CN111057422A - 一种聚偏氟乙烯涂料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及涂料领域，具体是指一种聚偏氟乙烯涂料及其制备方法，所述涂料组合物按质量百分数计算含量，至少包括：聚偏氟乙烯：10～20％；填料：5～25％；聚丙烯酸酯树脂：1～8％；溶剂47～76％。所述聚偏氟乙烯涂料的制备方法为：将聚偏氟乙烯，经表面处理的填料，聚丙烯酸酯树脂，溶剂加入配料容器中，初步混合均匀后，以高速分散的方式制备涂料分散浆，分散速率为500～4500转/分钟，分散时间为30～90分钟。

Description

一种聚偏氟乙烯涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及涂料领域，具体是指一种聚偏氟乙烯涂料及其制备方法。
背景技术
聚偏氟乙烯树脂(PVDF)是1，1-二氟乙烯的加成聚合物，是一种高分子量、半结晶性的氟聚合物，具有较好的溶剂溶解分散性，烧结固化温度亦相对较低，由于有机氟聚合物具有耐候、耐久、耐化学品和防腐蚀、耐磨、绝缘、非粘附性及耐污染等优良性能，以低导热颗粒填料或纤维与树脂基体复合制成的隔热涂料具有易成型、质轻、隔热效果好等优点。可用于交通工具、机械、管道等需要隔热保温的应用领域。此前研究中专利号为：CN103232772A的发明专利提出一种 PVDF光油加入闭孔珍珠岩、空心陶瓷微球等阻隔型隔热填料或反射型、辐射型填料的隔热功能涂料；专利号为：CN109735178A的发明专利提出一种加入聚偏氟乙烯的隔热保温木器漆；专利号为： CN102146240B的发明专利提出一种具有隔热自洁功能的聚偏氟乙烯涂料。上述研究中采用的隔热功能填料包括碳纳米管、钛白、陶瓷微球、闭孔珍珠岩等，虽然其中某些具有一定的隔热效果，但由于隔热涂料需要大量加入隔热功能填料，且这些隔热功能填料密度较低，造成填料与树脂微观界面面积较大，且聚偏氟乙烯树脂由于其化学结构特点，表面能较低，对填料润湿性不足，易发生界面的脱附造成涂层破坏。
发明内容
(一)要解决的技术问题
鉴于以上所述，本发明的目的在于提供一种聚偏氟乙烯涂料及其制备方法，来解决现有技术的不足。
(二)技术方案
为解决所述技术问题，本发明提供一种聚偏氟乙烯涂料，其特征在于，所述涂料组合物按质量百分数计算含量，至少包括：聚偏氟乙烯：10～20％；填料：5～25％；聚丙烯酸酯树脂：1～8％；溶剂47～76％。
本发明提供的一种聚偏氟乙烯涂料可进一步设置为所述填料至少包括：空心玻璃微珠、空心陶瓷微珠、膨胀蛭石粉、膨胀珍珠岩、空心酚醛微球、硅酸铝纤维、滑石粉、铝粉、云母粉、二氧化硅中的一种或几种的混合物。
本发明提供的一种聚偏氟乙烯涂料可进一步设置为所述在制备涂料之前，需对填料进行表面处理，其工艺步骤为：
①：配料；按质量百分数计算含量，至少包括：填料5～15％，溶剂85～95％，表面处理剂丙烯酸酯烷氧基硅烷0.2～2％，表面处理催化剂0.01～0.2％；
②：处理；将填料与溶剂、表面处理催化剂加入反应容器、30～60℃滴加表面处理剂丙烯酸酯烷氧基硅烷，滴加时间0.5～3小时，滴完后保温1～4小时，滤去溶剂，强制对流干燥后备用。
本发明提供的一种聚偏氟乙烯涂料可进一步设置为所述表面处理催化剂至少包括：环烷酸钴、环烷酸锌、环烷酸钙、异辛酸钾、异辛酸锌、乙酸锌、乙醇钠、氢氧化钾、氢氧化钙中的一种或几种的混合物。
本发明提供的一种聚偏氟乙烯涂料可进一步设置为所述填料的表面处理工艺中所用的表面处理剂丙烯酸酯烷氧基硅烷至少包括：3- 甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基甲基三乙氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基甲基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基甲基甲基二乙氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基甲基甲基二甲氧基硅烷中的一种或几种的混合物。
本发明提供的一种聚偏氟乙烯涂料可进一步设置为所述填料的表面处理工艺中所用的溶剂至少包括甲醇、乙醇、乙酸乙酯、丙酮中的一种或几种的混合物。
本发明提供的一种聚偏氟乙烯涂料可进一步设置为所述聚偏氟乙烯为熔点为150～175℃的聚偏氟乙烯树脂。
本发明提供的一种聚偏氟乙烯涂料可进一步设置为所述溶剂为甲基异丁基酮、N甲基吡咯烷酮、二甲苯、甲苯、二甲基甲酰胺、乙酸丁酯、乙酸乙酯、环己酮中的一种或几种的混合物。
本发明提供的一种聚偏氟乙烯涂料可进一步设置为所述聚丙烯酸酯树脂的分子量为2000～30000。
本发明提供的一种聚偏氟乙烯涂料的制备方法可进一步设置为所述聚偏氟乙烯涂料的制备方法为：将聚偏氟乙烯，经表面处理的填料，聚丙烯酸酯树脂，溶剂加入配料容器中，初步混合均匀后，以高速分散的方式制备涂料分散浆，分散速率为500～4500转/分钟，分散时间为30～90分钟。
(三)有益效果
本发明与现有技术相比的优点在于：本发明以丙烯酸酯烷氧基硅烷处理隔热填料，由于隔热填料表面处理后具有活性官能团，可与涂料组分中的丙烯酸酯聚合物发生反应，改善填料树脂微观表界面结合力，使得涂料具有良好的内聚强度，保证涂层的应用稳定性，使涂层具有良好的耐久性和隔热效果。
具体实施方式
