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一种溶剂型PVDF涂料

阅读：665发布：2021-03-01

IPRDB可以提供一种溶剂型PVDF涂料专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明涉及一种溶剂型PVDF涂料，特别涉及一种高固含量、低粘度的溶剂型PVDF涂料，所述各组分的质量百分比：PVDF树脂20.00‑50.00％、改性树脂8.00‑15.00％、颜料0.00‑30.00％、PTFE微粉0.50～5.00％，余量为溶剂；所述PTFE微粉的平均粒径为5‑40μm。本发明通过在PVDF涂料配方中加入特定粒径大小的PTFE微粉，利用PTFE微粉在溶剂中对PVDF树脂的润滑作用，有效降低涂料的粘度，从而得到高固含量、低粘度的PVDF涂料，所述涂料流动和施工性能优异，可直接进行辊涂涂布和狭缝挤出涂布，或经稀释后用于喷涂，且更环保。，下面是一种溶剂型PVDF涂料专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种溶剂型PVDF涂料，其特征在于，所述PVDF涂料中各组分的质量百分比为：PVDF树脂20.00-50.00%，改性树脂8.00-15.00%，颜料0.00-30.00%，PTFE微粉0.50 5.00%，余量为~溶剂；其中，PTFE微粉的平均粒径为5-40 μm ；所述PVDF涂料的固含量为60-70%，所述涂料的旋转粘度＜15000 mPa.s。

2. 根据权利要求1所述的溶剂型PVDF涂料，其特征在于，所述PTFE微粉的平均粒径为

10-30 μm。

3.根据权利要求1所述的溶剂型PVDF涂料，其特征在于，所述PVDF树脂的分子量为30-

100万。

4.根据权利要求1所述的溶剂型PVDF涂料，其特征在于，所述改性树脂选自丙烯酸树脂、氨基树脂中的一种或几种。

5.根据权利要求1所述的溶剂型PVDF涂料，其特征在于，所述颜料包括体质颜料和调色颜料。

6.根据权利要求5所述的溶剂型PVDF涂料，其特征在于，所述体质颜料选自钛白粉、碳酸钙、硫酸钡、云母粉、滑石粉中的一种或几种；所述调色颜料选自钛白粉、炭黑、钴蓝、钼铋黄、氧化铁红中的一种或几种。

7.根据权利要求1所述的溶剂型PVDF涂料，其特征在于，所述溶剂选自甲苯、二甲苯、异佛尔酮、异丁基甲酮、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、乙酸戊酯、丁二酸二甲酯、丁二酸二乙酯、戊二酸二甲酯、己二酸二甲酯、邻苯二甲酸二甲酯中的一种或几种。

8.根据权利要求1所述的溶剂型PVDF涂料，其特征在于，所述PVDF涂料可直接适用于或稀释后适用于辊涂、刮涂、狭缝挤出涂布、喷涂、浸涂或淋涂涂布工艺。

9.根据权利要求8所述的溶剂型PVDF涂料，其特征在于，所述稀释用稀释剂选自甲苯、二甲苯、异佛尔酮、异丁基甲酮、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、乙酸戊酯、丁二酸二甲酯、丁二酸二乙酯、戊二酸二甲酯、己二酸二甲酯、邻苯二甲酸二甲酯中的一种或几种。

说明书全文

一种溶剂型PVDF涂料

技术领域

[0001] 本发明涉及氟碳涂料领域，具体涉及一种高固含量、低粘度的溶剂型PVDF涂料。

背景技术

[0002] 氟碳涂料以其优异的耐候性和防污性，广泛应用于建筑外墙，可以起到长达15～30年的装饰和保护作用。其中，PVDF涂料主要用于建筑铝幕墙板的表面涂覆，多为溶剂分散型。PVDF树脂不溶或难溶于有机溶剂，其在溶剂中呈悬浮分散状态，因此导致涂料粘度较高而难以提高固含量。在环保压力下，如何减少溶剂用量是溶剂型PVDF涂料的一个发展趋势和技术难题。

[0003] 目前市场上成熟的溶剂型PVDF涂料产品，如立邦DUFLON，固含量在50％左右，使用时还要添加稀释剂，VOC(挥发性有机化合物)含量超过1000g/L，对生产企业的原料成本和环保成本控制非常不利。

[0004] 现有技术中公开的其他溶剂型PVDF涂料，其固含量也都在55％以下：

[0005] 中国专利CN200810020484.0公开了一种PVDF氟碳涂料及其方法。该发明中涉及的不含颜料的涂料配方固含量不足50％；含颜料的涂料配方固含量仅55％，且树脂中PVDF含量仅62.5％，不满足标准《HGT 3793-2005热熔型氟树脂(PVDF)涂料》要求的≥70％。

