[发明专利]一种自清洁氟碳漆的制备方法

说明书

技术领域

本发明公开了一种自清洁氟碳漆的制备方法，属于涂料制备技术领域。

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，具有特别优越的各项性能。耐候性、耐热性、耐低温性、耐化学药品性，而且具有独特的不粘性和低摩擦性。经过几十年的快速发展，氟涂料在建筑、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品牌。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。

钢材领域：氟碳涂料在钢材领域的应用最早出现在彩钢板上，安装在厂房和仓库的顶部，由于它经久耐用，安装方便，色彩绚丽，很快在全球流行开来。全球钢结构建筑及产品领域的巨头-巴特勒，她所承接的彩钢板业务和建筑桥梁钢结构业务几乎都采用氟碳涂料涂层。上海浦东国际机场屋顶就采用氟碳涂料涂装的彩钢板。氟碳涂料在混凝土上的应用主要体现在建筑外墙上。其中氟碳涂料优异的综合性能和性能价格比，使它在超高建筑、标志性建筑、重点工程等方面具有无以伦比的竞争优势，随着水性氟碳涂料的开发和应用，它可喷涂，也可混涂，又使它在施工方面的成本大大降低。这也是氟碳涂料市场的主要增长点。

氟碳涂料在国外的应用已经相当普遍，这和他们的经济实力、涂料普及率、使用经验、质量观念等因素有关。国内氟碳涂料的应用面及销售量还处于一个相对较低的水平。人们对它的性能和使用还不够了解。随着氟碳涂料技术的进步和施工应用技术的完善，氟碳涂料优异的性能价格比将使它在各个领域越来越具有竞争力。但也存在一些弊端，如氟碳漆表面易被玷污，耗时耗力。因此，发明一种自清洁氟碳漆对涂料制备技术领域具有积极意义。

发明内容

本发明主要解决的技术问题，针对氟碳漆表面易被玷污的缺陷，提供了一种自清洁氟碳漆的制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种自清洁氟碳漆的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：

（1）将200～220mL无水乙醇与100～120mL全氟辛基三乙氧基硅烷水溶液混合，得到硅氧烷溶液，用乙酸调节硅氧烷溶液 pH，将硅氧烷溶液倒入烧杯中，用磁力搅拌器搅拌混合，得到水解的氟硅烷溶液；

（2）配制二氧化钛乙醇混合液，将二氧化钛乙醇混合液与水解的氟硅烷溶液混合，置于烧杯，用磁力搅拌器搅拌混合后，置于高速离心机中离心分离，去除上层液，分离得到下层沉淀，将下层沉淀放入真空干燥箱中，干燥，得到表面改性的二氧化钛纳米颗粒；

（3）将甲苯、异佛尔酮、邻苯二甲酸二甲酯混合得到溶剂，按重量份数计，将20～22份PVDF氟碳树脂、45～50份溶剂、15～20份钛白粉和20～25份表面改性的二氧化钛纳米颗粒混合，置于带有冷却装置的搅拌釜中，搅拌分散得到预分散原料；

（4）将预分散原料加入研磨机中进行研磨，研磨过程中控制温度在20～30℃，得到清漆，按重量份数计，将20～25份多壁碳纳米管加入100～120份乙酸乙酯中，得到混合液，将混合液置于高速分散机中高速分散，得到纳米碳管分散液；

（5）按重量份数计，将70～80份清漆与100～110份纳米碳管分散液混合，置于搅拌釜中搅拌后，降低搅拌转速，向搅拌釜中加入20～25份六亚甲基二异氰酸酯，得到自清洁氟碳漆。

步骤（1）所述的全氟辛基三乙氧基硅烷水溶液的质量分数为2%，乙酸的质量分数为20%，用乙酸调节硅氧烷溶液 pH为 3.0～3.3，搅拌器搅拌转速为300～320r/min，搅拌混合时间为22～24 h。

步骤（2）所述的二氧化钛乙醇混合液的质量浓度为4 mg/mL，二氧化钛乙醇混合液与水解的氟硅烷溶液混合的体积比为 4∶1，磁力搅拌器搅拌转速为400～450r/min，搅拌混合时间为7～8 h，高速离心机转速为4200～4500r/min，离心分离时间为10～12min，真空干燥箱设定温度为80～85 ℃ ，干燥时间为12～14 h。

步骤（3）所述的甲苯、异佛尔酮、邻苯二甲酸二甲酯混合的体积比为2︰1︰3，搅拌釜的转速为1000～1300r/min，搅拌分散时间为30～35min。

步骤（4）所述的研磨后原料粒径为25～30μm，高速分散机转速为7000～7500r/min，高速分散时间为18～20min。