[发明专利]一种水性氟碳防污闪涂料及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明属于涂料技术领域，具体涉及一种具有疏水功能的水性氟碳防污闪涂料及其制备方法和应用。

背景技术

随着工业排放量的增大和城乡大气污染日益严重，大气中的环境污染物逐渐增多，污秽物沉积于绝缘子表面易造成污闪事故。据统计，我国每年因污闪事故所造成的经济损失年均已达到近10亿，损失电量超过1亿kw.h。传统的防污闪涂层材料为有机硅油、有机硅脂、地蜡等，它们的使用寿命不长，附着力不强，容易龟裂、起皮、粉化等缺点，运行维护工作量大。因此，研制一种能解决以上问题的新型防污闪涂层材料具有重要意义。

目前，氟碳涂料主要以油性氟碳涂料为主，已广泛应用于航空航天、船舶、桥梁、车辆等高新领域，其在涂装过程中有机溶剂的挥发，严重污染了大气，破坏生态环境。而如今环境保护越来越受到重视，涂料的发展将以无污染、无公害、节约能源、经济高效为原则，水性氟碳涂料将取代传统的溶剂型涂料，成为未来涂料的主流。迄今为止，具有疏水功能的水性氟碳防污闪涂料尚未被报道，因此，开发和提供一种制备方法简单、性能优良、绿色环保的水性氟碳防污闪涂料是非常有必要的。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种制备方法简单、耐久、耐酸碱、实用性好、机械强度高、自清洁的水性氟碳防污闪涂料及其制备方法和应用。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为一种水性氟碳防污闪涂料，所述水性氟碳防污闪涂料以质量百分比计包括以下组分：

上述的水性氟碳防污闪涂料中，优选的，所述纳米功能填料为水性纳米功能填料；所述水性纳米功能填料为三维海胆型TiO₂、SiO₂、蜡粉中的一种或多种。

上述的水性氟碳防污闪涂料中，优选的，其特征在于，所述SiO₂的粒径为20nm～50nm；所述蜡粉为PTFE，粒径为2μm～5μm。

上述的水性氟碳防污闪涂料中，优选的，所述三维海胆型TiO₂是由TiO₂纳米棒组装而成的微球，所述TiO₂纳米棒的直径为8nm～12nm；所述三维海胆型TiO₂的粒径为500nm～1μm。

上述的水性氟碳防污闪涂料中，优选的，所述三维海胆型TiO₂的制备方法包括以下步骤：

(1)在冰水浴中将体积比为1∶4～6的TiCl₄溶液与去离子水混合均匀，得到混合溶液A；

(2)在冰水浴中将体积比为1∶5～8的钛酸四丁酯(TBT)溶液与环己烷混合均匀，得到混合溶液B；

(3)将体积比为1∶8～10的混合溶液A与混合溶液B混合均匀，得到混合溶液C；

(4)将混合溶液C置于反应釜中，于60℃～150℃下反应10h～18h，得到三维海胆型TiO₂。

上述的水性氟碳防污闪涂料中，优选的，所述TiCl₄溶液的质量浓度为95％～99％；所述钛酸四丁酯溶液的质量浓度为95％～99％。

上述的水性氟碳防污闪涂料中，优选的，所述氟碳乳液为水性氟碳乳液；所述分散剂为水性分散剂；所述成膜助剂为水性成膜助剂；所述增稠剂为水性增稠剂；所述流平剂为水性流平剂；所述消泡剂为水性消泡剂；所述杀菌剂为水性杀菌剂；所述固化剂为水性固化剂。

上述的水性氟碳防污闪涂料中，优选的，所述水性氟碳乳液为ZH-01氟碳乳液和DF-01氟碳乳液中的一种或两种。

上述水性氟碳乳液是由三氟氯乙烯和功能性单体制备而成，所述功能性单体为乙烯基醚或乙烯基酯。

上述的水性氟碳防污闪涂料中，优选的，所述水性氟碳乳液中氟含量为11.5wt％～35.5wt％。