[0006] 中国专利CN200880023959.X公开了一种高光泽聚偏氟乙烯基涂料体系和方法。该涂料所选用PVDF树脂分子量低于300000，采用的是溶解工艺，固含量仅有20～30％。

[0007] 中国专利CN201010166172.8公开了一种聚偏氟乙烯型氟碳树脂超耐候涂料及其生产方法。该发明代表了当前溶剂型PVDF涂料的一般生产技术，但固含量仅有50％左右。

发明内容

[0008] 针对现有技术中的不足，本发明通过在涂料配方中添加PTFE微粉，利用PTFE微粉在溶剂中对PVDF树脂的润滑作用，有效降低涂料的粘度，从而提供一种高固含量、低粘度的溶剂型PVDF涂料。

[0009] 为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

[0010] 一种溶剂型PVDF涂料，其各组分的质量百分比为：PVDF树脂20.00-50.00％、改性树脂8.00-15.00％、颜料0.00-30.00％、PTFE微粉0.50～5.00％，余量为溶剂。

[0011] 进一步的，上述PVDF涂料中各组分的质量百分比为：PVDF树脂20.00-50.00％、改性树脂8.00-15.00％、颜料0.00-30.00％、PTFE微粉1.00～3.00％，余量为溶剂。

[0012] 上述PVDF涂料中，PTFE微粉粒径的大小对涂料的粘度有重要影响。本发明的实施方式中，PTFE微粉的平均粒径控制在5-40μm。若PTFE微粉的平均粒径小于5μm，则PTFE微粉会被锁在PVDF颗粒的空隙之间，起不到润滑降粘的作用；若PTFE微粉的平均粒径大于40μm，则会导致涂料细度偏高，无法在行业标准要求下涂装出平整的涂层。

[0013] 优选的，所述PTFE微粉的平均粒径为10-30μm；所述PTFE微粉平均粒径的典型而非限制性实例有：10μm，15μm，20μm，25μm或30μm等。

[0014] 上述PVDF涂料中，所述PVDF树脂的粒径≤30μm，分子量控制在30～100万。

[0015] 在一些实施方式中，所述PVDF树脂的分子量控制在50～80万，选自Arkema公司的Kynar500、Solvay公司的Solef5000、三爱富公司的T-1中的一种或几种。

[0016] 上述PVDF涂料中，所述改性树脂选自丙烯酸树脂、氨基树脂中的一种或几种。

[0017] 所述丙烯酸树脂选自甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸羟乙酯共聚物、丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸羟乙酯共聚物、甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸共聚物、甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸羟乙酯共聚物、甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯-丙烯酸共聚物中的一种或几种。

[0018] 所述氨基树脂为含有(-NH2)官能团的化合物与醛类(主要为甲醛)加成缩合、然后生成的羟甲基(-CH2OH)与脂肪族一元醇部分醚化或全部醚化而得到的产物。本发明的实施方式中，所述氨基树脂选自脲醛树脂、三聚氰胺树脂、乙醚化三聚氰胺树脂、苯代三聚氰胺树脂中的一种或几种。

[0019] 在一些实施方式中，所述改性树脂为甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸羟乙酯共聚物、丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸羟乙酯共聚物、乙醚化三聚氰胺树脂中的一种或几种。

[0020] 上述PVDF涂料中，所述颜料包括体质颜料和调色颜料，均为无机环保型填料。

[0021] 所述体质颜料选自钛白粉、碳酸钙、硫酸钡、云母粉、滑石粉等中的一种或几种；所述调色颜料选自钛白粉、炭黑、钴蓝、钼铋黄、氧化铁红中的一种或几种。

[0022] 在一些实施方式中，所述体质颜料和调色颜料都为钛白粉。

[0023] 上述PVDF涂料中，所述溶剂选自甲苯、二甲苯、异佛尔酮、异丁基甲酮、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、乙酸戊酯、丁二酸二甲酯、丁二酸二乙酯、戊二酸二甲酯、己二酸二甲酯、邻苯二甲酸二甲酯中的一种或几种。

