CN113354990A - 一种抗冷感氟碳涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种抗冷感氟碳涂料及制备方法，该涂料包括质量分数为10%‑15%的PVDF氟碳树脂、5%‑10%的环氧树脂、2%‑5%的硅烷偶联剂、25%‑45%的异氟尔酮、4%‑8%的丙二醇甲醚醋酸酯、15%‑25%的乙酸乙酯、0.2%‑0.5%的消泡剂、2%‑5%的纳米硅氧烷改性气相二氧化硅、2%‑5%的改性消光粉、1%‑2%的纳米麦饭石粒子、0.2%‑0.5%碱溶胀增稠剂。制备方法为：将纳米硅氧烷改性气相二氧化硅、硅烷偶联剂、乙酸乙酯混合，在40‑60℃的环境下搅拌25‑35分钟，筛分混合物，获得改性的纳米硅氧烷改性气相二氧化硅；将改性的纳米硅氧烷改性气相二氧化硅、PVDF氟碳树脂、环氧树酯、异氟尔酮、丙二醇甲醚醋酸酯、纳米麦饭石粒子搅拌1小时，获得第一混合液；将第一混合液、改性消光粉、消泡剂混合25‑35分钟，获得抗冷感氟碳涂料。

Description

一种抗冷感氟碳涂料及其制备方法

技术领域

本申请涉及涂料及其制备方法，属于涂料制作领域，尤其涉及一种抗冷感氟碳涂料。

背景技术

氟碳涂料是指以氟碳树脂为主要成膜物质的涂料，由于引入的氟元素电负性大，碳氟键能强，因此具有优越的各项性能。氟碳涂料耐候性、耐热性、耐低温性、耐化学药品性均较好，而且具有独特的不沾性和低摩擦性。然而涂覆在金属表面的氟碳涂层往往会覆盖金属表面的基层颜色，使金属成品缺乏美感。另一方面，常见的氟碳涂料不具备抗冷感的特性，涂覆在金属上后，触摸金属表面时手感较冰凉，因此常见的氟碳涂料无法大面积地使用于室内装修的领域。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可以不覆盖基材颜色的抗冷感氟碳涂料及其制备方法。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

首先，本申请提供了一种抗冷感氟碳涂料，该抗冷感氟碳涂料包括：质量分数为10%-15%的PVDF氟碳树脂、5%-10%的环氧树脂、2%-5%的硅烷偶联剂、30%-45%的异氟尔酮、4%-8%的丙二醇甲醚醋酸酯、15%-25%的乙酸乙酯、0.2%-0.5%的消泡剂、2%-5%的纳米硅氧烷改性气相二氧化硅、2%-5%的改性消光粉、1%-2%的纳米麦饭石粒子、0.2%-0.5%碱溶胀增稠剂。

其次，本申请提供了上述抗冷感氟碳涂料的制备方法，该方法包括：

a、将上述质量分数的纳米硅氧烷改性气相二氧化硅、硅烷偶联剂、乙酸乙酯混合，在40-60℃环境下搅拌混合25-35分钟，获得混合物，再使用筛子筛分混合物，获得改性的纳米硅氧烷改性气相二氧化硅。

b、将步骤a获得的改性的纳米硅氧烷改性气相二氧化硅、上述质量分数的PVDF氟碳树脂、环氧树酯、异氟尔酮、丙二醇甲醚醋酸酯、纳米麦饭石粒子搅拌混合1小时，获得第一混合液。

c、将第一混合液、改性消光粉、消泡剂搅拌、搅拌混合25-35分钟后，获得抗冷感氟碳涂料。

其中，筛子的筛孔直径为80-100目，且得到的改性的纳米硅氧烷改性气相二氧化硅颗粒直径小于0.15mm。

本申请的有益效果在于：通过在氟碳涂料内添加一定配比的改性的纳米硅氧烷改性气相二氧化硅，使该透明涂料导热系数低，使其具有抗冷感的效果，触摸时手感温和，触感不冰凉；另一方面，添加的改性的纳米硅氧烷改性气相二氧化硅为透明材质，使氟碳涂料透明度更高，涂覆于金属基材上，不覆盖基材本身颜色，具有更高的装饰美感。

