專利名稱：水性氟碳乳膠涂料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種化工產(chǎn)品及其制備方法，尤其是一種水性氟碳乳膠涂料及其制備方法。
背景技術(shù)：
21世紀(jì)初當(dāng)室溫固化氟碳涂料在我國開始應(yīng)用于不同領(lǐng)域時，其涂料為溶劑型、雙組分，盡管涂料性能優(yōu)異，但由于溶劑的揮發(fā)污染環(huán)境，對人體造成傷害且施工不便。另外，由于氟乳液聚合物的特殊性，溶劑可溶物氟含量高會使乳液顯示出極大的非極性和低表面張力且乳液的PH隨貯存時間的延長而下降，表現(xiàn)在與顏(填)料的潤濕性、與成膜助劑的相容性、與增稠劑的相適應(yīng)性、與底材的附著性均變差，配制難度加大，如配制不當(dāng)，涂料穩(wěn)定性下降。
國外對氟涂料的開發(fā)起源于20世紀(jì)60年氏，1964年美國Penwat公司成功開發(fā)了聚偏二氟乙烯樹酯(PVDF)為基料的溶劑型氟碳涂料，1982年日本旭硝子公司開發(fā)出溶劑可溶解的涂料用樹酯(Lumiflon)，使原來溶劑型涂料從高溫烘烤成膜改進(jìn)為常溫固化成膜，這是氟碳涂料工業(yè)的又一次突破，該種涂料為雙組分，含大量有機(jī)溶劑(有的高達(dá)50％)，在生產(chǎn)和施工中污染環(huán)境，危害人體健康，施工不方便，貯存和運輸均不安全。隨著人們對環(huán)境的重視和環(huán)保執(zhí)法力度的加強(qiáng)，溶劑型涂料的使用受到一定的限制。因此，國外在常溫固化氟涂料問世不久又將研究工作轉(zhuǎn)移到水性氟涂料的研究開發(fā)上，時至90年代，專利文獻(xiàn)報道特別多，主要研究工作集中在日本，其次為美國和歐洲，國內(nèi)水性氟涂料的研究起步較晚。據(jù)了解，2000年大連明辰振邦公司采用后乳化法在制得溶劑型氟樹酯后，加入乳化劑和水制備氟樹酯乳液，再與顏填料漿配制成水乳化型氟涂料，該涂料在施工時加入固化劑室溫交聯(lián)成膜，2003年已申請專利。對于水乳膠型氟涂料來說，由于開發(fā)的技術(shù)難度大，近年來工作進(jìn)展不大。據(jù)資料介紹，2002年上海大學(xué)、大連振邦、湖南大學(xué)等均有開展水性氟碳乳膠涂料用乳液的報道，但至今無產(chǎn)品問世；哈爾濱雪佳、上海一寧建筑材料有限公司有商業(yè)化產(chǎn)品，但經(jīng)使用后發(fā)現(xiàn)乳液中氟含量低，乳液穩(wěn)定性差，乳膠膜不透明，以該乳液配制的涂料光澤低，經(jīng)天然曝曬布耐候性不佳。為適應(yīng)國內(nèi)建筑涂料市場日益發(fā)展的而要，研制出符合環(huán)保要求且耐候性能優(yōu)異的水性氟碳乳膠涂料是非常及時和必要的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種符合環(huán)保要求、耐候性和耐沾污性優(yōu)異、施工方便且具有較高性價比的水性氟碳乳膠涂料及該水性氟碳乳膠涂料的制備方法。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種水性氟碳乳膠涂料，其組份質(zhì)量百分比為氟乳液30.00～75.00％、成膜助劑1.00～5.00％、分散劑0.10～2.00％、PH調(diào)節(jié)劑0.10～1.00％、消泡劑0.01～1.00％、罐內(nèi)防腐劑0.01～0.50％、漆膜防霉劑0.01～0.50％、填料0.00～20.00％、顏料1.00～20.00％、增稠劑0.10～5.00％、其余為水。
具體地講所述氟乳液為偏二氟乙烯和丙烯酸酯的共聚物乳液；所述成膜助劑為二元酸二甲基酯、二元酸二異丁基酯、1，2-丙二醇的一種或一種以上的組合；所述分散劑為丙烯酸聚合體、高分子嵌段聚合體、疏水型特殊聚羧酸鹽的一種或一種以上的組合；所述PH調(diào)節(jié)劑為氨水、2-氨基-2-甲基-1-丙醇的一種或一種以上的組合；所述消泡劑為礦物油類消泡劑；所述罐內(nèi)防腐劑為2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮和5-氯-2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮的混合物；漆膜防霉劑為2-正辛基-4-異噻唑啉-3-酮、2-(4-噻唑基)苯并咪唑、尿素衍生物的混合物；所述填料為硫酸鋇、碳酸鈣的一種或一種以上的組合；所述顏料為二氧化鈦或是二氧化鈦與氧化鐵紅漿、氧化鐵黃漿、碳黑漿的一種或一種以上的組合；所述增稠劑為非離子聚氨酯締合型聚合物。
上述水性氟碳乳膠涂料的制備方法為先在配料罐中加入水，于攪拌下加入分散劑、消泡劑、罐內(nèi)防腐劑、漆膜防霉劑，再加入PH調(diào)節(jié)劑，調(diào)節(jié)混合漿液PH值為8.0～9.0，再加入顏料、填料，充分混合均勻后，將物料抽入研磨機(jī)中研磨，當(dāng)漿料細(xì)度≤50μm，再加入氟乳液，之后再緩慢勻速加入成膜助劑，再攪拌10-30分鐘，加入顏料漿調(diào)色(按客戶要求)，再加增稠劑，過濾后得到成品。
本發(fā)明的有益效果是，通過采用水乳型氟碳乳液作粘結(jié)劑，制備了水性、單組分、自干型符合環(huán)保要求的氟碳乳膠涂料，在保證涂料性能的前提下，徹底解決了環(huán)境污染問題。涂料配方中采用的聚合物乳液含有大量最高鍵能的C-F鍵，且溶劑可溶物氟含量高，賦予涂膜優(yōu)異的耐候性、耐沾污性、保光保色性、耐水耐堿性和耐洗刷性等性能。涂料配制時選用各種優(yōu)質(zhì)顏料及助劑，涂膜具有干燥快、光澤適中、均勻平整、施工方便、無溶劑氣味、使用安全、無毒等特點。
具體實施例方式
表1為加入的組成物及其配比(質(zhì)量百分比)。
表1


