CN111925707B - 一种自清洁阻燃耐腐蚀氟硅粉末涂料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种自清洁阻燃耐腐蚀氟硅粉末涂料，包括如下按重量份计的各组分制成：成膜共聚物50‑60份、端氨基超支化合物季铵盐4‑8份、木质素磺酸1‑3份、五氧化二磷0.1‑0.2份、功能助剂3‑7份、无机填料10‑15份、稀土氟化物纳米纤维1‑3份；所述成膜共聚物为2‑三甲基硅氧基‑1,1,1,5,5,5‑六氟‑2‑戊烯‑4‑酮、(E)‑4‑(2‑氰基‑3‑乙氧基‑3‑氧代‑1‑丙烯)苯硼酸频那醇酯、4‑磷丁烯酸三甲酯、甲基丙烯酸N‑羟琥珀酸亚胺酯、1,3‑双(环氧乙烷基甲基)‑5‑(2‑丙烯基)‑1,3,5‑三嗪‑2,4,6(1H,3H,5H)‑三酮通过自由基共聚反应制成。本发明公开的粉末涂料自清洁效果显著，性能稳定性、耐腐蚀性、耐候性、耐磨性、成膜性、阻燃性好，与基材的粘结性能佳，综合性能优异，使用安全环保。

Description

一种自清洁阻燃耐腐蚀氟硅粉末涂料
技术领域
本发明涉及涂料技术领域，尤其涉及一种自清洁阻燃耐腐蚀氟硅粉末涂料及其制备方法。
背景技术
近年来，随着我国经济的持续发展，建筑与其配套的装饰装修业也同步进入前所未有的高速发展时代。涂料作为一种常见的建筑装饰装潢材料，在工农业、国防、科研和人们生活中得到了越来越广泛的应用，市场上的涂料品种日益增多，质量和性能不断提高，许多功能性涂料品种逐渐占据较大的市场份额，受到了消费者们的追捧，成为当前乃至今后一段时间涂料市场的“宠儿”，具有非常高的市场潜能。
涂料是一种涂布于物体表面并在一定条件下形成薄膜而起到保护、装饰和特定的作用的一类液体或固定材料。自清洁涂料是一种受到人们广泛关注和研究的功能涂料品种，这种涂料具有自清洁功能表面，无需通过传统的人工擦洗即能达到清洁效果。目前，市面上的自清洁涂料主要有疏水性、清水性和光催化三类，疏水性涂料主要是在表面形成荷叶式的覆盘子结构或利用疏水的聚合物在表面获得大的润湿角，亲水性涂料则主要利用材料自身的亲水特性，光催化涂层主要是利用材料自身对太阳能吸收后产生的光生载流子实现对污染物的光降解。然而，现有技术中的这些自清洁涂料多为单一功能涂料，或多或少存在着自清洁性、性能稳定性和耐腐蚀性能有待进一步提高，耐候性和耐磨性差，成膜性、阻燃性和与基材的粘结性能均需进一步改善的缺陷。
申请号为201410570886.3的中国发明专利公开了一种耐候自清洁涂料，其原料按重量份包括：羟基丙烯酸树脂50-60份，甘油醇酸树脂20-23份，含羟基氟硅助剂0.1-1份，颜料15-25份，消泡剂0.5-0.8份，平流剂0.8-1.2份，防霉剂0.5-0.8份，重质碳酸钙15-18份，气相二氧化硅2-3份，硬脂酸锌0.3-0.5份，全甲醚化氨基树脂10-15份，三乙烯四胺0.2-0.8份，溶剂20-30份，其中含羟基氟硅助剂由羟基氟硅油、十七氟葵基甲基硅氧烷、二甲基硅氧烷和六甲基二硅氧烷在钾硅醇盐催化下反应生成的。该发明耐候性优秀，而且具有自清洁特性，户外保光保色性好，使用寿命长。然而，这种耐候自清洁涂料原料复杂，制备成本较高，涂料性能稳定性有待进一步提高。
因此，开发一种自清洁效果显著，性能稳定性、耐腐蚀性、耐候性、耐磨性、成膜性、阻燃性好，与基材的粘结性能佳的自清洁氟硅涂料符合市场需求，具有广泛的市场价值和应用前景，对促进功能涂料行业的发展具有非常重要的意义。
发明内容
