一种高附着性氟碳涂料及其制备方法与流程

本申请涉及氟碳涂料，具体涉及一种高附着性氟碳涂料及其制备方法。

背景技术：

1、氟碳涂料是以氟树脂为主要成膜物质的涂料，由于在氟树脂中引入氟元素，碳氟键能强，具有优异的耐候性、耐低温性和耐化学药品性能，具有独特的不粘性和低摩擦性能。目前常用的氟碳树脂涂料主要有ptee、pvdf、feve三大类型。

2、常见的油性pvdf涂料的voc排放较高，而且还需要高温烘烤，成本较高。油性的feve涂料也存在voc排放的问题，同时耐候性能差。水性fete涂料无voc排放，常温即可自干固化，无需烘烤干燥。但是水性fete涂料交联密度较低，与基材的附着力较差，从而降低了水性氟碳涂料对基材的保护效果。

技术实现思路

1、为了提高氟碳涂料的交联强度，增强氟碳涂料与基材的附着力，本申请提供一种高附着性氟碳涂料及其制备方法。

2、第一方面，本申请提供一种高附着性氟碳涂料，采用如下的技术方案：

3、一种高附着性氟碳涂料，括a组分和b组分，所述a组分和b组分的质量比为100:(0.5-2)，所述b组分为固化剂；

4、所述a组分包括以下重量份的原料：feve水性氟碳乳液50-60份，去离子水10-30份，硅溶胶10-20份，填料15-20份，羟基碳纳米管0.2-0.5份。

5、通过采用上述技术方案，添加硅溶胶到水性氟碳涂料中，硅溶胶表面能较大，可以提高涂料与基材界面之间的结合强度，硅溶胶可以填充到氟碳树脂的内部，提高氟碳涂料体系各组分之间的交联强度，硅溶胶的刚性作用也能够提高氟碳涂料的硬度。

6、羟基碳纳米管具有较大的比表面积、纳米稳定性、吸收性能和分散性能，羟基碳纳米管的羟基能够促使羟基碳纳米管均匀分散在氟碳涂料体系中，促使羟基碳纳米管能够被氟碳树脂覆盖并发生反应，羟基碳纳米管之间能够受氢键的作用相互吸引，发生自组装，从而在氟碳涂料体系中形成交联结构，彼此之间紧密缠绕，提高氟碳涂料体系的交联强度，促使氟碳涂料更好的附着在基材的表面，促使形成的涂层具有较好的强度。同时，羟基碳纳米管与氟碳基体之间存在较强的作用力，能够限制氟碳树脂基体大分子链的运动，提高氟碳涂料热分解所需要的能量，提高氟碳涂料热分解所需要的能量，从而提高氟碳涂料的热稳定性优选的，所述填料为二氧化钛和滑石粉的混合物，所述二氧化钛和滑石粉质量比为10：(2-4)。

7、通过采用上述技术方案，二氧化钛和滑石粉作为填料添加到氟碳涂料体系中，能够提高涂层的强度和硬度。二氧化钛能够促使氟碳涂料具有明显的光催化效果，提高涂层的耐紫外线性能和耐老化性能。滑石粉能够均匀分散在氟碳涂料体系中，提高氟碳涂料涂层的硬度。

8、优选的，所述二氧化钛粒径为20-30nm，所述滑石粉粒径为0.1-3μm。

9、通过采用上述技术方案，控制二氧化钛和滑石粉粒径在合适范围内，能够促使二氧化钛和滑石粉有效填充在氟碳涂料体系中，同时均匀的提高氟碳涂料涂层的硬度和强度。

10、优选的，所述羟基碳纳米管长度为20-30μm，所述羟基碳纳米管直径为10-20nm。

11、通过采用上述技术方案，控制羟基碳纳米管的长度和直径在合适范围内，能够促使羟基碳纳米管均匀分散在氟碳涂料体系中。

12、优选的，所述固化剂为水性异氰酸酯固化剂。

13、通过采用上述技术方案，异氰酸酯固化剂中-nco与羟基碳纳米管的羟基相互反应，提高氟碳涂料体系各组分之间的交联强度，增强氟碳涂料与基材之间的附着力。

14、优选的，所述高附着性氟碳涂料a组分原料还包括消泡剂0.3-0.5份，流平剂0.5-1份，分散剂0.5-2份。

15、通过采用上述技术方案，在氟碳涂料体系中添加适量的消泡剂、流平剂和分散剂，提高各组分在氟碳涂料体系中的分散性，提高氟碳涂料的流动性，促使形成平整、均一的涂层，减少氟碳涂料体系中气泡的产生，促使氟碳涂料牢固的结合在基材的表面。