表1中除水外其它組分可根據(jù)實際需要選擇合適的原料或是多種原料的組合。如顏填料可為二氧化鈦、硫酸鋇、碳酸鈣一種或一種以上的混合物；再如顏料可為二氧化鈦或是二氧化鈦與氧化鐵紅漿、氧化鐵黃漿、碳黑漿的一種或一種以上的組合。再如涂料助劑包括多元酸酯類成膜助劑、高分子嵌段共聚體分散劑、非離子聚氨酯締合型增稠劑、礦物油類消泡劑和含異噻唑啉基團(tuán)的罐內(nèi)防腐劑和漆膜防霉劑。
本發(fā)明中涉及的一些原材料產(chǎn)品編號對應(yīng)的貨源情況如表2所示表2

<p>

表2

實施例15各取0.5克實施例1～14制得的分散染料分散在500毫升水中，述優(yōu)選實施例。
表3

實施例1按表3所列的原料名稱及配比將水33.00g加入配料罐中，于攪拌下分別加入分散劑10.00g、消泡劑1.00g、罐內(nèi)防腐劑0.50g、漆膜防霉劑0.50g，攪拌均勻后，加入PH調(diào)節(jié)劑5.00g調(diào)節(jié)體系PH值，使PH值達(dá)到8.0～9.0范圍后，<p>實施例3材料的化學(xué)成份配比是