上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本申请的较佳实施例并配合详细说明如后。

具体实施方式

下面结合实施例，对本申请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申请，但不用来限制本申请的范围。

实施例1

配方：15%的PVDF氟碳树脂、10%的环氧树脂、5%的硅烷偶联剂、31.3%的异氟尔酮、8%的丙二醇甲醚醋酸酯、25%的乙酸乙酯、0.5%氟碳改性消泡剂、2%的纳米硅氧烷改性气相二氧化硅、2%的改性消光粉、1%的纳米麦饭石粒子、0.2%的碱溶胀增稠剂。

制备方法：

a、将上述质量分数的纳米硅氧烷改性气相二氧化硅、硅烷偶联剂、乙酸乙酯，混合均匀，于50℃下搅拌30分钟。再用80-100目的筛子筛分，取颗粒直径小于筛孔直径的混合物，得到改性的纳米硅氧烷改性气相二氧化硅。

b、将步骤a制得的改性的纳米硅氧烷改性气相二氧化硅、如上述质量分数的PVDF氟碳树脂、环氧树酯、异氟尔酮、丙二醇甲醚醋酸酯、纳米麦饭石粒子混合并投入至搅拌釜中，搅拌釜的转速为600-800RPM（转/分钟），混合并搅拌1小时，获得第一混合液。

c、将步骤b制得的第一混合液、改性消光粉、改性消泡剂混合，并投入搅拌釜中，转速为400-600rpm，搅拌30分钟后，加入0.2%的碱溶胀增稠剂，并以当前转速匀速搅拌30分钟，获得氟碳涂料。

优选地，上述环氧树脂为武汉超支化的HyPer E102，纳米硅氧烷改性气相二氧化硅为瓦克的V15，改性消光粉为东曹化工的E-1011，氟碳改性消泡剂为GS化学的GS-5300，纳米麦饭石粒子为沪正的YH-P100。

在本实施例1中，首先，通过在PVDF氟碳树脂中添加特定比例的改性消光粉，使得该氟碳涂料涂覆在物品上时，表面光滑，摩擦系数低。另一方面，添加改性消光粉使得氟碳涂料涂覆在物品上时，具有优异的耐磨性能。其次，在PVDF氟碳树脂中添加改性的纳米硅氧烷改性气相二氧化硅，使得氟碳涂料的导热系数较低，从而使得该涂料涂覆在金属表面时，使金属具有抗冷感的效果，触摸时手感温和，触感不冰凉；另一方面，改性的纳米硅氧烷改性气相二氧化硅并不改变涂料的颜色，且具有高透明度，使得该抗冷感氟碳涂料在使用时，不覆盖基材的颜色，具有更高的装饰美感。最后，本实施例在氟碳涂料中添加纳米麦饭石粒子，而麦饭石粒子具有高效的远红外发射率，通过发射远红外可以改善人体微循环系统，提高人体新陈代谢，具有良好的保健作用。

实施例2

配方：纳米硅氧烷改性气相二氧化硅5Kg、硅烷偶联剂5Kg、乙酸乙酯25Kg、PVDF氟碳树脂15Kg、环氧树酯10Kg、异氟尔酮30Kg、丙二醇甲醚醋酸酯8Kg、纳米麦饭石粒子2Kg、微米级沉淀法改性消光粉5Kg、氟碳改性消泡剂0.5Kg、碱溶胀增稠剂0.4Kg。

制备方法：

a、将上述质量的纳米硅氧烷改性气相二氧化硅、硅烷偶联剂、乙酸乙酯，混合均匀，于50℃下搅拌30分钟。再用80-100目的筛子进行筛分，取颗粒直径小于筛孔直径的混合物，得到改性的纳米硅氧烷改性气相二氧化硅。

b、将步骤a制得的改性的纳米硅氧烷改性气相二氧化硅、如上述质量的PVDF氟碳树脂、环氧树酯、异氟尔酮、丙二醇甲醚醋酸酯、纳米麦饭石粒子混合并投入至搅拌釜中，搅拌釜的转速为600-800rpm（转/分钟），混合并搅拌1小时，获得第一混合液。

c、将步骤b制得的第一混合液、改性消光粉、改性消泡剂混合，并投入搅拌釜中，转速为400-600rpm，搅拌30分钟后，加入0.2%的碱溶胀增稠剂，并以当前转速匀速搅拌30分钟，获得氟碳涂料。

