[發明專利]一種污泥腐殖層改性制備氟碳涂料的方法

在審

• 申請號: 201610477148.3
• 申請日: 2016-06-27
• 公開（公告）號: CN107541121A
• 公開（公告）日: 2018-01-05
• 發明（設計）人: 高大元
• 申請（專利權）人: 高大元
• 主分類號: C09D127/12
• 分類號: C09D127/12;C09D199/00;C09D7/61;C09D7/63
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技術領域

本發明公開了一種污泥腐殖層改性制備氟碳涂料的方法，屬于氟碳涂料制備技術領域。

背景技術

我國卷材涂料的開發利用起步于20世紀80年代，由于卷材涂料在質量和涂裝方面具有的特性，在建筑、汽車制造、家電及包裝等領域都有廣泛應用。按成膜物質的不同，卷材涂料可分為聚酯、聚氨酯、丙稀酸、環氧、PVC塑溶膠和含氟類涂料六類。其中，含氟類卷材涂料具有極好的耐候性、耐溶劑性、耐化學品性、耐磨性、耐沾污性和易加工性，戶外使用壽命也可達15～20年，因此該類卷材涂料受到廣大用戶的青睞。該類產品主要應用于外墻、屋面、道路標志和公路護欄等要求耐候性高的地方。目前，國內外建筑用氟碳卷材涂料市場，主要被國際著名涂料廠商占據。

現有的溶劑型水性氟碳涂料中含有甲苯、二甲苯和乙苯等有機溶劑以及游離二異氰酸酯（其包括甲苯二異氰酸酯TDI和六亞甲基二異氰酸酯HDI）等對人體和環境有害的物質。另外，產品在生產、運輸和倉儲過程中的防火要求非常嚴格，投入的人力和物力較高。

除此以外，現有的水性氟碳涂料中的核心原料為氟碳乳液，由于氟碳乳液價格高，而造成水性氟碳涂料的成本高，另外，水性氟碳涂料中成膜物質為氟碳乳液，其成膜物質單一，VOC含量較高。成膜的附著力差，且成膜的耐候性和耐洗刷性也不佳，因此，急需對水性氟碳涂料進行改性以提高其性能以及降低水性氟碳涂料的成本。

發明內容

本發明主要解決的技術問題：針對目前現有的水性氟碳涂料中含成膜物質都為氟碳溶液，不僅成本高，而且VOC 含量較高，導致成膜附著力差，成膜的耐候性和耐洗刷性也不佳的現狀，提供了一種利用池塘污泥腐殖層為原料制得腐殖層凝膠液，之后加入聚乙烯醇、海藻酸鈉以及去離子水，得腐殖酸混合液，隨后再在制得的腐殖酸混合液中加入硼酸溶液以及氯化鈣溶液，加熱過濾，干燥后得腐殖酸微球，接下來將制得的微球和氟碳乳液混合，加入納米二氧化鈦等物質，超聲分散，并滴加氨水調節pH值，靜置脫泡后，從而得到污泥腐殖層改性制備氟碳涂料的方法。該方法操作簡便，操作過程中不添加任何危害人體和環境的溶劑，不僅以池塘污泥腐殖層為原料，制得腐殖酸微球，節約了成本，而且制得的氟碳涂料無毒無污染，其漆膜耐候性好，耐洗刷性強，附著力好，具有廣闊的市場前景。

為了解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：

（1）選取池塘污泥腐殖層，對其過濾并收集濾液，用質量濃度為25%鹽酸溶液調節pH至2～3，再將其置于95～100℃下油浴加熱1～2h，隨后停止加熱并靜置冷卻至室溫，在3500～4000r/min下離心10～15min，收集上層清液并旋轉蒸發至原體積的1/5，制備得腐殖層凝膠液；

（2）按重量份數計，分別稱量25～30份聚乙烯醇、30～35份海藻酸鈉粉末、45～60份去離子水和上述制備的腐殖層凝膠液置于三口燒瓶中，攪拌混合并置于200～300W下超聲分散處理10～15min，制備得腐殖酸混合液；

（3）按質量比1:5，將1mol/L硼酸溶液與1.2mol/L氯化鈣溶液攪拌混合，制備得交聯混合液，隨后按質量比1:10，將交聯混合液與上述制備的腐殖酸混合液攪拌混合并置于45～60℃下水浴加熱，待水浴加熱25～30min后，停止加熱并靜置冷卻至室溫，過濾并收集濾餅，在45～50℃下干燥6～8h，制備得腐殖酸微球；

（4）按質量比1:5，將上述制備的腐殖酸微球與氟碳乳液攪拌混合，在200～300W下超聲分散處理10～15min，制備得改性氟碳乳液，再按重量份數計，分別稱量25～45份上述制備的改性氟碳乳液、5～10份納米二氧化鈦、30～35份三乙醇胺、1.5～3.5份γ―氨丙基三乙氧基硅烷、0.5～2.5份乙二醇和10～15份去離子水攪拌混合，并置于不銹鋼分散釜中，超聲振蕩分散處理10～15min；

（5）待分散完成后，對分散釜中滴加1mol/L氨水溶液，調節pH至8.5，隨后繼續攪拌混合并在6500～8000r/min轉速下分散剪切混合處理1～2h，待混合完成后，靜置脫泡6～8h，即可制備得一種污泥腐殖層改性制備的氟碳涂料。