其中稀土族元素總量中各具體稀土元素的組份和重量配比是

鑄軋坯料的制作方法是1)稀土鋁中間合金的制備用熔鋁爐將工業(yè)純鋁錠熔化并升溫到900℃，精煉、除渣后按稀土元素總含量占稀土鋁中間合金10％的比例加入稀土元素，保溫1小時并充分?jǐn)嚢韬蟪鰻t澆鑄成稀土鋁中間合金錠。
2)板坯的鑄軋將重熔用工業(yè)純鋁錠、鋁鐵中間合金錠、鋁硅中間合金錠、鋁錳中間合金錠和稀土鋁中間合金錠按上述成份計算并備好材料后，加入熔煉爐中熔化并升溫到750℃，精煉、除渣、攪拌、分析并調(diào)整成份后進(jìn)入靜置爐，靜置、精煉、除氣、除渣、在鋁液中加入0.060％的微量鈦元素后進(jìn)入鑄軋機(jī)組鑄軋成板坯，鑄軋工藝方面參數(shù)如下

3)板帶的冷軋鑄軋板坯通過6道次軋制到預(yù)定厚度的半成品；4)材料的熱處理將半成品放到熱處理爐中，升溫到160℃，保溫4小時后升溫到300℃，保溫1小時后降溫到250℃，保溫25小時即可。
實施例4材料的化學(xué)成份配比是<p>表1 內(nèi)酯單體(itrabin)對SMMC-7721肝癌細(xì)胞生長的抑制作用(n＝9)

*P＜0.05，**P＜0.01與對照組比較表2 內(nèi)酯單體(itrabin)對HepG2肝癌細(xì)胞生長的抑制作用(n＝9)

*P＜0.05，**P＜0.01與對照組比較實施例4一種番荔枝內(nèi)酯單體化合物(itrabin)對移植性肝癌的抑制作用l、實驗動物和瘤株雄性健康昆明種小鼠體重，18-22g，鼠齡6-8周，來自本校動物實驗中心，昆明鼠傳代腹水型鼠肝癌Heps瘤株均購自江蘇省腫瘤研究所動物實驗中心。小鼠在南京中醫(yī)藥大學(xué)動物實驗中心的動物實驗房飼養(yǎng)，溫度21～25℃，濕度為45％～55％。
2、造模(移植性肝癌Heps)昆明種雄性小白鼠60只，按比例隨機(jī)留10只為陰性對照組，其余50只進(jìn)行造模。無菌抽取接種Heps瘤種8天的小鼠的腹水，以生理鹽水稀釋10倍，0.02％伊紅染色，滴加到細(xì)胞計數(shù)板上計數(shù)后，調(diào)細(xì)胞濃度至1×107/ml，迅速地分別將50只小鼠右腋皮膚消毒，<p>對比例1～3所用氟乳液的固體含量為45～49％，溶劑可溶物氟含量為12％，對比例4～6所用氟乳液的固體含量為49～53％，溶劑可溶物氟含量＜1％。
對比例1～6用和前述的實施例1同樣的方法制備現(xiàn)有S·B-200氟碳乳液和A-601氟硅乳液配制的水性氟碳涂料(對比例1～6)，用到的具體原料和配比如表5所示，其涂膜主要性能檢驗結(jié)果如表6所示。
由生產(chǎn)廠商提供的對比例7是由溶劑型氟樹脂經(jīng)后乳化而形成的水乳型雙組分氟涂料，其天然曝曬(江蘇常州地區(qū))檢驗結(jié)果如表6所示。
表6