为了克服现有技术中的不足，本发明提供一种自清洁阻燃耐腐蚀氟硅粉末涂料及其制备方法，该制备方法简单易行，对设备和反应条件要求低，施工方便，原料来源广泛，生产效率和良品率高，适合连续规模化生产；通过这种制备方法制备得到的自清洁阻燃耐腐蚀氟硅粉末涂料自清洁效果显著，性能稳定性、耐腐蚀性、耐候性、耐磨性、成膜性、阻燃性好，与基材的粘结性能佳，综合性能优异，使用安全环保。
为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是，一种自清洁阻燃耐腐蚀氟硅粉末涂料，其特征在于，包括如下按重量份计的各组分制成：成膜共聚物50-60份、端氨基超支化合物季铵盐4-8份、木质素磺酸1-3份、五氧化二磷0.1-0.2份、功能助剂3-7份、无机填料10-15份、稀土氟化物纳米纤维1-3份；所述成膜共聚物为2-三甲基硅氧基-1,1,1,5,5,5-六氟-2-戊烯-4-酮、(E)-4-(2-氰基-3-乙氧基-3-氧代-1-丙烯)苯硼酸频那醇酯、4-磷丁烯酸三甲酯、甲基丙烯酸N-羟琥珀酸亚胺酯、1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮通过自由基共聚反应制成。
优选的，所述稀土氟化物纳米纤维的制备方法参见申请号为201010107993.4的中国发明专利实施例1。
优选的，所述无机填料为凹凸棒土、钛白粉、滑石粉、白炭黑中的至少一种。
优选的，所述功能助剂包括消泡剂、分散剂、润湿剂；所述消泡剂、分散剂、润湿剂的质量比为(2-3):(2-4):1。
优选的，所述消泡剂为磷酸三丁酯、消泡剂德谦3100、消泡剂BYK088中的至少一种；所述分散剂为六偏磷酸钠和/或聚羧酸钠盐；所述润湿剂为全氟烷基磺酸盐、烷基芳基聚醚、琥珀辛酯磺酸钠中的一种或几种。
优选的，所述端氨基超支化合物季铵盐的制备方法参见申请号为200710191878.8的中国发明专利实施例1。
优选的，所述成膜共聚物的制备方法，包括如下步骤：将2-三甲基硅氧基-1,1,1,5,5,5-六氟-2-戊烯-4-酮、(E)-4-(2-氰基-3-乙氧基-3-氧代-1-丙烯)苯硼酸频那醇酯、4-磷丁烯酸三甲酯、甲基丙烯酸N-羟琥珀酸亚胺酯、1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮、引发剂加入到高沸点溶剂中，在氮气或惰性气体氛围，70-80℃下搅拌反应4-6小时，反应结束后冷却至室温，在水中沉出共聚物，并将沉出的共聚物置于真空干燥箱85-95℃下干燥至恒重，得到成膜聚合物。
优选的，所述2-三甲基硅氧基-1,1,1,5,5,5-六氟-2-戊烯-4-酮、(E)-4-(2-氰基-3-乙氧基-3-氧代-1-丙烯)苯硼酸频那醇酯、4-磷丁烯酸三甲酯、甲基丙烯酸N-羟琥珀酸亚胺酯、1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮、引发剂、高沸点溶剂的质量比为1:1:(0.8-1.2):(2-3):(0.3-0.5):(0.05-0.07):(25-35)。
优选的，所述引发剂为过氧化月桂酰、过氧化环己酮、偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈中的至少一种；所述高沸点溶剂为二甲亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮中的至少一种；所述惰性气体为氦气、氖气、氩气中的任意一种。