[0024] 在一些实施方式中，所述溶剂选自异佛尔酮、聚丙烯酸丁酯、乙酸丁酯、异丁基甲酮中的一种或两种。

[0025] 在另一些实施方式中，所述溶剂为聚丙烯酸丁酯和乙酸丁酯的混合物。

[0026] 上述PVDF涂料的固含量为60-70％，例如：60％、62％、64％、66％、68％或70％等。

[0027] 上述PVDF涂料的粘度＜15000mPa.s。在一些实施方式中，上述PVDF涂料的粘度控制在5000-15000mPa.s。

[0028] 上述PVDF涂料可直接适用于或稀释后适用于辊涂、刮涂、狭缝挤出涂布、喷涂、浸涂、淋涂等涂布工艺。

[0029] 进一步的，所述PVDF涂料不经稀释直接用于辊涂涂布和狭缝挤出涂布，或经稀释后用于喷涂。

[0030] 所述PVDF涂料稀释用的稀释剂选自甲苯、二甲苯、异佛尔酮、异丁基甲酮、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、乙酸戊酯、丁二酸二甲酯、丁二酸二乙酯、戊二酸二甲酯、己二酸二甲酯、邻苯二甲酸二甲酯中的一种或几种。

[0031] 在一些实施方式中，所述PVDF涂料用乙酸戊酯、异氟尔酮或二甲苯进行稀释后用于喷涂。

[0032] 除非明确地说明与此相反，否则，本发明引用的所有范围包括端值。例如，“PTFE微粉平均粒径为5-40μm”，表示PTFE微粉平均粒径的取值范围为5μm≤T≤40μm。

[0033] 本发明使用的术语“一个”或“一种”来描述本文所描述的要素和组分。这样做仅仅是为了方便，并且对本发明的范围提供一般性的意义。这种描述应被理解为包括一个或至少一个，并且该单数也包括复数，除非明显地另指他意。

[0034] 本发明中的数字均为近似值，无论有否使用“大约”或“约”等字眼。数字的数值有可能会出现1％、2％、5％、7％、8％、10％等差异。每当公开一个具有N值的数字时，任何具有N+/-1％，N+/-2％，N+/-3％，N+/-5％，N+/-7％，N+/-8％或N+/-10％值的数字会被明确地公开，其中“+/-”是指加或减，并且N-10％到N+10％之间的范围也被公开。

[0035] 除非另行定义，否则本文所用的所有科技术语的含义与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的一样。尽管与本文所描述的方法和材料类似或等同的方法和材料也可用于本发明实施方案的实施或测试中，但是下文描述了合适的方法和材料。本文提及的所有出版物、专利申请、专利以及其他参考文献均以全文引用方式并入本文，除非引用具体段落。如发生矛盾，以本说明书及其所包括的定义为准。此外，材料、方法和实施例仅是例示性的，并不旨在进行限制。

[0036] 本发明的有益效果在于：

[0037] 本发明通过在PVDF涂料配方中加入特定粒径大小的PTFE微粉，利用PTFE微粉在溶剂中对PVDF树脂颗粒的润滑作用，有效降低涂料的粘度，从而得到高固含量高达60-70％、粘度＜15000mPa.s的PVDF涂料，所述涂料流动和施工性能优异，且更环保。

具体实施方式

[0038] 以下所述的是本发明的优选实施方式，本发明所保护的不限于以下优选实施方式。应当指出，对于本领域的技术人员来说在此发明创造构思的基础上，做出的若干变形和改进，都属于本发明的保护范围，为了进一步描述本发明，下面结合具体实施例来说明。

[0039] 实施例1

[0040] 将10份甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸羟乙酯共聚物溶解在15份异佛尔酮中制备成固体质量含量为40％的树脂溶液25份；向上述25份树脂溶液中加入25份钛白粉，混合研磨分散制得细度≤30μm的色浆50份；向上述50份色浆中依次加入1份平均粒径为15μm的PTFE微粉、30份Solef 5000 PVDF粉末(分子量58万)、19份丁二酸二乙酯，搅拌分散至细度≤30μm。即获得固含量为66％的白色PVDF涂料，粘度11490mPa.s。

[0041] 将上述PVDF涂料直接用于狭缝挤出涂布和辊涂涂布，制得符合《HGT 3793-2005热熔型氟树脂(PVDF)涂料》制样要求的样板，具体见表1。

[0042] 将上述PVDF涂料用20份乙酸戊酯稀释至固含量55％，粘度255mPa.s，用于喷涂，制得符合《HGT 3793-2005热熔型氟树脂(PVDF)涂料》制样要求的样板，具体见表1。

[0043] 实施例2

[0044] 将10份甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸羟乙酯共聚物与5份乙醚化三聚氰胺树脂溶解在15份乙酸丁酯中制备成固体质量含量约为50％的树脂溶液30份；向上述30份树脂溶液中加入10份硫酸钡、5份钛白粉、1份炭黑，混合研磨分散制得细度≤30μm的色浆46份；向上述46份色浆中依次加入3份平均粒径为20μm的PTFE微粉、35份T-1 PVDF粉末(分子量70万)、16份二甲苯，搅拌分散至细度≤30μm。即获得固含量为69％的灰色PVDF涂料，粘度14263mPa.s。

