氟化环氧碳氟涂料组合物及其制备方法技术

一种多功能涂料组合物，包括碳氟聚合物，环氧树脂和氟化固化剂，所得的网状氟化环氧树脂具有改进的抗腐蚀性和疏水性．（*该技术在2006年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术主要是关于一种氟化环氧氟聚合物组合物，它可用做各种基体（如金属、木材、塑料、纸张等）的表面防护涂料。本专利技术是关于一种新型的100%固体的氟化环氧氟聚合物涂料组合物。换言之，本专利技术是关于一种新型涂料组合物及其制备方法，这种涂料组合物具有优异的耐腐蚀性和良好的粘合力以及良好的脱模性和疏水性。工业上需要能经受住各种严峻环境条件的防护涂料。目前通用的许多种涂料组合物均以聚合物材料为基础。含有高氟化环氧树脂的涂料组合物的通常制备方法是将树脂溶于适当的溶剂中，而后在此溶液中加入适当的高氟化填料。溶剂基涂料的缺点是存在大量挥发性有机溶剂。这些溶剂可能昂贵且有危险。而且必须从最后的涂层中除去这些溶剂，需要相当多的热能。此外，如果是危险品又不能排放到环境中去时，此溶剂必须回收或烧掉。水基涂料的缺点是涂层不连续，已知其针孔和空隙比溶剂基涂层多。因此，对基本无溶剂涂料的工艺方法的探索，导致了无溶剂体系的应用。无溶剂涂料体系的优点在于，由于不用溶剂，使涂层的表面缺陷大为减少，而且具有优良的耐热和耐化学性。疏水性是涂料应具备的一种性质，以使其能经受住各种各样的环境条件。环氧碳氟涂层的疏水性受到能分散于涂料组合物中的碳氟化物含量的限制。本专利技术的环氧碳氟聚合物，由于将氟引入环氧树脂母料-->骨架中，故可提高含氟量，从而提高了涂料组合物的疏水性。本专利技术的目的之一在于提供一种氟化环氧含氟聚合物涂料组合物，这是一种100%固体的无溶剂体系，可避免使用循环溶剂。本专利技术的另一目的在于将氟引入环氧碳氟聚合物的环氧树脂母料骨架中，从而改善涂料组合物的疏水性。本专利技术的又一目的在于生产一种涂料组合物，它具有优异的粘合力和对基体的润湿性、优良的柔韧性、疏水性和优异的耐腐蚀性。这些以及其他目的，包括优越于其他已知方法的优点，从下面的说明书中可以明了，并且按下文对本专利技术的描述和权利要求即可实现。现已发现，由碳氟聚合物、环氧树脂和氟化固化剂组成的分散体系，可形成一种性质优良的氟化环氧树脂网状聚合物的多功能涂层。本专利技术包括一种以多功能环氧树脂为基础的无溶剂涂料体系，这种多功能环氧树脂对于碳氟聚合物来说起着反应物和溶剂的作用。本专利技术通过氟化固化剂与环氧树脂及碳氟聚合物的反应产生一种氟化环氧碳氟聚合物，反应中由氟化固化剂使环氧树脂发生交联，并向环氧树脂骨架中引入氟。环氧树脂经交联形成一种高氟化环氧树脂。本专利技术涉及一种涂料组合物，该涂料组合物包括聚合氟化环氧树脂，碳氟聚合物，特别是聚四氟乙烯（PTEE），其中碳氟聚合物的重量为涂料组合物和氟化固化剂总重量的约5%至24%。本专利技术还包括上述涂料组合物的制备方法，包括：1）碳氟聚合物在环氧树脂中形成分散系，2）将氟化固化剂加至分散系中形成混合物，3）将混合物涂至基体上形成涂层，和4）涂层固化，即氟化固化剂与环氧树脂发生交联，形成一种聚-->合的氟化环氧碳氟化物涂层。本专利技术的氟化环氧碳氟聚合物涂料组合物可用于基体的工业防腐蚀，该涂层的性质，如疏水性、良好的脱模性、粘合力及耐腐蚀性等都很重要。这种涂料的主要用途是化学加工工业，用于反应器、搅拌器、管道和罐体。此外，本涂料组合物还可用于其他方面，如防生物污秽物、防冻、电气绝缘等等。本专利技术的涂料组合物包括一种碳氟聚合物在环氧树脂中的分散体，该环氧树脂由一种氟化固化剂所固化，从而产生一种氟化环氧碳氟聚合物。本专利技术的涂料组合物包括一种环氧树脂。该环氧树脂的特点是具有三元环醚基，通常称为环氧基，以下式表示：（Ⅰ）有两类不同的环氧树脂，即双酚A二环氧甘油醚和酚醛清漆环氧树脂。分子量和环氧当量由反应物比例控制。环氧树脂对于碳氟聚合物来说起着一种分散树脂的赋形介质和母料的作用。本专利技术的涂料组合物属于100%固体类型，因为其中基本不含有挥发性溶剂。碳氟聚合物均匀地分散于环氧树脂中，形成网状氟聚合物并均匀地分散于整个环氧母料中。然而，有时可以用少量的溶剂，也可以是挥发性的，但不损害本专利技术的目的，即提供一种基本上100%固体的涂料组合物。这些环氧树脂既可单独使用，也可组合使用。此涂料组合物中环氧树脂的含量一般是总重量的约25%至95%左右，最好是从约30%至75%左右。常用的环氧树脂是双酚A二环氧甘油醚，它由双酚A（4，4′--->异亚丙基二苯酚）和环氧氯丙烷合成而得。