌条件下再加入0.7g AIBN、10g MMA、8g EA、及1g丙烯酰胺(AM)。
在另一容器中,将6g SLS,1g碳酸氢钠、190g MMA、及152g EA及适量的水制成浓度为40wt%的预乳化液。在室温搅拌条件下,将50wt%的上述预乳化液滴加到反应器中,并开始加热升温,温度保持在70℃持续0.5小时。然后将剩余的预乳化液在60分钟内滴加到反应器中,升温至80℃并保温反应30分钟。然后将温度降至70℃,加入1g终止剂(t-BPH/SFS),并保温2.5小时。最后降温冷却过滤,即得水性有机硅含氟聚合物分散体。
实施例3
在反应器中加入3571.4g含氟聚合物(F2611L)、500g有机硅乳液(MPF 52E)、5gSLS、与1g碳酸氢钠并混合均匀。在搅拌条件下再加入0.8g AIBN、18g MMA、6g EA、5g MAA、及5g AM。
在另一容器中,将5g SLS,1g碳酸氢钠、282g MMA、及114g EA及适量的水制成浓度为40wt%的预乳化液。在室温搅拌条件下,将50wt%的上述预乳化液滴加到反应器中,并开始加热升温,温度保持在60℃持续1小时。然后将剩余的预乳化液在90分钟内滴加到反应器中,升温至75℃并保温反应60分钟。然后将温度降至60℃,加入1g终止剂(t-BPH/SFS),并保温2.5小时。最后降温冷却过滤,即可得水性有机硅含氟聚合物分散体。
实施例4
在反应器中加入3333.3g含氟聚合物(F2631L)、300g有机硅乳液(MPF 52E)、6gSLS、与1g碳酸氢钠并混合均匀。在搅拌条件下再加入1g AIBN与12g MMA、8g EA。
在另一容器中,将6g SLS、1g碳酸氢钠、288g MMA、及192g EA及适量的水制成浓度为40wt%的预乳化液。在室温搅拌条件下,将50wt%的上述预乳化液滴加到反应器中,并开始加热升温,温度保持在70℃持续0.5小时。然后将剩余的预乳化液在60分钟内滴加到反应器中,升温至80℃并保温反应30分钟。然后将温度降至70℃,加入1g终止剂(t-BPH/SFS),并保温1.5小时。最后降温冷却过滤,即得水性有机硅含氟聚合物分散体。
实施例5
在反应器中加入3125g含氟聚合物(F2601)、400g有机硅乳液(MPF 52E)、8g SLS、与1g碳酸氢钠并混合均匀。在搅拌条件下再加入1.2g AIBN、26g MMA、14g EA、5g MAA、及5gAM。
在另一容器中,将8g SLS,1g碳酸氢钠、及374g MMA、206g EA、及适量的水制成浓度为40wt%的预乳化液。在室温搅拌条件下,将50wt%的上述预乳化液滴加到反应器中,并开始加热升温,温度保持在70℃持续1小时。然后将剩余的预乳化液在60分钟内滴加到反应器中,升温至80℃并保温反应40分钟。然后将温度降至70℃,加入1g终止剂(t-BPH/SFS),并保温1小时。最后降温冷却过滤,即得水性有机硅含氟聚合物分散体。
实施例6
在反应器中加入3125g含氟聚合物(F2601)、400g有机硅乳液(MPF 52E)、8g SLS、与1g碳酸氢钠并混合均匀。在搅拌条件下再加入1.2g AIBN、24g MMA、13g EA、4g HEMA、5gMAA、及5g AM。
在另一容器中,将8g SLS,1g碳酸氢钠、336g MMA、187g EA、56g HEMA、及适量的水制成浓度为40wt%的预乳化液。在室温搅拌条件下,将50wt%的上述预乳化液滴加到反应器中,并开始加热升温,温度保持在70℃持续1小时。然后将剩余的预乳化液在60分钟内滴加到反应器中,升温至80℃并保温反应40分钟。然后将温度降至70℃,加入1g终止剂(t-BPH/SFS),并保温1小时。最后降温冷却过滤,即得水性有机硅含氟聚合物分散体。
比较例1
在反应器中加入3125g含氟聚合物(F2601)、8g SLS、与1g碳酸氢钠并混合均匀。在搅拌条件下再加入1.2g AIBN、26g MMA、14g EA、5g MAA、及5g AM。