优选地，在实施例2中，上述环氧树脂为武汉超支化的HyPer E102，纳米硅氧烷改性气相二氧化硅为瓦克的V15，改性消光粉为东曹化工的E-1011，氟碳改性消泡剂为GS化学的GS-5300，纳米麦饭石粒子为沪正的YH-P100。

本实施例中，首先，通过在PVDF氟碳树脂中添加特定比例的改性消光粉，使得该氟碳涂料涂覆在物品上时，表面光滑，摩擦系数低。另一方面，添加改性消光粉使得氟碳涂料涂覆在物品上时，具有优异的耐磨性能。其次，在PVDF氟碳树脂中添加改性的纳米硅氧烷改性气相二氧化硅，使得氟碳涂料的导热系数较低，从而使得该涂料涂覆在金属表面时，使金属具有抗冷感的效果，触摸时手感温和，触感不冰凉；另一方面，改性的纳米硅氧烷改性气相二氧化硅并不改变涂料的颜色，且具有高透明度，使得该抗冷感氟碳涂料在使用时，不覆盖基材的颜色，具有更高的装饰美感。最后，本实施例在氟碳涂料中添加纳米麦饭石粒子，而麦饭石粒子具有高效的远红外发射率，通过发射远红外可以改善人体微循环系统，提高人体新陈代谢，具有良好的保健作用。

实施例3：

配方：15%的PVDF氟碳树脂、10%的环氧树脂、5%的硅烷偶联剂、28.3%的异氟尔酮、8%的丙二醇甲醚醋酸酯、25%的乙酸乙酯、0.5%氟碳改性消泡剂、5%的纳米硅氧烷改性气相二氧化硅、2%的改性消光粉、1%的纳米麦饭石粒子、0.2%的碱溶胀增稠剂。

制备方法：

a、将上述质量分数的纳米硅氧烷改性气相二氧化硅、硅烷偶联剂、乙酸乙酯，混合均匀，于50℃下搅拌30分钟。再用80-100目的筛子进行筛分，取颗粒直径小于筛孔直径的混合物，得到改性的纳米硅氧烷改性气相二氧化硅。

b、将步骤a制得的改性的纳米硅氧烷改性气相二氧化硅、如上述质量分数的PVDF氟碳树脂、环氧树酯、异氟尔酮、丙二醇甲醚醋酸酯、纳米麦饭石粒子混合并投入至搅拌釜中，搅拌釜的转速为600-800rpm（转/分钟），混合并搅拌1小时，获得第一混合液。

c、将步骤b制得的第一混合液、改性消光粉、改性消泡剂混合，并投入搅拌釜中，转速为400-600rpm，搅拌30分钟后，加入0.2%的碱溶胀增稠剂，并以当前转速匀速搅拌30分钟，获得氟碳涂料。

优选地，在本实施例中，上述环氧树脂为武汉超支化的HyPer E102，纳米硅氧烷改性气相二氧化硅为瓦克的V15，改性消光粉为东曹化工的E-1011，氟碳改性消泡剂为GS化学的GS-5300，纳米麦饭石粒子为沪正的YH-P100。

首先，通过在PVDF氟碳树脂中添加特定比例的改性消光粉，使得该氟碳涂料涂覆在物品上时，表面光滑，摩擦系数低。另一方面，添加改性消光粉使得氟碳涂料涂覆在物品上时，具有优异的耐磨性能。其次，在PVDF氟碳树脂中添加改性的纳米硅氧烷改性气相二氧化硅，使得氟碳涂料的导热系数较低，使金属具有抗冷感的效果，触摸时手感温和，从而使得该涂料涂覆在金属表面时，触感不冰凉；另一方面，改性的纳米硅氧烷改性气相二氧化硅并不改变涂料的颜色，且具有高透明度，使得该抗冷感氟碳涂料在使用时，不覆盖基材的颜色，具有更高的装饰美感。最后，本实施例在氟碳涂料中添加纳米麦饭石粒子，而麦饭石粒子具有高效的远红外发射率，通过发射远红外可以改善人体微循环系统，提高人体新陈代谢，具有良好的保健作用。