本发明的另一个目的，在于提供一种所述自清洁阻燃耐腐蚀氟硅粉末涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将各组分按重量份投入高速混料机中搅拌混合均匀，随后将得到的混合料送入双螺杆挤出机中进行熔融挤出，然后依次经过冷却、粉碎、旋风分离、分级过筛、检测，得到自清洁阻燃耐腐蚀氟硅粉末涂料。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：
(1)本发明提供的一种自清洁阻燃耐腐蚀氟硅粉末涂料的制备方法，无需专用设备和特殊的工艺，对设备和反应条件要求低，制备方法简单易行，施工方便，原料来源广泛，生产效率和良品率高，适合连续规模化生产。
(2)本发明提供的一种自清洁阻燃耐腐蚀氟硅粉末涂料，克服了现有技术中的自清洁涂料多为单一功能涂料，或多或少存在着自清洁性、性能稳定性和耐腐蚀性能有待进一步提高，耐候性和耐磨性差，成膜性、阻燃性和与基材的粘结性能均需进一步改善的缺陷，各组分协同作用，使得制备得到的自清洁阻燃耐腐蚀氟硅粉末涂料自清洁效果显著，性能稳定性、耐腐蚀性、耐候性、耐磨性、成膜性、阻燃性好，与基材的粘结性能佳，综合性能优异，使用安全环保。
(3)本发明提供的一种自清洁阻燃耐腐蚀氟硅粉末涂料，以由2-三甲基硅氧基-1,1,1,5,5,5-六氟-2-戊烯-4-酮、(E)-4-(2-氰基-3-乙氧基-3-氧代-1-丙烯)苯硼酸频那醇酯、4-磷丁烯酸三甲酯、甲基丙烯酸N-羟琥珀酸亚胺酯、1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮通过自由基共聚反应制成的成膜共聚物作为成膜物质，由于分子链上同时引入酮、三嗪、氰、氟硅、琥珀酸亚胺酯、磷酯等结构，协同作用，在电子效应、位阻效应和共轭效应等多重效应作用下，使得涂膜综合性能佳、耐候性、阻燃性、自清洁性能优异；该成膜共聚物分子链上引入由环氧基和酯基，为后续交联固化提供反应位点。
(4)本发明提供的一种自清洁阻燃耐腐蚀氟硅粉末涂料，成膜共聚物分子链上的环氧基易与端氨基超支化合物季铵盐上的端氨基发生交联固化反应，反应后引入的羟基又会与共聚物分子链上的羟基在木质素磺酸的催化作用下发生酯交换反应；木质素磺酸上的磺酸基易与端氨基超支化合物季铵盐通过离子交换反应以离子键连接，同时，也有部分磺酸基在五氧化二磷的催化作用下与成膜共聚物分子链上的苯环发生反应，从而使得这些组分之间均以化学键连接，形成三维网络结构，使得涂层综合性能更优异，通过疏水性基团的引入，使得耐污性能好，自清洁效果显著。
(5)本发明提供的一种自清洁阻燃耐腐蚀氟硅粉末涂料，端氨基超支化合物季铵盐结构的引入不仅能为交联固化提供反应位点，同时，超支化季铵盐结构，能改善各组分之间的相容性，进而提高涂料性能稳定性，除此之外，还能起到抗菌防霉作用；有效延长涂层使用寿命；添加的稀土氟化物纳米纤维，首先作为纳米纤维材料，能改善涂层的机械力学性能，纳米结构的引入能使得涂层形成超亲水界面，有利于自清洁功能的实现；稀土氟化物性能稳定性好，耐热性能佳，其加入能改善涂层的综合性能，还能为交联固化反应提供催化作用。
具体实施方式
为了使本技术领域人员更好地理解本发明的技术方案，并使本发明的上述特征、目的以及优点更加清晰易懂，下面结合实施例对本发明做进一步的说明。实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
本发明实施例中所述稀土氟化物纳米纤维的制备方法参见申请号为201010107993.4的中国发明专利实施例1；所述端氨基超支化合物季铵盐的制备方法参见申请号为200710191878.8的中国发明专利实施例1；其他原料均为商业购买。