在另一容器中,将8g SLS,1g碳酸氢钠、及374g MMA、206g EA、及适量的水制成浓度为40wt%的预乳化液。在室温搅拌条件下,将50wt%的上述预乳化液滴加到反应器中,并开始加热升温,温度保持在70℃持续1小时。然后将剩余的预乳化液在60分钟内滴加到反应器中,升温至80℃并保温反应40分钟。然后将温度降至70℃,加入1g终止剂(t-BPH/SFS),并保温1小时。最后降温冷却过滤,即得水性含氟聚合物分散体。
比较例2
在反应器中加入3125g含氟聚合物(F2601)、600g有机硅乳液(MPF 52E)、8g SLS、与1g碳酸氢钠并混合均匀。在搅拌条件下再加入1.2g AIBN、26g MMA、14g EA、5g MAA、及5gAM。
在另一容器中,将8g SLS,1g碳酸氢钠、374g MMA、206g EA、及适量的水制成浓度为40wt%的预乳化液。在室温搅拌条件下,将50wt%的上述预乳化液滴加到反应器中,并开始加热升温,温度保持在70℃持续1小时。反应物中出现胶化粒子。
比较例3(丙烯酸酯聚合物占偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物和有机硅乳液总重量的29wt%)
在反应器中加入3125g含氟聚合物(F2601)、400g有机硅乳液(MPF 52E)、8g SLS、与1g碳酸氢钠并混合均匀。在搅拌条件下再加入0.7g AIBN、10g MMA、8g EA、5g MAA、及5gAM。
在另一容器中,将8g SLS、1g碳酸氢钠、及190g MMA、152g EA及适量的水制成浓度为40wt%的预乳化液。在室温搅拌条件下,将50wt%的上述预乳化液滴加到反应器中,并开始加热升温,温度保持在70℃持续1小时。反应物中出现胶化粒子或破乳现象。
比较例4(丙烯酸酯聚合物占偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物和有机硅乳液总重量的51.6wt%)
在反应器中加入3125g含氟聚合物(F2601)、400g有机硅乳液(MPF 52E)、8g SLS、与1g碳酸氢钠并混合均匀。在搅拌条件下再加入1.3g AIBN、26g MMA、14g EA、5g MAA、及5gAM。
在另一容器中,将8g SLS、1g碳酸氢钠、394g MMA、206g EA、及适量的水制成浓度为40wt%的预乳化液。在室温搅拌条件下,将50wt%的上述预乳化液滴加到反应器中,并开始加热升温,温度保持在70℃持续1小时。然后将剩余的预乳化液在60分钟内滴加到反应器中,升温至80℃并保温反应40分钟。然后将温度降至70℃,加入1g终止剂(t-BPH/SFS),并保温1小时。最后降温冷却过滤,即得水性有机硅含氟聚合物分散体。
比较例5
参照实施例3的原料用量。在反应器中加入5g SLS、与1g碳酸氢钠并混合均匀。在搅拌条件下再加入0.8g AIBN、18g MMA、6g EA、5g MAA、及5g AM。
在另一容器中,将5g SLS,1g碳酸氢钠、282g MMA、及114g EA及适量的水制成浓度为40wt%的预乳化液。在室温搅拌条件下,将50wt%的上述预乳化液滴加到反应器中,并开始加热升温,温度保持在60℃持续1小时。然后将剩余的预乳化液在90分钟内滴加到反应器中,升温至75℃并保温反应60分钟。然后将温度降至60℃,加入1g终止剂(t-BPH/SFS),并保温2.5小时。最后降温冷却过滤。然后将3571.4g含氟聚合物(F2611L)、500g有机硅乳液(MPF52E)加入到反应器中,搅拌均匀得到分散体。将该分散体用于后续面漆涂料制备时出现结团现象,无法使用。
比较例6
在反应器中加入3571.4g含氟聚合物(F2611L)、8g SLS、与1g碳酸氢钠并混合均匀。在搅拌条件下再加入1.2g AIBN、26g MMA、14g EA、5g MAA、及5g AM。