以下表格为实施例1和实施例3中，各种原料的质量分数百分比。

	实施例1	实施例3
			名称	质量分数	质量分数
PVDF氟碳树脂	15%	15%
			环氧树脂	10%	10%
硅烷偶联剂	5%	5%
			异氟尔酮	31.3%	28.3%
丙二醇甲醚醋酸酯	8%	8%
			乙酸乙酯	25%	25%
改性消泡剂	0.5%	0.5%
			纳米硅氧烷改性气相二氧化硅	2%	5%
改性消光粉	2%	2%
			纳米麦饭石粒子	1%	1%
碱溶胀增稠剂	0.2%	0.2%

如上表格所示，分别测试实施例1制得氟碳涂料A的和实施例3制得的氟碳涂料B。将氟碳涂料A与氟碳涂料B均涂布于相同的铝板表面，将被涂布氟碳涂料A的铝板命名为铝板A，将被涂布氟碳涂料B的铝板命名为铝板B。将铝板A、铝板B均于230℃下烘烤10分钟，烘烤完成后放置于同样的室温环境下，静置7天。

根据上述实施例1、实施例3可知，氟碳涂料A和氟碳涂料B的区别仅在于制备配方中各组分比例不一致，而制备方法和使用方法均一致。

而静置后的铝板B相较于静置后的铝板A，热传导效率更低。即相较于铝板A，使用者在触摸铝板时，触感不冰凉，体感舒适度高。且铝板B相较于铝板A，耐磨性能更佳。然而，铝板B上涂料的透明度与光泽度下降。因此，如果对于金属基材花色或是颜色要求高，需要选择方案A，若该要求较低，则可以选择方案B。

综上所述，本实施例提供的抗冷感的氟碳涂料，通过在氟碳涂料内添加一定配比的改性的纳米硅氧烷改性气相二氧化硅，使该透明涂料导热系数低，使金属具有抗冷感的效果，触摸时手感温和，触感不冰凉；另一方面，添加的改性的纳米硅氧烷改性气相二氧化硅为透明材质，使氟碳涂料透明度更高，涂覆于金属基材上，不覆盖基材本身颜色，具有更高装饰美感。

相关细节参考上述方法实施例。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (6)

1.一种抗冷感氟碳涂料，其特征在于，所述抗冷感的氟碳涂料包括质量分数为10%-15%的PVDF氟碳树脂、5%-10%的环氧树脂、2%-5%的硅烷偶联剂、25%-45%的异氟尔酮、4%-8%的丙二醇甲醚醋酸酯、15%-25%的乙酸乙酯、0.2%-0.5%的消泡剂、2%-5%的纳米硅氧烷改性气相二氧化硅、2%-5%的改性消光粉、1%-2%的纳米麦饭石粒子、0.2%-0.5%碱溶胀增稠剂。

2.根据权利要求1所述的一种抗冷感氟碳涂料，其特征在于，所述消泡剂为氟碳改性消泡剂。

3.根据权利要求1所述的一种抗冷感氟碳涂料，其特征在于，所述改性消光粉为沉淀法制得的微米级改性消光粉。

4.根据权利要求1所述的一种抗冷感氟碳涂料，其特征在于，所述碱溶胀增稠剂为非离子缔合型增稠剂。

5.如权利要求1所述的一种抗冷感氟碳涂料的制备方法，其特征在于，所述方法包括：

a、将所述质量分数的纳米硅氧烷改性气相二氧化硅、硅烷偶联剂、乙酸乙酯混合，在40-60℃的环境下搅拌混合25-35分钟，获得混合物，再使用筛子筛分所述混合物，获得改性的纳米硅氧烷改性气相二氧化硅；

b、将步骤a获得的所述改性的纳米硅氧烷改性气相二氧化硅、所述质量分数的PVDF氟碳树脂、环氧树酯、异氟尔酮、丙二醇甲醚醋酸酯、纳米麦饭石粒子搅拌混合1小时，获得第一混合液；

c、将所述第一混合液、改性消光粉、消泡剂搅拌混合25-35分钟后，获得抗冷感氟碳涂料。

6.根据权利要求5所述的一种抗冷感氟碳涂料的制备方法，其特征在于，所述筛子的筛孔直径为80-100目，得到的所述改性的纳米硅氧烷改性气相二氧化硅颗粒直径小于0.15mm。