实施例1
一种自清洁阻燃耐腐蚀氟硅粉末涂料，其特征在于，包括如下按重量份计的各组分制成：成膜共聚物50份、端氨基超支化合物季铵盐4份、木质素磺酸1份、五氧化二磷0.1份、功能助剂3份、无机填料10份、稀土氟化物纳米纤维1份；所述成膜共聚物为2-三甲基硅氧基-1,1,1,5,5,5-六氟-2-戊烯-4-酮、(E)-4-(2-氰基-3-乙氧基-3-氧代-1-丙烯)苯硼酸频那醇酯、4-磷丁烯酸三甲酯、甲基丙烯酸N-羟琥珀酸亚胺酯、1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮通过自由基共聚反应制成。
所述无机填料为凹凸棒土；所述功能助剂包括消泡剂、分散剂、润湿剂；所述消泡剂、分散剂、润湿剂的质量比为2:2:1；所述消泡剂为磷酸三丁酯；所述分散剂为六偏磷酸钠；所述润湿剂为全氟烷基磺酸盐。
所述成膜共聚物的制备方法，包括如下步骤：将2-三甲基硅氧基-1,1,1,5,5,5-六氟-2-戊烯-4-酮、(E)-4-(2-氰基-3-乙氧基-3-氧代-1-丙烯)苯硼酸频那醇酯、4-磷丁烯酸三甲酯、甲基丙烯酸N-羟琥珀酸亚胺酯、1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮、引发剂加入到高沸点溶剂中，在氮气氛围，70℃下搅拌反应4小时，反应结束后冷却至室温，在水中沉出共聚物，并将沉出的共聚物置于真空干燥箱85℃下干燥至恒重，得到成膜聚合物。
所述2-三甲基硅氧基-1,1,1,5,5,5-六氟-2-戊烯-4-酮、(E)-4-(2-氰基-3-乙氧基-3-氧代-1-丙烯)苯硼酸频那醇酯、4-磷丁烯酸三甲酯、甲基丙烯酸N-羟琥珀酸亚胺酯、1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮、引发剂、高沸点溶剂的质量比为1:1:0.8:2:0.3:0.05:25；所述引发剂为过氧化月桂酰；所述高沸点溶剂为二甲亚砜。
一种所述自清洁阻燃耐腐蚀氟硅粉末涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将各组分按重量份投入高速混料机中搅拌混合均匀，随后将得到的混合料送入双螺杆挤出机中进行熔融挤出，然后依次经过冷却、粉碎、旋风分离、分级过筛、检测，得到自清洁阻燃耐腐蚀氟硅粉末涂料。
实施例2
一种自清洁阻燃耐腐蚀氟硅粉末涂料，其特征在于，包括如下按重量份计的各组分制成：成膜共聚物53份、端氨基超支化合物季铵盐5份、木质素磺酸1.5份、五氧化二磷0.12份、功能助剂4份、无机填料11份、稀土氟化物纳米纤维1.5份；所述成膜共聚物为2-三甲基硅氧基-1,1,1,5,5,5-六氟-2-戊烯-4-酮、(E)-4-(2-氰基-3-乙氧基-3-氧代-1-丙烯)苯硼酸频那醇酯、4-磷丁烯酸三甲酯、甲基丙烯酸N-羟琥珀酸亚胺酯、1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮通过自由基共聚反应制成。
所述无机填料为钛白粉；所述功能助剂包括消泡剂、分散剂、润湿剂；所述消泡剂、分散剂、润湿剂的质量比为2.2:2.5:1；所述消泡剂为消泡剂德谦3100；所述分散剂为聚羧酸钠盐；所述润湿剂为烷基芳基聚醚。