16、优选的，所述分散剂为聚丙烯酸钠。

17、通过采用上述技术方案，聚丙烯酸钠可以促使填料均匀分散在氟碳涂料体系中，减少填料颗粒的团聚现象。同时聚丙烯酸的羧基可以和基材具有更好的化学反应，能够产生化学键作用力，从而促使氟碳涂料牢固的结合在基材的表面，提高氟碳涂料与基材之间的附着力。同时聚丙烯酸钠还有更好的渗透性，能够渗透到羟基碳纳米管和硅溶胶粒子间的孔隙和表面，通过聚丙烯酸钠的羧基与羟基碳纳米管、硅溶胶产生氢键、范德华力等作用，促使硅溶胶、羟基碳纳米管均匀分散在氟碳涂料体系中，提高硅溶胶、羟基碳纳米管和氟碳树脂基体之间的交联强度，进一步提高氟碳涂料的附着效果和强度。

18、优选的，所述高附着性氟碳涂料a组分原料还包括纳米二氧化铈0.5-1.2份。

19、通过采用上述技术方案，在氟碳涂料体系中添加适量的纳米二氧化铈，能够提高氟碳涂料的硬度、耐沾污性能，纳米二氧化铈具有紫外线吸收和反射双重效果，可以提高氟碳涂料的耐老化性能。同时，纳米二氧化铈还可以促使氟碳涂料具有一定的防霉、杀菌效果，减少氟碳涂料涂层发霉、脱落的现象，提高氟碳涂料对基材的保护效果。

20、第二方面，本申请提供一种高附着性氟碳涂料的制备方法，采用如下的技术方案：一种高附着性氟碳涂料的制备方法，包括以下具体步骤：将feve水性氟碳乳液、去离子水、硅溶胶、填料和羟基碳纳米管混合，得到a组分混合料，然后将a组分混合料和b组分混合，制得高附着性氟碳涂料。

21、通过采用上述技术方案，制备的高附着性氟碳涂料体系中各组分之间相互结合，提高氟碳涂料体系各组分之间的交联强度，增强氟碳涂料与基材之间的附着力。

22、综上所述，本申请具有以下有益效果：

23、1、由于本申请采用使用硅溶胶和羟基碳纳米管添加到氟碳涂料中，填充到氟碳树脂基体中的内部，增强高附着性氟碳涂料体系中各组分之间的交联强度，增强氟碳涂料与基材之间的附着力。

24、2、本申请中优选使用聚丙烯酸钠作为分散剂添加到氟碳涂料体系中，聚丙烯酸钠的羧基和基材具有较好的化学作用力，进一步增强氟碳涂料与基材之间的附着力。同时，聚丙烯酸钠与羟基碳纳米管、硅溶胶相互作用，提高氟碳涂料体系中的交联强度和硬度。

技术特征：

1.一种高附着性氟碳涂料，其特征在于，包括a组分和b组分，所述a组分和b组分的质量比为100:（0.5-2），所述b组分为固化剂；

2.根据权利要求1所述的高附着性氟碳涂料，其特征在于：所述填料为二氧化钛和滑石粉的混合物，所述二氧化钛和滑石粉质量比为10：（2-4）。

3.根据权利要求2所述的高附着性氟碳涂料，其特征在于：所述二氧化钛粒径为20-30nm，所述滑石粉粒径为0.1-3μm。

4.根据权利要求1所述的高附着性氟碳涂料，其特征在于：所述羟基碳纳米管长度为20-30μm，所述羟基碳纳米管直径为10-20nm。

5.根据权利要求1所述的高附着性氟碳涂料，其特征在于：所述固化剂为水性异氰酸酯固化剂。

6.根据权利要求1所述的高附着性氟碳涂料，其特征在于：所述高附着性氟碳涂料a组分原料还包括消泡剂0.3-0.5份，流平剂0.5-1份，分散剂0.5-2份。

7.根据权利要求6所述的高附着性氟碳涂料，其特征在于：所述分散剂为聚丙烯酸钠。

8.根据权利要求1所述的高附着性氟碳涂料，其特征在于：所述高附着性氟碳涂料a组分原料还包括纳米二氧化铈0.5-1.2份。

9.一种如权利要求1-8任一所述的高附着性氟碳涂料的制备方法，其特征在于：包括以下具体步骤：将feve水性氟碳乳液、去离子水、硅溶胶、填料和羟基碳纳米管混合，得到a组分混合料，然后将a组分混合料和b组分混合，制得高附着性氟碳涂料。

技术总结本申请涉及氟碳涂料技术领域，具体公开了一种高附着性氟碳涂料及其制备方法。一种高附着性氟碳涂料，包括A组分和B组分，所述A组分和B组分的质量比为100:（0.5‑2），所述B组分为固化剂；所述A组分包括以下重量份的原料：FEVE水性氟碳乳液50‑60份，去离子水10‑30份，硅溶胶10‑20份，填料15‑20份，羟基碳纳米管0.2‑0.5份。本申请的一种高附着性氟碳涂料，在硅溶胶和羟基碳纳米管的相互协同作用，提高氟碳涂料体系中各组分的交联强度，增强氟碳涂料与基材之间的附着力，减少水性氟碳涂层脱落、破损的现象。技术研发人员：杨光,乔明,杨圣,刘金山受保护的技术使用者：江苏建设控股集团有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/16