氟碳彈性涂料及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及涂料技術領域，具體地，涉及一種氟碳彈性涂料及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 建筑物外墻面暴露在大氣中，表面砂漿層在雨水、日光以及溫差交替變化影響下， 會產生粉化、裂縫等破壞現象，墻面產生的裂縫隨著時間會越來越寬，越來越多，甚至導致 滲漏水現象產生。同時鋼筋混凝土墻面在CO 2氣體侵入后會加快碳化速度.引起鋼筋銹蝕， 容易造成建筑物墻面局部的破壞。
[0003] 彈性涂料不僅具有普通涂料的保護和裝飾作用，而且還具有防水和遮蓋裂縫功 能。因此，建筑彈性涂料具有普通裝飾涂料無可比擬的優勢，其需求增長速度高于整個涂料 工業。
[0004] 然而，彈性涂料之所以能產生彈性，是因為彈性乳液的玻璃化溫度（Tg)值低于一 般乳液，使其在常溫狀態下能使高分子聚合物處在"高彈態"的狀態下。相應的，當溫度略 高時，該漆膜就具有一定的"回粘"效果，易沾附污染物。在目前工業持續發展，環境污染較 為嚴重的大環境下，彈性涂料耐沾污性和透氣性差的缺陷使其應用受到了一定限制。
[0005] 眾所周知，氟碳涂料是目前綜合性能較優的品種之一，尤其體現在其具有高耐沾 污性及耐老化性，但硬度較高，彈性較差。

【發明內容】

[0006] 解決上述問題所采用的技術方案是一種氟碳彈性涂料，包括：氟元素改性的彈 性丙烯酸乳液、抗凍劑、粉料、填料和助劑，其中，所述的氟元素改性的彈性丙烯酸乳液中 氟元素的質量百分比為6-16% ;氟元素改性的彈性丙烯酸乳液的玻璃化溫度介于-15°c 到-40°C之間。
[0007] 優選的是，所述的氟碳彈性涂料以質量百分比計，包括：氟元素改性的彈性丙烯酸 乳液35-55 %，抗凍劑1-3 %，粉料5-35 %，填料5-35 %，助劑0. 1-6. 0 %，和余量的水。
[0008] 優選的是，所述抗凍劑選自甲醇、乙醇、乙二醇、水溶性酰胺中的一種或幾種。
[0009] 優選的是，所述粉料選自鈦白粉、硫酸鋇、硅灰石、云母粉、石英粉中的一種或幾 種。
[0010] 優選的是，所述填料包括粒徑范圍為600目-1250目的填料和粒徑范圍為300-800 納米的填料。通過添加填料，氟碳彈性涂料制得的涂膜干燥后，涂層表面具備多孔結構，使 涂膜具有透氣性。
[0011] 優選的是，所述粒徑范圍為600目-1250目的填料以質量百分比計，在所述氟碳彈 性涂料中占4-30% ;
[0012] 所述粒徑范圍為300-800納米的填料以質量百分比計，在所述氟碳彈性涂料中占 1-10%〇
[0013] 優選的是，所述粒徑范圍為600目-1250目的填料選自重質碳酸鈣、滑石粉、高嶺 土中的一種或幾種。
[0014] 優選的是，所述粒徑范圍為300-800納米的填料選自氣相SiO2、硅藻土、遮蓋聚合 物中的一種或幾種。
[0015] 優選的是，所述助劑選自潤濕劑、分散劑、消泡劑、偶聯劑、防腐劑、防霉劑、增稠 劑、酸堿調節劑中的一種或幾種。
[0016] 優選的是，所述助劑以重量份數計，包括：分散劑0-1. 5、潤濕劑0-0. 5、消泡劑 0-0. 8、防腐劑0-0. 3、防霉劑0-0. 8、酸堿調節劑0-0. 15、增稠劑0-0. 8、偶聯劑0-2. 0。
[0017] 優選的是，所述分散劑包括有機分散劑和無機分散劑，以質量百分比計，所述有機 分散劑占所述分散劑的60-80 %。
[0018] 優選的是，所述有機分散劑選自P270、731A、BR3 ;所述無機分散劑選自NC。
[0019] 優選的是，所述增稠劑選自纖維素類、聚氨酯類、堿溶漲類中的一種或幾種。
[0020] 本發明的另一個目的在于提供一種氟碳彈性涂料的制備方法，包括以下步驟：
[0021] 1)在第一轉速下加入水和分散劑、潤濕劑、消泡劑、防腐劑、丙二醇、酸堿調節劑混 合均勻；
[0022] 2)在第二轉速下加入粉料和填料后混合均勻，攪拌至漿料細度小于等于60微米；
[0023] 3)在第三轉速下加入氟元素改性的彈性丙烯酸乳液混合均勻，然后再加入助劑混 合均勻。
[0024] 優選的是，在步驟3)之前還包括將氟碳乳液和丙烯酸酯彈性乳液進行混合，獲 得氟元素改性的彈性丙烯酸乳液，其中，氟元素的質量百分比為6-16% ;玻璃化溫度介 于-15°C到-40°C之間。
[0025] 優選的是，所述步驟1)中第一轉速為400-800轉/分鐘，攪拌時間10-20分鐘。
[0026] 優選的是，所述步驟2)中第二轉速為800-1200轉/分鐘。
[0027] 優選的是，所述步驟3)中第三轉速為400-800轉/分鐘，攪拌時間15-30分鐘。