所述成膜共聚物的制备方法，包括如下步骤：将2-三甲基硅氧基-1,1,1,5,5,5-六氟-2-戊烯-4-酮、(E)-4-(2-氰基-3-乙氧基-3-氧代-1-丙烯)苯硼酸频那醇酯、4-磷丁烯酸三甲酯、甲基丙烯酸N-羟琥珀酸亚胺酯、1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮、引发剂加入到高沸点溶剂中，在氦气氛围，73℃下搅拌反应4.5小时，反应结束后冷却至室温，在水中沉出共聚物，并将沉出的共聚物置于真空干燥箱87℃下干燥至恒重，得到成膜聚合物。
所述2-三甲基硅氧基-1,1,1,5,5,5-六氟-2-戊烯-4-酮、(E)-4-(2-氰基-3-乙氧基-3-氧代-1-丙烯)苯硼酸频那醇酯、4-磷丁烯酸三甲酯、甲基丙烯酸N-羟琥珀酸亚胺酯、1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮、引发剂、高沸点溶剂的质量比为1:1:0.9:2.2:0.35:0.055:27；所述引发剂为过氧化环己酮；所述高沸点溶剂为N,N-二甲基甲酰胺。
一种所述自清洁阻燃耐腐蚀氟硅粉末涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将各组分按重量份投入高速混料机中搅拌混合均匀，随后将得到的混合料送入双螺杆挤出机中进行熔融挤出，然后依次经过冷却、粉碎、旋风分离、分级过筛、检测，得到自清洁阻燃耐腐蚀氟硅粉末涂料。
实施例3
一种自清洁阻燃耐腐蚀氟硅粉末涂料，其特征在于，包括如下按重量份计的各组分制成：成膜共聚物55份、端氨基超支化合物季铵盐6份、木质素磺酸2份、五氧化二磷0.15份、功能助剂5份、无机填料13份、稀土氟化物纳米纤维2份；所述成膜共聚物为2-三甲基硅氧基-1,1,1,5,5,5-六氟-2-戊烯-4-酮、(E)-4-(2-氰基-3-乙氧基-3-氧代-1-丙烯)苯硼酸频那醇酯、4-磷丁烯酸三甲酯、甲基丙烯酸N-羟琥珀酸亚胺酯、1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮通过自由基共聚反应制成。
所述无机填料为滑石粉；所述功能助剂包括消泡剂、分散剂、润湿剂；所述消泡剂、分散剂、润湿剂的质量比为2.5:3:1；所述消泡剂为消泡剂BYK088；所述分散剂为六偏磷酸钠；所述润湿剂为琥珀辛酯磺酸钠。
所述成膜共聚物的制备方法，包括如下步骤：将2-三甲基硅氧基-1,1,1,5,5,5-六氟-2-戊烯-4-酮、(E)-4-(2-氰基-3-乙氧基-3-氧代-1-丙烯)苯硼酸频那醇酯、4-磷丁烯酸三甲酯、甲基丙烯酸N-羟琥珀酸亚胺酯、1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮、引发剂加入到高沸点溶剂中，在氖气氛围，75℃下搅拌反应5小时，反应结束后冷却至室温，在水中沉出共聚物，并将沉出的共聚物置于真空干燥箱90℃下干燥至恒重，得到成膜聚合物。
所述2-三甲基硅氧基-1,1,1,5,5,5-六氟-2-戊烯-4-酮、(E)-4-(2-氰基-3-乙氧基-3-氧代-1-丙烯)苯硼酸频那醇酯、4-磷丁烯酸三甲酯、甲基丙烯酸N-羟琥珀酸亚胺酯、1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮、引发剂、高沸点溶剂的质量比为1:1:1:2.5:0.4:0.06:30；所述引发剂为偶氮二异丁腈；所述高沸点溶剂为N,N-二甲基乙酰胺。
一种所述自清洁阻燃耐腐蚀氟硅粉末涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将各组分按重量份投入高速混料机中搅拌混合均匀，随后将得到的混合料送入双螺杆挤出机中进行熔融挤出，然后依次经过冷却、粉碎、旋风分离、分级过筛、检测，得到自清洁阻燃耐腐蚀氟硅粉末涂料。
