[发明专利]一种金属基材装涂用水性氟碳涂料

权利要求书

1.一种金属基材装涂用水性氟碳涂料，其特征在于：该涂料由水性树脂和环氧聚醚基(倍半)硅氧烷交联剂、金属纳米颜料、分散剂、防腐剂、光稳定剂、增稠剂、流平剂以及H₂O组成，其中所述的水性树脂按质量分数由25-50％的硅烷/有机氯共改性氟树脂乳液和50-75％的丙烯酸树脂乳液所组成，按水性树脂的质量其他组分用量分别为：环氧聚醚基(倍半)硅氧烷交联剂为0.5-3.0％、金属纳米颜料为5.0-10.0％、分散剂为0.025-0.1％、防腐剂为0.05-0.3％、光稳定剂为0.05-0.2％、增稠剂为0.1-0.5％、流平剂为0.05-1.0％、H₂O为10-20％。

2.根据权利要求1所述金属基材装涂用水性氟碳涂料，其特征在于：所述硅烷/有机氯共改性氟树脂乳液的主组分为全氟烷乙基丙烯酸酯-co-甲基丙烯酸十二醇酯-co-对氯甲基苯乙烯-co-丙烯酸羟丙酯-co-乙烯基三乙氧基硅烷(FLCHV)、或全氟烷乙基丙烯酸酯-co-甲基丙烯酸十二醇酯-co-对氯甲基苯乙烯-co-N-羟甲基丙烯酰胺-co-乙烯基三乙氧基硅烷(FLCNV)、或全氟烷乙基丙烯酸酯-co-甲基丙烯酸十二醇酯-co-对氯甲基苯乙烯-co-丙烯酸羟丙酯-co-γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(FLCHK)、或全氟烷乙基丙烯酸酯-co-甲基丙烯酸十二醇酯-co-对氯甲基苯乙烯-co-N-羟甲基丙烯酰胺-co-γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(FLCNK)、或甲基丙烯酸十二氟庚酯-co-甲基丙烯酸十二醇酯-co-对氯甲基苯乙烯-co-丙烯酸羟丙酯-co-乙烯基三乙氧基硅烷(DLCHV)、或甲基丙烯酸十二氟庚酯-co-甲基丙烯酸十二醇酯-co-对氯甲基苯乙烯-co-N-羟甲基丙烯酰胺-co-γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(DLCNK)，所述的硅烷/有机氯共改性氟树脂乳液的制法是将全氟烷乙基丙烯酸酯或甲基丙烯酸十二氟庚酯与甲基丙烯酸十二醇酯、对氯甲基苯乙烯、丙烯酸羟丙酯或N-羟甲基丙烯酰胺、乙烯基三乙氧基硅烷或γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷在水相进行阴离子种子乳液共聚，反应温度为80℃，反应时间为4h，乳液固含量为30％，pH为6.0，黏度为1.5-5.0mPa.s。

3.根据权利要求1所述金属基材装涂用水性氟碳涂料，其特征在于：所述丙烯酸树脂乳液的主组分为丙烯酸丁酯-co-苯乙烯-co-丙烯酸-co-丙烯酸羟丙酯-co-γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(BSAHK)，pH值为5.0-6.0，固含量为50％，黏度为53-60mPa.s。

4.根据权利要求1所述金属基材装涂用水性氟碳涂料，其特征在于：所述的环氧聚醚基(倍半)硅氧烷交联剂的结构如下：

EPOS-1

或

EPOS-2

式中a、b＝0，1，2，......n，n为正整数；其中，环氧聚醚基(倍半)硅氧烷交联剂用四甲基环四硅氧烷(D₄^H)或含氢六面体倍半八硅氧烷(T₈^H)与烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯环氧基醚(APEE)的硅氢化加成反应制备，反应温度为80℃，反应原料中Si-H键与CH₂＝CH-键的摩尔比为1∶1.05。

5.根据权利要求1所述金属基材装涂用水性氟碳涂料，其特征在于：所述金属纳米颜料为金红石型二氧化钛、氧化铁、氧化银或氧化锌。

6.根据权利要求1所述金属基材装涂用水性氟碳涂料，其特征在于：所述分散剂为聚丙烯酸的铵盐、碱金属钾盐或钠盐，所述的防腐剂为水性体系使用的异噻唑酮防腐剂如卡松，所述的光稳定剂为受阻胺类(HALS)光稳定剂如光稳定剂770，所述的增稠剂为平均分子量为3～10万的羟乙基纤维素，所述流平剂为流平剂RM2020、甘油或丙二醇。

7.根据权利要求4所述的环氧聚醚基(倍半)硅氧烷交联剂，其特征在于：所述的EPOS-1结构中，优先选择含有a/b＝7∶1、聚醚环氧链段的平均分子量(M_n)＝400的四(2，3-环氧丙氧基聚氧乙烯聚氧丙烯丙基)四甲基环四硅氧烷，或者含有a＝10、b＝0、聚醚环氧链段的平均分子量(M_n)＝500的四(2，3-环氧丙氧基聚氧乙烯丙基)四甲基环四硅氧烷，或者含有a/b＝7∶3、聚醚环氧链段的平均分子量(M_n)＝1000的四(2，3-环氧丙氧基聚氧乙烯聚氧丙烯丙基)四甲基环四硅氧烷；所述的EPOS-2结构中，优先选择含有a/b＝7∶1、聚醚环氧链段的平均分子量(M_n)＝400或者a＝10、b＝0、聚醚环氧链段的平均分子量(M_n)＝500的聚醚环氧链段的八环氧聚醚丙基六面体倍半八硅氧烷。