[0045] 将上述PVDF涂料直接用于狭缝挤出涂布和辊涂涂布，制得符合《HGT 3793-2005热熔型氟树脂(PVDF)涂料》制样要求的样板，具体见表1。

[0046] 将上述PVDF涂料用25份异氟尔酮稀释至固含量55％，粘度356mPa.s，用于喷涂，制得符合《HGT 3793-2005热熔型氟树脂(PVDF)涂料》制样要求的样板，具体见表1。

[0047] 实施例3

[0048] 将8份丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸羟乙酯共聚物溶解在7份异丁基甲酮中制备成固体质量含量为53％的树脂溶液15份；向上述15份树脂溶液中加入20份碳酸钙、8份钛白粉、1份钼铋黄、1份氧化铁红、10份甲苯，混合研磨分散制得细度≤30μm的色浆45份；向上述45份色浆中依次加入5份平均粒径为25μm的PTFE微粉、20份Kynar 500 PVDF粉末(分子量65万)、20份邻苯二甲酸二甲酯，搅拌分散至细度≤30μm。即获得固含量为63％的橙黄色PVDF涂料，粘度6872mPa.s。

[0049] 将上述PVDF涂料直接用于狭缝挤出涂布和辊涂涂布，制得符合《HGT 3793-2005热熔型氟树脂(PVDF)涂料》制样要求的样板，具体见表1。

[0050] 将上述PVDF涂料用15份二甲苯稀释至固含量55％，粘度312mPa.s，用于喷涂，制得符合《HGT 3793-2005热熔型氟树脂(PVDF)涂料》制样要求的样板，具体见表1。

[0051] 对比例1

[0052] 将10份聚甲基丙烯酸甲酯溶解在15份异佛尔酮中制备成固体质量含量为40％的树脂溶液25份；向上述25份树脂溶液中加入25份钛白粉，混合研磨分散制得细度≤30μm的色浆50份；向上述50份色浆中依次加入1份平均粒径为3μm的PTFE微粉、30份Solef 5000 PVDF粉末(分子量58万)、19份丁二酸二乙酯，搅拌分散至细度≤30μm。即获得固含量为66％的白色PVDF涂料，粘度32399mPa.s。

[0053] 将上述PVDF涂料直接用于狭缝挤出涂布，输送泵无法供料，无法制得符合《HGT3793-2005热熔型氟树脂(PVDF)涂料》制样要求的样板，具体见表1。

[0054] 将上述PVDF涂料用20份乙酸戊酯稀释至固含量55％，粘度17680mPa.s，无法用于喷涂。

[0055] 将上述PVDF涂料直接用于辊涂涂布，输送泵无法供料，手动加料涂料上辊不均匀，无法制得符合《HGT 3793-2005热熔型氟树脂(PVDF)涂料》制样要求的样板，具体见表1。

[0056] 对比例2

[0057] 将10份聚甲基丙烯酸甲酯溶解在15份异佛尔酮中制备成固体质量含量为40％的树脂溶液25份；向上述25份树脂溶液中加入25份钛白粉，混合研磨分散制得细度≤30μm的色浆50份；向上述50份色浆中依次加入1份平均粒径为50μm的PTFE微粉、30份Solef 5000 PVDF粉末(分子量58万)、19份丁二酸二乙酯，搅拌分散均匀。即获得固含量为66％的白色PVDF涂料，粘度20365mPa.s。

[0058] 将上述PVDF涂料直接用于狭缝挤出涂布，输送泵供料困难，无法制得符合《HGT 3793-2005热熔型氟树脂(PVDF)涂料》制样要求的样板，具体见表1。

[0059] 将上述PVDF涂料用20份乙酸戊酯稀释至固含量55％，粘度4288mPa.s，无法用于喷涂，具体见表1。

[0060] 将上述PVDF涂料直接用于辊涂涂布，涂料上辊不均匀，无法制得符合《HGT 3793-2005热熔型氟树脂(PVDF)涂料》制样要求的样板，具体见表1。

[0061] 上述涂料细度为50μm，按《HGT 3793-2005热熔型氟树脂(PVDF)涂料》中对涂层厚度不超过35±2μm的要求，无法获得平整光滑的涂层。

[0062] 表1 实施例及对比例涂料及涂装评价

[0063]

[0064] 由表1的测试结果可知，实施例1-3所制备涂料及涂层均符合生产应用要求，而对比例1和对比例2无法获得良好涂层、甚至无法按要求进行涂装。

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