实施例4
一种自清洁阻燃耐腐蚀氟硅粉末涂料，其特征在于，包括如下按重量份计的各组分制成：成膜共聚物58份、端氨基超支化合物季铵盐7份、木质素磺酸2.5份、五氧化二磷0.19份、功能助剂6份、无机填料14份、稀土氟化物纳米纤维2.5份；所述成膜共聚物为2-三甲基硅氧基-1,1,1,5,5,5-六氟-2-戊烯-4-酮、(E)-4-(2-氰基-3-乙氧基-3-氧代-1-丙烯)苯硼酸频那醇酯、4-磷丁烯酸三甲酯、甲基丙烯酸N-羟琥珀酸亚胺酯、1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮通过自由基共聚反应制成。
所述无机填料为凹凸棒土、钛白粉、滑石粉、白炭黑按质量比1:2:1:2混合而成；所述功能助剂包括消泡剂、分散剂、润湿剂；所述消泡剂、分散剂、润湿剂的质量比为2.8:3.8:1；所述消泡剂为磷酸三丁酯、消泡剂德谦3100、消泡剂BYK088按质量比1:3:4混合而成；所述分散剂为六偏磷酸钠、聚羧酸钠盐按质量比3:5混合而成；所述润湿剂为全氟烷基磺酸盐、烷基芳基聚醚、琥珀辛酯磺酸钠按质量比1:2:4混合而成。
所述成膜共聚物的制备方法，包括如下步骤：将2-三甲基硅氧基-1,1,1,5,5,5-六氟-2-戊烯-4-酮、(E)-4-(2-氰基-3-乙氧基-3-氧代-1-丙烯)苯硼酸频那醇酯、4-磷丁烯酸三甲酯、甲基丙烯酸N-羟琥珀酸亚胺酯、1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮、引发剂加入到高沸点溶剂中，在氩气氛围，78℃下搅拌反应5.5小时，反应结束后冷却至室温，在水中沉出共聚物，并将沉出的共聚物置于真空干燥箱93℃下干燥至恒重，得到成膜聚合物。
所述2-三甲基硅氧基-1,1,1,5,5,5-六氟-2-戊烯-4-酮、(E)-4-(2-氰基-3-乙氧基-3-氧代-1-丙烯)苯硼酸频那醇酯、4-磷丁烯酸三甲酯、甲基丙烯酸N-羟琥珀酸亚胺酯、1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮、引发剂、高沸点溶剂的质量比为1:1:1.1:2.8:0.45:0.065:33；所述引发剂为过氧化月桂酰、过氧化环己酮、偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈按质量比1:4:3:2混合而成；所述高沸点溶剂为二甲亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮按质量比2:1:2:3混合而成。
一种所述自清洁阻燃耐腐蚀氟硅粉末涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将各组分按重量份投入高速混料机中搅拌混合均匀，随后将得到的混合料送入双螺杆挤出机中进行熔融挤出，然后依次经过冷却、粉碎、旋风分离、分级过筛、检测，得到自清洁阻燃耐腐蚀氟硅粉末涂料。
实施例5
一种自清洁阻燃耐腐蚀氟硅粉末涂料，其特征在于，包括如下按重量份计的各组分制成：成膜共聚物60份、端氨基超支化合物季铵盐8份、木质素磺酸3份、五氧化二磷0.2份、功能助剂7份、无机填料15份、稀土氟化物纳米纤维3份；所述成膜共聚物为2-三甲基硅氧基-1,1,1,5,5,5-六氟-2-戊烯-4-酮、(E)-4-(2-氰基-3-乙氧基-3-氧代-1-丙烯)苯硼酸频那醇酯、4-磷丁烯酸三甲酯、甲基丙烯酸N-羟琥珀酸亚胺酯、1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮通过自由基共聚反应制成。