在另一容器中,将8g SLS,1g碳酸氢钠、及374g MMA、206g EA、及适量的水制成浓度为40wt%的预乳化液。在室温搅拌条件下,将50wt%的上述预乳化液滴加到反应器中,并开始加热升温,温度保持在70℃持续1小时。然后将剩余的预乳化液在60分钟内滴加到反应器中,升温至80℃并保温反应40分钟。然后将温度降至70℃,加入1g终止剂(t-BPH/SFS),并保温1小时。最后降温冷却过滤,即得水性含氟聚合物分散体。
表1 实施例1-6和比较例1-6的配方
续表1
将下述表2配方中的组份研磨至粒径为小于10μm制得研磨料:
表2 研磨料配方
研磨料组成 | 组成重量(g) |
水 | 30 |
纤维素(2.5%) | 140 |
pH调节剂AMP-95 | 5 |
分散剂SN-DISPERSANT 5040 | 6 |
润湿剂RM-1124 | 4 |
消泡剂SN-NXZ | 2 |
丙二醇 | 20 |
钛白粉 | 215 |
绢云母粉 | 15 |
石英粉 | 10 |
高岭土(2000目) | 10 |
防腐剂A33 | 1 |
总计 | 458 |
将实施例1-6及比较例1,4,6制备的分散体,依据以下配方制备涂料作为面漆:
表3 面漆配方
组份 | 重量(g) |
分散体(实施例1-6及比较例1,4,6) | 570 |
丙烯酸乳液 | 30 |
表2研磨料(粒径小于10μm) | 458 |
消泡剂SN-NXZ | 2 |
醇酯-12 | 30 |
PU型增稠剂RM-8W | 4 |
流平剂RM-2020 | 6 |
总计 | 1100 |
表3中的丙烯酸乳液按照下述方法制备。
制程:
1.先将反应槽抽真空,再用氮气破真空或直接通大量氮气以去除槽中氧气。在氮气下,下料编号①,开高速搅拌(250rpm),并升温至内温72℃;
2.将1/4倍的编号②料加入反应槽中,继续搅拌;
3.剩余3/4倍的编号②料加入编号③料中,持续搅拌(250r/min),制备预乳液;
4.待反应槽内温恒定于72℃后,加入④,并降低搅拌速度至120r/min,5min之内即有冲温现象,必须严格控制反应槽内温不得超过82℃;
5.保持内温在75-82℃之间,持续反应30min,待内温恒定于78℃左右,开始滴加由步骤3制得的预乳液,并同时分管滴加编号⑤;3-3.5h滴加完预乳液和⑤;
6.保温30min,在15min内将⑥加入反应槽;
7.保持反应槽内温度于78-82℃内,反应1.5h后降温至室温,用400目滤布过滤即可。
将下述表4配方中的组份研磨至粒径为小于10μm制得研磨料:
表4 研磨料配方
研磨料组成 | 组成重量(g) |
水 | 70 |
纤维素(2.5%) | 80 |
pH调节剂AMP-95 | 5 |
分散剂SN-DISPERSANT 5040 | 6 |
润湿剂RM-1124 | 4 |
消泡剂SN-NXZ | 2 |
钛白粉 | 180 |
碳酸钙 | 130 |
滑石粉 | 100 |
总计 | 577 |
底漆可使用目前已有的常规底漆,例如依据以下配方制备底漆。
表5 底漆配方
按照中国国家标准GB/T 9755-2001制备试验样品,先涂上底漆后,湿膜厚度约100μm,干燥6小时,再涂上面漆,湿膜厚度约100μm,再干燥7天后,再进行测试。测试性能结果如表6所示。
第6表(涂层性能)
由表6可知,本发明由实施例1-6的分散体制备的涂料具有良好的光泽度、耐沾污性、耐酸性、抗开裂性、及耐洗刷性。与比较例相比,具有更好的抗开裂性。
上述测定方法按照以下标准:
光泽:测定仪器采用REFO-60MINI型光泽计,检验方法及标准采用中国国标GB/T9754-2007测定。
耐沾污:按照中国国家标准GB/T 9780-2005所述方法测定。
耐酸性:按照中国国家标准GB/T 9274-1988所述方法测定。
涂膜外观:通过肉眼观察。
耐洗刷性:按照中国国家标准GB/T 9266-1988所述方法测定。
虽然本发明已以数个实施例揭露如上,然其并非用以限定本发明,任何本技术领域技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,当可作任意更动与润饰,因此本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。
