阅读说明：本技术 一种海洋环境下装备用氟碳涂料及其制备方法 (Fluorocarbon coating for equipment in marine environment and preparation method thereof ) 是由 潘云飞 周如东 赵宝华 朱晓丰 陆文明 李文凯 周丽 于 2019-09-26 设计创作，主要内容包括：本发明属于涂料化工领域,具体涉及一种海洋环境下装备用氟碳涂料及其制备方法。所述氟碳涂料包括组分A和组分B,组分A包括：特种氟碳树脂20～40份、增韧树脂1～4份、钛白粉15～35份、炭黑0.5～1.5份、滑石粉5～10份、晶须1～3份、防沉剂1～3份、分散剂1～5份、催干剂0.1～1份、流平剂0.5～1份、紫外线吸收剂0.5～1份、受阻胺稳定剂0.1～1份、混合溶剂A1 25～35份；组分B包括：脂肪族聚异氰酸酯固化剂55～75份、混合溶剂B1 25～45份。本发明的氟碳涂料具有优异的耐候性和防腐性的同时,提高了涂料的硬度,漆膜强韧,满足装备在C5-M高腐蚀海洋环境条件下的使用要求。(The invention belongs to the field of coating chemical industry, and particularly relates to a fluorocarbon coating for equipment in a marine environment and a preparation method thereof. The fluorocarbon coating comprises a component A and a component B, wherein the component A comprises: 20-40 parts of special fluorocarbon resin, 1-4 parts of toughening resin, 15-35 parts of titanium dioxide, 0.5-1.5 parts of carbon black, 5-10 parts of talcum powder, 1-3 parts of crystal whisker, 1-3 parts of anti-settling agent, 1-5 parts of dispersing agent, 0.1-1 part of drier, 0.5-1 part of flatting agent, 0.5-1 part of ultraviolet absorbent, 0.1-1 part of hindered amine stabilizer and 125-35 parts of mixed solvent A; the component B comprises: 55-75 parts of aliphatic polyisocyanate curing agent and 125-45 parts of mixed solvent B. The fluorocarbon coating provided by the invention has excellent weather resistance and corrosion resistance, improves the hardness of the coating, has a tough paint film, and meets the use requirements of equipment under the high-corrosion marine environment condition of C5-M.)

一种海洋环境下装备用氟碳涂料及其制备方法

技术领域

本发明属于涂料化工领域，具体涉及一种海洋环境下装备用氟碳 涂料及其制备方法。

背景技术

与大陆性气候环境相比，海洋性气候环境具有高湿热、高盐雾、强紫外光 照射、适宜霉菌生长等特点，装备在这些新的气候环境中运行的年腐蚀率比其 在陆地气候环境中运行高3-4倍，甚至更多。因此，向这些新地区、新环境部署 的装备面临极其严苛的使用环境，对涂层的耐候性能与“三防”性能提出了更 高的要求。与常规丙烯酸聚氨酯涂料体系相比，氟碳涂料体系综合性能优异， 尤其在耐候性和防腐性方面具有无可比拟的优势，成为长效防护涂料的首选。 目前市售的常温固化氟树脂多以FEVE氟树脂(氟烯烃单体(三氟氯乙烯或四氟 乙烯)与乙烯基单体(乙烯基醚单体或乙烯基酯单体或其混合单体)的共聚物)为 主，FEVE氟树脂大多羟值较低，制成氟碳涂料后因其交联密度不够导致涂层硬 度偏软，抗划伤性能不佳；为了改善涂层的抗划伤性能，通常在FEVE氟树脂 中混拼入部分氟碳改性丙烯酸树脂或丙烯酸树脂，但涂层耐候性与防腐性能均 有一定程度下降，在某些极端条件下涂层受热胀冷缩影响易开裂剥落。

发明内容

为了解决现有技术中存在的氟碳涂料很难兼顾硬度和耐候防腐 性能的缺陷，本发明在于提供可在常温下固化，施工方便，漆膜强韧， 具有优异耐候性的海洋环境下装备用氟碳涂料，该涂料适用于海洋环 境下重防腐涂料体系，“三防”效果显著，能够满足ISO12944：C5-M 高腐蚀海洋环境条件下的使用要求。