反应产物被认为具有聚双酚A缩水甘油醚的形式（缩水甘油基的较正式名称为2，3-环氧丙基），还可认为是由二酚和缩水甘油（2，3-环氧-1-丙醇）得到的一种聚醚。（Ⅱ）平均分子量约为380的粘稠液态环氧树脂由环氧氯丙烷以高摩尔比与双酚A反应而得到，反应产物中单体双酚A二环氧甘油醚（以Ⅱ式表示，其中n小于1）的摩尔百分含量远超过85%，它可称为2，2-双（对-（2，3-环氧丙氧基）苯基）丙烷，其中还有少量聚合物的n等于1、2、3等整数。此产物是环氧化单体和预聚物的典型，它具有中等分子量，量级最好是1000或以下，它可根据本专利技术进行交联或聚合。固体的双酚A二环氧甘油醚对于本专利技术也是可用的环氧树脂。其结构与上述（Ⅱ）式结构相同，只是n的平均值范围为1至20。高分子量的双酚A二环氧甘油醚对本专利技术也是可用的。产物的分子量是环氧氯丙烷与双酚A的比值的函数。n的平均值在1至20之间。随着n值的增大，树脂的分子量也相应增加。酚醛清漆环氧树脂由环氧氯丙烷与酚醛清漆树脂的已知反应得到。首先，通过使用酸性催化剂和过量酚而得到的酚醛型树脂。然后酚醛-->缩合物与环氧氯丙烷进行环氧化反应，从而得到酚醛清漆环氧树脂。这种树脂的结构通常以下式表示：（Ⅲ）环氧酚醛清漆树脂可以从高粘稠的液体（见式Ⅲ，其中n的平均值约为0.2）直至固体（式Ⅲ中的n值大于3）。许多可聚合的单体或预聚物形式的环氧化物都可应用。典型的环氧化物或聚环氧化物包括（但不限于）下列化合物：氧化环己烯、环氧化环烯烃、丙烯酸缩水甘油酯、缩水甘油烷基醚、缩水甘油芳基醚、环氧化环醇酯、环氧化环烷羧酸酯、卤代环氧化物、氧化苯乙烯、双酚F环氧化物等等。可用做环氧化物的氧化环己烯及其衍生物和同系物包括（但不限于）下列化合物：氧化环己烯、1，2-环氧环己烯、二氧化乙烯基环己烯，更准确地命名为3-（环氧乙基）-7-噁二环（4.1.0）庚烷，以及1，2-环氧-4-（环氧乙基）环己烷。最好是氧化环己烯。可用做环氧化物的环氧化环烯烃及其衍生物和同系物包括（但不限于）下列化合物：环氧乙烷衍生物、氧化丙烯、氧杂环丁烷、3，3-双（氯甲基）-氧杂环丁烷、四氢呋喃、二氧化二聚环戊二烯、-->1，3，5-三氧杂环己烷以及2，3-环氧丁烷，多环二环氧化物和3，4-8，9-双环氧三环-〔5.2.1.02，4〕-癸烷。最好是多环二环氧化物。丙烯酸缩水甘油酯及其衍生物和同系物包括（但不限于）下列化合物：甲基丙烯酸缩水甘油衍生物的酯、丙烯腈、巴豆酸以及烯丙基缩水甘油醚、1-烯丙氧基-2，3-环氧丙烷、缩水甘油苯基醚和1，2-环氧-3-苯氧基丙烷。最好是环氧化甲基丙烯酸和丙烯腈。但涂料组合物制备时必须至少有一种非环氧腈单体。缩水甘油烷基醚及其衍生物和同系物包括（但不限于）缩水甘油辛基醚、癸基缩水甘油醚、十二烷基缩水甘油醚和缩水甘油十四烷基醚。最好是环氧化缩水甘油辛基醚。缩水甘油芳基醚及其衍生物和同系物包括（但不限于）苄基缩本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种环氧碳氟涂料组合物，它包括５％至约２４％的碳氟聚合物、约２５％至９５％左右的环氧树脂和约１０％至７０％左右的氟化固化剂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 1985-12-23 8122221、一种环氧碳氟涂料组合物，它包括5%至约24%的碳氟聚合物、约25%至95%左右的环氧树脂和约10%至70%左右的氟化固化剂。2、权利要求1的涂料组合物，其中涂料组合物是无溶剂体系。3、权利要求1的涂料组合物，其中所述的环氧树脂选自双酚A二环氧甘油醚、酚醛清漆环氧树脂二环氧甘油醚、氧化环己烯、环氧化环烯烃、丙烯酸缩水甘油酯、缩水甘油烷基醚、缩水甘油芳基醚、环氧化环醇酯、环氧化环烷羧酸酯、1，2-环氧十二烷及其组合。4、权利要求1的涂料组合物，其中所述的组合物包括约30%至75%左右环氧树脂。5、权利要求1的涂料组合物，其中所述的碳氟聚合物选自聚四氟乙烯、氟化乙烯丙烯、四氟乙烯、全氟烷氧基树脂及其组合。6、权利要求1的涂料组合物，其中所述的碳氟聚合物是聚四氟乙烯。7、权利要求1涂料组合物，其中所述的组合物包括约10%至20%左右的碳氟聚合物。8、权利要求1的涂料组合物，其中所述的碳氟聚合物为粉末状、颗粒状或超细粉状。9、权利要求1的涂料组合物，其中所述的涂料组合物包括约...

【专利技术属性】
技术研发人员：理查德切斯特斯米尔恰克，小保罗J乔达诺，小保罗J乔达诺，
申请(专利权)人：标准石油公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]