下面结合各实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。以下实施例中涉及的零部件、结构、机构等，如无特殊说明，则均为常规市售产品。
实施例1：
在配置聚偏氟乙烯涂料之前预先处理填料：取空心玻璃微珠3g、空心陶瓷微珠5g、硅酸铝纤维3g；选取乙酸锌为表面处理催化剂，用量0.08g；选取3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷为表面处理剂，用量0.8g；选取乙醇为溶剂，用量110g。
处理填料：将空心玻璃微珠、空心陶瓷微珠、硅酸铝纤维，乙醇，乙酸锌加入反应容器，加热至55℃，滴加3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，滴加时间为40分钟；滴完后55℃保温2小时，出料过滤，将滤出填料强制对流条件下挥发干燥。
再取聚偏氟乙烯树脂(熔点165℃)16g、分子量2500的聚丙烯酸酯树脂6.9g；选取溶剂为：甲基异丁基酮51g、N甲基吡咯烷酮15g 配制成的混合溶液；将上述物料加入分散容器进行分散，分散速率 600转/分钟，分散时间60分钟后出料包装制得涂料。
实施例2：
在配置聚偏氟乙烯涂料之前预先处理填料：取空心玻璃微珠12g、云母粉1g；选取乙醇钠为表面处理催化剂，用量0.02g；选取3-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷为表面处理剂，用量为0.5g；选取乙酸乙酯为溶剂，用量100g；
将空心玻璃微珠、云母粉、乙醇钠，乙酸乙酯加入反应容器，加热至55℃，滴加3-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷，滴加时间为 30分钟；滴完后40℃保温3小时，出料过滤，将滤出填料强制对流条件下挥发干燥。
再取聚偏氟乙烯树脂(熔点165℃)17g、分子量4000的聚丙烯酸酯树脂7.5g；选取溶剂为：甲基异丁基酮10g、N甲基吡咯烷酮33g、二甲基甲酰胺20g配制成的混合溶液；将上述物料加入分散容器进行分散，分散速率2000转/分钟，分散时间40分钟后出料包装制得涂料。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种聚偏氟乙烯涂料，其特征在于，所述涂料组合物按质量百分数计算含量，至少包括：聚偏氟乙烯：10～20％；填料：5～25％；聚丙烯酸酯树脂：1～8％；溶剂47～76％。
2.根据权利要求1所述的一种聚偏氟乙烯涂料，其特征在于，所述填料至少包括：空心玻璃微珠、空心陶瓷微珠、膨胀蛭石粉、膨胀珍珠岩、空心酚醛微球、硅酸铝纤维、滑石粉、铝粉、云母粉、二氧化硅中的一种或几种的混合物。
3.根据权利要求1所述的一种聚偏氟乙烯涂料，其特征在于，在制备涂料之前，需对填料进行表面处理，其工艺步骤为：
①：配料；按质量百分数计算含量，至少包括：填料5～15％，溶剂85～95％，表面处理剂丙烯酸酯烷氧基硅烷0.2～2％，表面处理催化剂0.01～0.2％；
②：处理；将填料与溶剂、表面处理催化剂加入反应容器、30～60℃滴加表面处理剂丙烯酸酯烷氧基硅烷，滴加时间0.5～3小时，滴完后保温1～4小时，滤去溶剂，强制对流干燥后备用。
4.根据权利要求3所述的一种聚偏氟乙烯涂料，其特征在于，所述填料的表面处理工艺中所用的表面处理催化剂至少包括：环烷酸钴、环烷酸锌、环烷酸钙、异辛酸钾、异辛酸锌、乙酸锌、乙醇钠、氢氧化钾、氢氧化钙中的一种或几种的混合物。
5.根据权利要求3所述的一种聚偏氟乙烯涂料，其特征在于，所述填料的表面处理工艺中所用的表面处理剂丙烯酸酯烷氧基硅烷至少包括：3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基甲基三乙氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基甲基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基甲基甲基二乙氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基甲基甲基二甲氧基硅烷中的一种或几种的混合物。
6.根据权利要求3所述的一种聚偏氟乙烯涂料，其特征在于，所述填料的表面处理工艺中所用的溶剂至少包括甲醇、乙醇、乙酸乙酯、丙酮中的一种或几种的混合物。
7.根据权利要求1所述的一种聚偏氟乙烯涂料，其特征在于，所述聚偏氟乙烯为熔点为150～175℃的聚偏氟乙烯树脂。
8.根据权利要求1所述的一种聚偏氟乙烯涂料，其特征在于，所述溶剂为甲基异丁基酮、N甲基吡咯烷酮、二甲苯、甲苯、二甲基甲酰胺、乙酸丁酯、乙酸乙酯、环己酮中的一种或几种的混合物。
9.根据权利要求1所述的一种聚偏氟乙烯涂料，其特征在于，所述聚丙烯酸酯树脂的分子量为2000～30000。
10.根据权利要求1所述的一种聚偏氟乙烯涂料，其特征在于，所述聚偏氟乙烯涂料的制备方法为：将聚偏氟乙烯，经表面处理的填料，聚丙烯酸酯树脂，溶剂加入配料容器中，初步混合均匀后，以高速分散的方式制备涂料分散浆，分散速率为500～4500转/分钟，分散时间为30～90分钟。
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