所述无机填料为白炭黑；所述功能助剂包括消泡剂、分散剂、润湿剂；所述消泡剂、分散剂、润湿剂的质量比为3:4:1；所述消泡剂为磷酸三丁酯；所述分散剂为六偏磷酸钠；所述润湿剂为烷基芳基聚醚。
所述成膜共聚物的制备方法，包括如下步骤：将2-三甲基硅氧基-1,1,1,5,5,5-六氟-2-戊烯-4-酮、(E)-4-(2-氰基-3-乙氧基-3-氧代-1-丙烯)苯硼酸频那醇酯、4-磷丁烯酸三甲酯、甲基丙烯酸N-羟琥珀酸亚胺酯、1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮、引发剂加入到高沸点溶剂中，在氮气氛围，80℃下搅拌反应6小时，反应结束后冷却至室温，在水中沉出共聚物，并将沉出的共聚物置于真空干燥箱95℃下干燥至恒重，得到成膜聚合物。
所述2-三甲基硅氧基-1,1,1,5,5,5-六氟-2-戊烯-4-酮、(E)-4-(2-氰基-3-乙氧基-3-氧代-1-丙烯)苯硼酸频那醇酯、4-磷丁烯酸三甲酯、甲基丙烯酸N-羟琥珀酸亚胺酯、1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮、引发剂、高沸点溶剂的质量比为1:1:1.2:3:0.5:0.07:35；所述引发剂为偶氮二异庚腈；所述高沸点溶剂为N-甲基吡咯烷酮。
一种所述自清洁阻燃耐腐蚀氟硅粉末涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将各组分按重量份投入高速混料机中搅拌混合均匀，随后将得到的混合料送入双螺杆挤出机中进行熔融挤出，然后依次经过冷却、粉碎、旋风分离、分级过筛、检测，得到自清洁阻燃耐腐蚀氟硅粉末涂料。
对比例1
本例提供一种自清洁阻燃耐腐蚀氟硅粉末涂料，其配方和制备方法与实施例1基本相同，不同的是没有添加端氨基超支化合物季铵盐。
对比例2
本例提供一种自清洁阻燃耐腐蚀氟硅粉末涂料，其配方和制备方法与实施例1基本相同，不同的是没有添加木质素磺酸。
对比例3
本例提供一种自清洁阻燃耐腐蚀氟硅粉末涂料，其配方和制备方法与实施例1基本相同，不同的是没有添加稀土氟化物纳米纤维。
对比例4
本例提供一种自清洁阻燃耐腐蚀氟硅粉末涂料，其配方和制备方法与实施例1基本相同，不同的是成膜共聚物的制备过程中没有添加甲基丙烯酸N-羟琥珀酸亚胺酯。
对比例5
本例提供一种自清洁阻燃耐腐蚀氟硅粉末涂料，其配方和制备方法与实施例1基本相同，不同的是成膜共聚物的制备过程中没有添加(E)-4-(2-氰基-3-乙氧基-3-氧代-1-丙烯)苯硼酸频那醇酯。
将实施例1-5和对比例1-5所制备得到的自清洁阻燃耐腐蚀氟硅粉末涂料进行性能测试，测试方法和测试结果见表1。
表1自清洁阻燃耐腐蚀氟硅粉末涂料性能
Figure BDA0002597186320000141
从表1可见，本发明实施例公开的自清洁阻燃耐腐蚀氟硅粉末涂料具有优异的机械力学性能、耐水性和自清洁性能，且与基材的附着力强，这是各组分协同作用的结果。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (8)