Claims (8)
1.一种水性有机硅含氟聚合物分散体,包括:
100重量份的偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物;
10至30重量份的有机硅乳液;以及
占偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物和有机硅乳液总重量的30wt%至50wt%的丙烯酸酯聚合物;
其中,该有机硅乳液为甲基苯基有机硅树脂乳液。
2.如权利要求1所述的水性有机硅含氟聚合物分散体,其中该偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物中六氟丙烯的含量为20wt%至50wt%。
3.如权利要求1所述的水性有机硅含氟聚合物分散体,其中该丙烯酸酯聚合物的单体包括:甲基丙烯酸甲酯,与丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯中一种或多种的组合的混合物。
4.如权利要求1所述的水性有机硅含氟聚合物分散体,其中该丙烯酸酯聚合物的单体更包括1-10重量份的功能单体,且该功能单体包括:甲基丙烯酸、N-羟甲基丙烯酰胺、丙烯酸、丙烯酰胺、甲基丙烯酸缩水甘油酯、乙烯基三甲氧基硅烷、甲基乙烯基二甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、(甲基丙烯酰氧基甲基)甲基二甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧甲基三甲氧基硅烷、双丙酮丙烯酰胺、丙烯酸异冰片酯、或上述的组合。
5.一种水性有机硅含氟聚合物分散体的制备方法,包括:
(1)在一反应器中加入100重量份的偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物、10至30重量份的有机硅乳液、0.3至0.9重量份的乳化剂、0.02至0.12重量份的pH缓冲剂混合均匀;
(2)将0.06至0.1重量份的引发剂,与4wt%至7wt%的丙烯酸酯聚合物的单体加入该反应器;
(3)将0.3至0.9重量份的乳化剂、0.02至0.12重量份的pH缓冲剂、与剩余的该丙烯酸酯聚合物的单体及水制成预乳化液,其中该丙烯酸酯聚合物占该偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物与该有机硅乳液总重的30wt%至50wt%;
(4)在室温下搅拌条件下,将40wt%至50wt%的上述预乳化液滴加到该反应器中,并开始加热升温;将温度保持在60-70℃范围,持续0.5-1小时;以及
(5)保持温度60-70℃,将剩余预乳化液在30-90分钟内滴加到该反应器中,升温至75-80℃并反应30-60分钟;将温度降至60-70℃后将0.1至0.2重量份的终止剂加入该反应器中,并保温1-2.5小时,降温冷却过滤,即得一水性有机硅含氟聚合物分散体;
其中,该有机硅乳液为甲基苯基有机硅树脂乳液。
6.如权利要求5所述的水性有机硅含氟聚合物分散体的制备方法,更包括将1至10重量份的功能单体加入步骤(2)的该反应器。
7.如权利要求5所述的水性有机硅含氟聚合物分散体的制备方法,其中该丙烯酸酯聚合物的单体包括:甲基丙烯酸甲酯,与丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯中一种或多种的组合的混合物。
8.如权利要求5所述的水性有机硅含氟聚合物分散体的制备方法,其中该偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物中六氟丙烯的含量为20wt%至50wt%。
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