本发明的技术方案如下：

一种海洋环境下装备用氟碳涂料，包括质量比为10:(1～3)的 组分A和组分B，其中：

组分A包括下列重量份的各组分：特种氟碳树脂20～40份、增 韧树脂1～4份、钛白粉15～35份、炭黑0.5～1.5份、滑石粉5～10 份、晶须1～3份、防沉剂1～3份、分散剂1～5份、催干剂0.1～1 份、流平剂0.5～1份、紫外线吸收剂0.5～1份、受阻胺稳定剂0.1～ 1份、混合溶剂A1 25～35份；

组分B包括下列重量份的各组分：脂肪族聚异氰酸酯固化剂55～ 75份、混合溶剂B1 25～45份。

优选地，组分A中所述的特种氟碳树脂为氟丙烯乙烯基醚氟树 脂，其固体羟值为90～140mgKOH/g。

优选地，组分A中所述的增韧树脂为三羟甲基丙烷或季戊四醇 改性的端羟基氟硅树脂，所述增韧树脂的数均分子量为500～1800。

优选地，组分A中所述的钛白粉为金红石型钛白粉，为科慕钛 白粉R960、R902、R706中的一种或几种；所述炭黑为MA-100、PRINTEX U中的一种或几种；所述滑石粉为800或1250目滑石粉。

优选地，组分A中所述的晶须为钛酸钾晶须、氧化铝晶须、碳 化硅晶须中的一种或几种，平均纤维长度为10～30μm，长径比为30～ 100:1。所用纤维状晶须可以提高涂料的耐磨性和增韧效果，平衡了 涂层的硬度和柔韧性。

优选地，所述防沉剂为有机膨润土、聚乙烯蜡、气相二氧化硅中 的一种或几种；所述分散剂为BYK-111、EFKA-4310、AFCONA-4072 中的一种或几种；所述催干剂为辛酸亚锡、有机铋、二月桂酸二丁基 锡中的一种或几种。

优选地，所述流平剂为EFKA-3777、BYK-358、BYK-306中的 一种或几种；所述紫外线吸收剂为苯并三氮唑类紫外线吸收剂，为 TINUVIN384、TINUVIN1130、TINUVIN360中的一种或几种；所述 受阻胺稳定剂为癸二酸酯类混合物，为TINUVIN123、TINUVIN292 中的一种或几种；苯并三氮唑类紫外线吸收剂和癸二酸酯类混合物进 行协同作用进一步提升涂层的耐候性能。

所述混合溶剂A1为二甲苯、乙二醇***醋酸酯、丙二醇甲醚醋 酸酯、环己酮、DBE中的一种或几种。该混合溶剂A1对氟碳树脂具 有较好的溶解性，同时挥发速率适中形成有效梯度，满足不同环境条 件下的涂装施工。

优选地，组分B中所述的脂肪族聚异氰酸酯固化剂为Desmodur N75、DesmodurN3390、E402-90T中的一种或几种。

优选地，组分B中所述的混合溶剂B1为二甲苯、醋酸丁酯、丙 二醇甲醚醋酸酯中的一种或几种。

本发明还提供一种所述的海洋环境下装备用氟碳涂料的制备方 法，具体包括如下步骤：

(1)组分A的制备：

(1-a)将特种氟碳树脂20～40份、增韧树脂1～4份、分散剂1～ 5份、催干剂0.1～1份、流平剂0.5～1份加入投料容器内，加入部 分混合溶剂A1 15～25份，以300～600转/min的速度搅拌10～15min；

(1-b)再向投料容器中加入钛白粉15～35份、炭黑0.5～1.5份、 滑石粉5～10份、晶须1～3份、防沉剂1～3份，以800～1200转/min 的速度搅拌20～30min，搅拌均匀后研磨，研磨至细度≤30μm；

(1-c)细度合格后，加入紫外线吸收剂0.5～1份、受阻胺稳定 剂0.1～1份，搅匀后取样测量不挥发份，用剩余混合溶剂A1 10～20 份调整不挥发份至质量分数为62.5±2％，用120目滤网过滤包装；

(2)B组分的制备：

将脂肪族聚异氰酸酯固化剂55～75份投入投料容器内，加入混 合溶剂B1 25～45份，以300～600转/min的速度搅拌均匀，用120目 滤网过滤包装。

本发明的有益效果：

一种海洋环境下耐候性与韧性兼优的装备用氟碳涂料，以氟丙烯 乙烯基醚氟树脂为主，混拼入端羟基氟硅树脂作为增韧树脂，以耐候 性好的脂肪族聚异氰酸酯作为固化剂；辅以耐磨且增韧的晶须填料， 通过加入纤维状粉体来平衡涂层的硬度与柔韧性；选择与氟碳树脂体 系混溶性好的高分子类分散助剂来保证涂料的研磨效果及产品的贮 存稳定性；通过添加紫外线吸收剂与受阻胺稳定剂来进一步提升涂层 的耐候性能，经过配方设计与优化最终制备出双组份常温固化高性能 氟碳涂料。试验证明本发明的氟碳涂料可在常温下固化，施工方便， 在具有优异的耐候性和防腐性的同时，提高了涂料涂层的硬度，漆膜 强韧，所配套的重防腐涂层体系“三防”效果显著，满足装备在ISO 12944：C5-M高腐蚀海洋环境条件下的使用要求。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步具体描述，但不受此限制。

