[发明专利]一种新型耐高温水性氟碳涂料及其制备方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种建筑氟碳涂料，特别是涉及一种耐高温水性氟碳涂料及其制备方法。

背景技术：

氟碳涂料是指以氟树脂为主要成膜物质的涂料，又称氟碳漆、氟涂料、氟树脂涂料等。在各种涂料之中，氟树脂涂料由于引入的氟元素电负性大，碳氟键能强，所以具有比较优越的各项性能。经过几十年的快速发展，氟碳涂料在建筑、化学工业、电器电子工业、机械工业、航空航天产业、家庭用品的各个领域得到广泛应用，成为继丙烯酸涂料、聚氨酯涂料、有机硅涂料等高性能涂料之后，综合性能最高的涂料。目前，应用比较广泛的氟树脂涂料主要有PTFE、PVDF、PEVE等三大类型。

公告号为CN102898904B、公告日为2014.10.15、专利权人为上海三银制漆有限公司的中国专利公开了“一种水性氟碳涂料及其制备方法和应用”，该水性氟碳涂料的原料配方为：水性氟碳乳液13.0～48.0％、羟乙基纤维素1.0～3.0％、无机颜料10.5～18.8％、填料18.2～32.2％，耐磨粉5.0～1.0％、消泡剂0.1～0.5％、杀菌剂0.4～4.0％、增稠剂0.1～3.2％、成膜助剂0.6～3.0％、防冻剂1.0～4.2％和水14.0～20.0％；水性氟碳涂料的pH值为8.0～9.5；耐磨粉的莫氏硬度在9.0以上。该水性氟碳涂料无毒、无污染，兼具装饰功能和保护功能，其漆膜耐磨性、耐候性、防腐性好，不过其耐高温性能不佳，在高温环境下有一定的安全隐患，限制了其应用范围，制约了其进一步的推广。

发明内容：

本发明要解决的技术问题是提供一种耐高温水性氟碳涂料，具有很好的耐高温性能，可扩大其应用范围以及进一步推广。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种耐高温水性氟碳涂料，按重量份数计，其组成包括：

优选地，本发明所述水性氟碳乳液为水性FEVE乳液，其氟含量为20～35％。相对于PTFE、PVDF氟碳乳液，FEVE乳液的耐热性更高一些。

优选地，本发明所述氧化铝为γ-氧化铝。

优选地，本发明所述成膜助剂为2，2，4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯。

优选地，本发明所述消泡剂为聚硅氧烷。

优选地，本发明所述增稠剂为缔合型聚氨酯增稠剂。

优选地，本发明所述分散剂为聚羧酸铵盐。

优选地，本发明所述颜料为石墨粉、钛白粉以及滑石粉中的一种或几种。石墨粉、钛白粉、滑石粉这几种颜料都比较耐热，而且热稳定性也很好。

本发明要解决的另一技术问题是提供上述耐高温水性氟碳涂料的制备方法。

为解决上述技术问题，技术方案是：

一种耐高温水性氟碳涂料的制备方法，其步骤如下：

(1)将火山岩纤维剪切成短纤维，将偶联剂KH550溶于质量分数为90％的乙醇溶液中，混合均匀后得到质量分数为2％的偶联剂溶液，将短纤维加入偶联剂溶液并浸泡10分钟，移至恒温水浴中90℃下加热2小时，取出后过滤、洗涤，置于真空干燥箱中110℃下干燥3小时，得到改性火山岩纤维；

(2)将硬脂酸溶于质量分数为90％的乙醇溶液中，混合均匀后得到质量分数为2％的硬脂酸溶液，将干燥后的氧化铝加入硬脂酸溶液中，搅拌0.5小时后移至超声容器中超声分散1小时，取出后过滤、洗涤，置于真空干燥箱中100℃下干燥3小时，得到改性氧化铝；

(3)按配方量将有机硅树脂、成膜助剂、消泡剂、分散剂、颜料加入去离子水中，转速为1000rpm下搅拌12分钟，得到混合料；

(4)按配方量将水性氟碳乳液、增稠剂加入步骤(3)得到的混合料中，转速为500rpm下搅拌10分钟，得到浆料；

(5)按配方量将步骤(1)得到的改性火山岩纤维、步骤(2)得到的改性氧化铝加入步骤(4)得到的浆料中，转速为600rpm下搅拌8分钟，得到耐高温水性氟碳涂料。

优选地，所述步骤(1)中，短纤维的长度为4mm。

由上可见，与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1)火山岩纤维是天然火山岩矿石经高温熔融后通过高速拉制而成的连续纤维，其具有很好的耐高温性能，经过短切、偶联剂的改性处理后，偶联剂形成的涂层附于火山岩纤维的表面，增加了其表面的粗糙程度，改善了其与氟碳基体之间的相容性，从而有效提高涂料的耐高温性能。