1.一种自清洁阻燃耐腐蚀氟硅粉末涂料，其特征在于，包括如下按重量份计的各组分制成：成膜共聚物50-60份、端氨基超支化合物季铵盐4-8份、木质素磺酸1-3份、五氧化二磷0.1-0.2份、功能助剂3-7份、无机填料10-15份、稀土氟化物纳米纤维1-3份；所述成膜共聚物为2-三甲基硅氧基-1,1,1,5,5,5-六氟-2-戊烯-4-酮、(E)-4-(2-氰基-3-乙氧基-3-氧代-1-丙烯)苯硼酸频那醇酯、4-磷丁烯酸三甲酯、甲基丙烯酸N-羟琥珀酸亚胺酯、1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮通过自由基共聚反应制成。
2.根据权利要求1所述的自清洁阻燃耐腐蚀氟硅粉末涂料，其特征在于，所述无机填料为凹凸棒土、钛白粉、滑石粉、白炭黑中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的自清洁阻燃耐腐蚀氟硅粉末涂料，其特征在于，所述功能助剂包括消泡剂、分散剂、润湿剂；所述消泡剂、分散剂、润湿剂的质量比为(2-3):(2-4):1。
4.根据权利要求3所述的自清洁阻燃耐腐蚀氟硅粉末涂料，其特征在于，所述消泡剂为磷酸三丁酯、消泡剂德谦3100、消泡剂BYK088中的至少一种；所述分散剂为六偏磷酸钠和/或聚羧酸钠盐；所述润湿剂为全氟烷基磺酸盐、烷基芳基聚醚、琥珀辛酯磺酸钠中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的自清洁阻燃耐腐蚀氟硅粉末涂料，其特征在于，所述成膜共聚物的制备方法，包括如下步骤：将2-三甲基硅氧基-1,1,1,5,5,5-六氟-2-戊烯-4-酮、(E)-4-(2-氰基-3-乙氧基-3-氧代-1-丙烯)苯硼酸频那醇酯、4-磷丁烯酸三甲酯、甲基丙烯酸N-羟琥珀酸亚胺酯、1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮、引发剂加入到高沸点溶剂中，在氮气或惰性气体氛围，70-80℃下搅拌反应4-6小时，反应结束后冷却至室温，在水中沉出共聚物，并将沉出的共聚物置于真空干燥箱85-95℃下干燥至恒重，得到成膜聚合物。
6.根据权利要求5所述的自清洁阻燃耐腐蚀氟硅粉末涂料，其特征在于，所述2-三甲基硅氧基-1,1,1,5,5,5-六氟-2-戊烯-4-酮、(E)-4-(2-氰基-3-乙氧基-3-氧代-1-丙烯)苯硼酸频那醇酯、4-磷丁烯酸三甲酯、甲基丙烯酸N-羟琥珀酸亚胺酯、1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮、引发剂、高沸点溶剂的质量比为1:1:(0.8-1.2):(2-3):(0.3-0.5):(0.05-0.07):(25-35)。
7.根据权利要求5所述的自清洁阻燃耐腐蚀氟硅粉末涂料，其特征在于，所述引发剂为过氧化月桂酰、过氧化环己酮、偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈中的至少一种；所述高沸点溶剂为二甲亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮中的至少一种；所述惰性气体为氦气、氖气、氩气中的任意一种。
8.根据权利要求1-7任一项所述的自清洁阻燃耐腐蚀氟硅粉末涂料，其特征在于，所述自清洁阻燃耐腐蚀氟硅粉末涂料的制备方法，包括如下步骤：将各组分按重量份投入高速混料机中搅拌混合均匀，随后将得到的混合料送入双螺杆挤出机中进行熔融挤出，然后依次经过冷却、粉碎、旋风分离、分级过筛、检测，得到自清洁阻燃耐腐蚀氟硅粉末涂料。
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