[0028] 氟元素改性的彈性丙烯酸乳液是采用下述的丙烯酸酯彈性乳液和氟碳乳液制備 的，例如，丙烯酸酯彈性乳液可以選陶氏化學公司的2468,路博潤公司AE960,保立佳公司 的9468 ;氟碳乳液可以選長興化學的43171 ;大金化學的SE-310 ;阿科瑪化學的FM-12。
[0029] 本發明提供的氟碳彈性涂料包括氟碳乳液與丙烯酸酯彈性乳液，氟碳彈性涂料的 Tg值低于一般乳液，使其在常溫狀態下能使高分子聚合物具有彈性，并且氟是電負性最大 的元素，氟的電子云對C-C鍵的屏蔽作用較氫原子強，因而氟原子可以保護C-C鍵免受紫外 線和化學品的危害，利用氟碳乳液的表面能高于丙烯酸彈性乳液，在涂料成膜過程中更易 產生自分層，氟碳乳液上浮到涂層表面，使得含氟化合物具有優異的耐候性、耐沾污、耐化 學品性。
[0030] 氟碳彈性涂料中含氟量越高，涂層的耐候性、耐沾污性就越好。當氟含量足夠時， 才能覆蓋聚合物主鏈以抵抗紫外線和污染物的侵蝕，本發明選用的氟碳乳液，氟碳乳液中 氟的含量較高，因此只需用少量的氟碳乳液，就可獲得優異的性能。
[0031] 潤濕劑可選CF-10 (上海向嵐化工有限公司）、FN211 (海明斯德謙）、EH-9 (陶氏）、 SN996 (諾普科）中的一種或幾種；
[0032] 消泡劑可選DF-Ol (德國維斯特）、NXZ (臺灣中亞）、154(諾普科）、A10 (巴斯夫） 中的一種或幾種；
[0033] 防腐劑可選MV (科萊恩）、D7LT (朗盛）、RS (索爾）、HF (科萊恩）中的一種或幾 種；
[0034] 防霉劑可選DF-19(舒美）、EPW (索爾），A14D (朗盛）中的一種或幾種。
[0035] 偶聯劑可選0E_300(伊士曼T)、TexanoK伊士曼T)、DPnB (陶氏）中的一種或幾 種。
[0036] 酸堿調節劑可選AMP-95 (安格斯）和/或氨水；
[0037] 所述增稠劑為纖維素類、聚氨酯類、堿溶漲類中的一種或幾種，例如250HBR(亞夸 龍）、RM-8W (羅門哈斯）、817W (法國高泰）或 Rl50 (ACC0PEAR)。
[0038] 應當理解的是，還有類似的助劑通常為本領域技術人員所周知，均可用于本發明， 本發明不做贅述。
[0039] 上述各種試劑型號均可從試劑公司和化工制劑市場購買。上述所公開的各種成分 的優選類型，只是為了更好、更清楚的描述本發明，這種詳細描述并不構成對本發明的特別 限制，不依靠這些細節信息而采用本發明技術領域其他通用的化學材料，只要其符合本發 明上述對各組成成分名稱所做的限定，依舊屬于本發明的保護范圍。
[0040] 本發明的氟碳彈性涂料的主要用于外墻外立面或外墻外保溫系統飾面，其使用方 法如下：使用時先在基層刮涂膩子，噴涂底漆，施工一遍本涂料，干燥后再噴涂氟碳彈性涂 料一遍以覆蓋完整。
[0041] 本發明提供的氟碳彈性涂料能將氟碳涂料和彈性涂料的優點相結合，不但可以使 涂料保留較高的彈性力學性能，同時還可以克服其耐沾污性差的缺點，使涂料具有較高的 耐候性及自潔性，延長其使用年限。
【具體實施方式】
[0042] 為使本領域技術人員更好地理解本發明的技術方案，下面結合附圖和具體實施方 式對本發明作進一步詳細描述。
[0043] 實施例1 :
[0044] 本實施例提供一種氟碳彈性涂料，其組分和各組分的含量見表i。
[0045] 上述氟碳彈性涂料的制備方法，包括以下步驟：
[0046] 1)在400轉/分鐘的轉速下加入水和分散劑、潤濕劑、消泡劑、防腐劑、丙二醇、酸 堿調節劑，攪拌10分鐘混合均勻；
[0047] 2)在1000轉/分鐘的轉速下加入粉料和填料后，攪拌至漿料細度小于等于60微 米。
[0048] 3)將氟碳乳液和丙烯酸酯彈性乳液進行混合，獲得氟元素改性的彈性丙烯酸乳 液，其中，氟元素的質量百分比為6% ;玻璃化溫度為-15°C。
[0049] 4)在400轉/分鐘的轉速下加入氟元素改性的彈性丙烯酸乳液攪拌5分鐘，然后 再加入助劑攪拌5分鐘混合均勻，獲得氟碳彈性涂料。
[0050] 將步驟3獲得的氟碳彈性涂料依據JG/T 172-2005《建筑彈性涂料》和JG/T 309-2011《外墻涂料水蒸氣透過率的測定及分級》所述的測試方法進行了性能測試，測試結 果見下表2和表3。
[0051] 實施例2:
[0052] 本實施例提供一種氟碳彈性涂料，其組分和各組分的含量見表1。
[0053] 上述氟碳彈性涂料的制備方法，包括以下步驟：
[0054] 1)在500轉/分鐘的轉速下加入水和分散劑、潤濕劑、消泡劑、防腐劑、丙二醇、酸 堿調節劑，攪拌15分鐘混合均勻；
[0055] 2)在1200轉/分鐘的轉速下加入粉料和填料后，攪拌至漿料細度小于等于60微 米。
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