实施例中所用原料，除另有说明外均为涂料工业用工业品，可以 通过商业渠道购得。

各实施例中的“份”均为“重量份”。

实施例1

组分A的各组分及其重量份用量为：

其中，混合溶剂A1由二甲苯15份、丙二醇甲醚醋酸酯9份和 环己酮6份组成。

组分A由以下制备方法制备：

(1)、将特种氟碳树脂(氟丙烯乙烯基醚氟树脂)30份、端羟 基氟硅树脂2份、分散剂BYK-111 3份、二月桂酸二丁基锡0.5份、 流平剂BYK-358 0.6份加入投料容器内，加入部分混合溶剂A1 15份， 以300～600转/min的速度搅拌10～15min；

(2)、向上述投料容器中再依次加入钛白粉R902 25份、炭黑 MA-100 0.5份、800目滑石粉7份、钛酸钾晶须2份、气相二氧化硅 R972 2份，以1000转/min的速度搅拌20min，搅拌均匀后上磨，研 磨至细度≤30μm；

(3)、细度合格后，加入紫外线吸收剂TINUVIN 384 0.7份、受 阻胺稳定剂TINUVIN292 0.5份，搅匀后取样测量不挥发份，用剩余 混合溶剂A1 15份调整不挥发份至质量分数为62.5±2％，用120目滤 网过滤包装。

采用市售脂肪族聚异氰酸酯固化剂Desmodur N3390、E402-90T 作为氟碳涂料的固化剂，组分B的各组分及其重量份用量为：

组分B由以下制备方法制备：将脂肪族聚异氰酸酯固化剂 Desmodur N3390 40份、E402-90T 15份投入投料容器内，加入醋酸 丁酯14份、丙二醇甲醚醋酸酯21份，以500转/min的速度搅拌均匀， 用120目滤网过滤包装。

使用时，组分A与组分B按重量比10:3混合均匀即为海洋环境 下装备用氟碳涂料，记作1^#氟碳涂料。

实施例2

组分A的各组分及其重量份用量为：

其中，混合溶剂A1由二甲苯15份、乙二醇***醋酸酯9份和 丙二醇甲醚醋酸酯6份组成。

本实施例的组分A的制备方法同实施例1。

采用市售脂肪族聚异氰酸酯固化剂Desmodur N75、E402-90T作 为氟碳涂料的固化剂，组分B的各组分及其重量份用量为：

本实施例的组分B的制备方法同实施例1。

使用时，组分A与组分B按重量比10:2混合均匀即为海洋环境 下装备用氟碳涂料，记作2^#氟碳涂料。

实施例3

组分A的各组分及其重量份用量为：

其中，混合溶剂A1由二甲苯16份、乙二醇***醋酸酯7份、 丙二醇甲醚醋酸酯5份和DBE 2份组成。

本实施例的组分A的制备方法同实施例1。

采用市售脂肪族异氰酸酯固化剂Desmodur N75、Desmodur N3390、E402-90T作为氟碳涂料的固化剂，组分B的各组分及其重 量份用量为：

本实施例的组分B的制备方法同实施例1。

使用时，组分A与组分B按重量比10:1混合均匀即为海洋环境 下装备用氟碳涂料，记作3^#氟碳涂料。

对实施例1、实施例2和实施例3制得的1^#氟碳涂料、2^#氟碳涂 料和3^#氟碳涂料进行性能检测，检测方法均按相关标准进行，结果如 表1所示。

表1

由表1可以看出，本发明的氟碳涂料可在常温下固化，施工方便， 漆膜强韧具有优异的耐候性，所配套的重防腐涂层体系“三防”效果 显著，满足装备在ISO 12944：C5-M高腐蚀海洋环境条件下的使用 要求。

以上实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。 以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；对 于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想在没有做出创造性劳动 前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。综上所 述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。