從表4和表6的水性氟碳乳膠涂料的主要涂膜性能檢驗的對比結(jié)果可見，本發(fā)明所述的水性氟碳乳膠涂料(實施例1～7)耐沾污性、人工老化性及天然曝曬性能優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)提供的水性氟碳涂料(對比例1～7)性能。另外，本發(fā)明提供的水性氟碳乳膠涂料按HBC12-2002水性涂料環(huán)境標(biāo)志產(chǎn)品論證技術(shù)要求，確認(rèn)為環(huán)保型的綠色產(chǎn)品。
盡管結(jié)合優(yōu)選實施例對本發(fā)明進(jìn)行了說明，但本發(fā)明并不局限于上述實施例，應(yīng)該理解，在本明構(gòu)思的引導(dǎo)下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可進(jìn)行各種修改和改進(jìn)。
權(quán)利要求
1.一種水性氟碳乳膠涂料，其特征是組份質(zhì)量百分比為氟乳液30.00～75.00％、成膜助劑1.00～5.00％、分散劑0.10～2.00％、PH調(diào)節(jié)劑0.10～1.00％、消泡劑0.01～1.00％、罐內(nèi)防腐劑0.01～0.50％、漆膜防霉劑0.01～0.50％、填料0.00～20.00％、顏料1.00～20.00％、增稠劑0.10～5.00％，其余為水。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水性氟碳乳膠涂料，其特征是所述氟乳液為偏二氟乙烯和丙烯酸酯的共聚物乳液。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水性氟碳乳膠涂料，其特征是所述成膜助劑為二元酸二甲基、二元酸二異丁基酯、1，2-丙二醇的一種或一種以上的組合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水性氟碳乳膠涂料，其特征是所述分散劑為丙烯酸聚合體、高分子嵌段聚合體、疏水型特殊聚羧酸鹽的一種或一種以上的組合。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水性氟碳乳膠涂料，其特征是所述罐內(nèi)防腐劑為2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮和5-氯-2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮的混合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水性氟碳乳膠涂料，其特征是所述漆膜防霉劑為2-正辛基-4-異噻唑啉-3-酮、2-(4-噻唑基)苯并咪唑、尿素衍生物的混合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水性氟碳乳膠涂料，其特征是所述填料為硫酸鋇、碳酸鈣的一種或一種以上組合。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水性氟碳乳膠涂料，其特征是所述顏料為二氧化鈦或是二氧化鈦與氧化鐵紅漿、氧化鐵黃漿、碳黑漿的一種或一種以上的組合。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水性氟碳乳膠涂料，其特征是所述PH調(diào)節(jié)劑為氨水、2-氨基-2-甲基-1-丙醇的一種或一種以上的組合；所述消泡劑為礦物油類消泡劑；所述增稠劑為非離子聚氨酯締合型聚合物。
10.一種水性氟碳乳膠涂料的制備方法，其特征是先在配料罐中加入水，于攪拌下加入分散劑、消泡劑、罐內(nèi)防腐劑、漆膜防霉劑，再加入PH調(diào)節(jié)劑，調(diào)節(jié)混合漿液PH值為8.0～9.0，再加入填料、顏料，充分混合均勻后，將物料抽入研磨機(jī)中研磨，當(dāng)漿料細(xì)度≤50μm，再加入氟乳液，之后再緩慢勻速加入成膜助劑，再攪拌10-30分鐘，加入顏料漿調(diào)色，再加增稠劑，過濾后得到成品。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種水性氟碳乳膠涂料及其制備方法。其組份質(zhì)量百分比為氟乳液30.00～75.00％、成膜助劑1.00～5.00％、分散劑0.10～2.00％、pH調(diào)節(jié)劑0.10～1.00％、消泡劑0.01～1.00％、罐內(nèi)防腐劑0.01～0.50％、漆膜防霉劑0.01～0.50％、填料0.00～20.00％、顏料1.00～20.00％、增稠劑0.10～5.00％、其余為水。先在配料罐中加入水，于攪拌下加入分散劑、消泡劑、罐內(nèi)防腐劑、漆膜防霉劑，再加入pH調(diào)節(jié)劑，再加入填料、顏料，充分混合均勻后，將物料抽入研磨機(jī)中研磨，再加入氟乳液，之后再緩慢勻速加入成膜助劑，加入顏料漿調(diào)色，再加增稠劑，過濾后得到成品。本發(fā)明的有益效果是，通過采用水乳型氟碳乳液作粘結(jié)劑，制備了水性、單組分、自干型符合環(huán)保要求的氟碳乳膠涂料，在賦予涂膜優(yōu)異的耐候性和耐沾污性等性能的前提下，徹底解決了環(huán)境污染問題。
文檔編號C09D5/02GK1861709SQ20061008583
公開日2006年11月15日 申請日期2006年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月1日
發(fā)明者高新田, 朱一玉, 陳建剛, 莊建林, 李忠, 莫顯文 申請人:江蘇蘭陵化工集團(tuán)有限公司