一种改性碳纳米管-氟碳树脂及在耐磨铝单板中的应用制造技术

本发明专利技术涉及氟碳树脂技术领域，且公开了一种改性碳纳米管

【技术实现步骤摘要】
一种改性碳纳米管
‑
氟碳树脂及在耐磨铝单板中的应用
[0001]

[0002]本专利技术涉及氟碳树脂
，具体为一种改性碳纳米管
‑
氟碳树脂及在耐磨铝单板中的应用。

技术介绍

[0003]聚偏氟乙烯氟碳树脂具有优良的耐候性、耐水性、耐化学品性等优点，广泛应用铝单板、卷材涂料、厨房烹调器具、精密器械涂装等方面。目前铝单板通常是利用氟碳树脂进行氟碳二涂一烤，氟碳三涂一烤等工艺进行处理，提高铝单板抗腐蚀性和使用寿命，因此增强氟碳树脂的耐磨性、抗冲击性等性能，拓展其在铝单板等方面的实际应用，具有重要的优异。
[0004]在氟碳树脂中加入无机纳米材料，可以赋予氟碳树脂涂层独特的性能，如《纳米二氧化钛自清洁氟碳铝单板的低温制备》报道了将纳米TiO2溶胶涂覆在氟碳铝单板表面，表现出独特的自清洁等作用；碳纳米管作为高强度的碳纳米材料，广泛应用在氟碳树脂等高分子材料中，如《碳纳米管在氟碳树脂中的分散及其对光学性能的影响》，采用球磨分散工艺制备了碳纳米管乙酸丁酯分散液，然后加入到氟碳树脂制备成涂料，改善了氟碳树脂涂层的热性能和光学性能。

技术实现思路

[0005]（一）解决的技术问题本专利技术提供了一种改性碳纳米管
‑
氟碳树脂应用于铝单板中，增强了氟碳铝单板的综合性能。
[0006]（二）技术方案为实现上述目的，本专利技术提供以下技术方案：一种改性碳纳米管
‑
氟碳树脂，优选的，所述改性碳纳米管
‑
氟碳树脂包括100重量份的氟碳树脂、8
‑
12重量份的氨基树脂、0.5
‑
0.8重量份的酸催化剂、0.2
‑
1重量份的全氟改性碳纳米管、0.1
‑
0.5重量份的流平剂、0.2
‑
0.5重量份消泡剂、0.2
‑
0.6重量份的分散剂。
[0007]优选的，所述全氟改性碳纳米管的制备方法为：S1、在0
‑
5 ℃将100重量份的重量份的全氟辛酰氯溶解到反应溶剂中，然后滴加60
‑
75重量份的1,7
‑
双
‑
Boc
‑
1,4,7
‑
三氮杂庚烷和40
‑
60重量份的三乙胺，搅拌1
‑
2 h然后再20
‑
35 ℃中搅拌反应3
‑
8 h，反应后旋蒸除去溶剂，使用饱和氯化钠溶液洗涤产物，然后将粗产物加入到三氯甲烷中重结晶，得到全氟辛酰胺基
‑
双
‑
Boc
‑
三氮杂庚烷。
[0008]S2、将全氟辛酰胺基
‑
双
‑
Boc
‑
三氮杂庚烷溶解到1,4
‑
二氧六环中，然后滴加盐酸溶液，在20
‑
35 ℃中搅拌反应2
‑
6 h，反应后加入二氯甲烷和饱和碳酸氢钠，萃取分离后将有机相干燥、浓缩，粗产物加入到三氯甲烷中重结晶，得到全氟辛酰胺基
‑
三氮杂庚烷；
S3、将100重量份的羟基化碳纳米管超声分散到N,N
‑
二甲基甲酰胺中，然后加入2000
‑
3500重量份的4,4
‑
二苯甲烷二异氰酸酯和30
‑
80重量份的二月桂酸二丁基锡，在55
‑
65 ℃中搅拌反应6
‑
12 h，然后再加入3800
‑
6000重量份的全氟辛酰胺基
‑
三氮杂庚烷，在70
‑
85中搅拌聚合反应3
‑
8 h，反应后过滤溶剂，丙酮洗涤产物，得到全氟改性碳纳米管；优选的，所述S1中反应溶剂包括二氯甲烷、三氯甲烷、四氢呋喃。
[0009]优选的，所述S2中盐酸溶液的质量分数为10
‑
18%。
[0010]优选的，所述的改性碳纳米管
‑
氟碳树脂在耐磨铝单板中的应用。
[0011]优选的，所述耐磨铝单板的制备工艺为：将100重量份的氟碳树脂、0.1
‑
0.5重量份的流平剂、0.2
‑
0.5重量份消泡剂、0.2
‑
0.6重量份的分散剂加入到二甲苯溶剂中，搅拌均匀后加入0.2
‑
1重量份的全氟改性碳纳米管，并超声分散后加入8
‑
12重量份的氨基树脂、0.5
‑
0.8重量份的酸催化剂，得到改性碳纳米管
‑
氟碳树脂面漆，然后将铝单板进行底漆喷涂和闪干，再进行面漆喷涂和闪干，在170
‑
185 ℃下烘烤20
‑
30 min，得到耐磨铝单板。
[0012]（三）有益的技术效果与现有技术相比，本专利技术具备以下有益技术效果：利用全氟辛酰氯和1,7
‑
双
‑
Boc
‑
1,4,7
‑
三氮杂庚烷发生酰胺化反应，然后盐酸溶液脱N
‑
Boc保护，合成了全氟辛酰胺基
‑
三氮杂庚烷单体，然后利用过量的4,4
‑
二苯甲烷二异氰酸酯对羟基化碳纳米管表面修饰，再通过原位聚合方法，使未反应完全的4,4
‑
二苯甲烷二异氰酸酯，与全氟辛酰胺基
‑
三氮杂庚
烷在碳纳米管表面原位接枝聚合，得到全氟改性碳纳米管。
[0013]在碳纳米管表面接枝了含全氟烷基的聚合物分子链。利用全氟改性碳纳米管对氟碳树脂填充改性，碳纳米管经过全氟聚合物接枝后，与聚偏氟乙烯氟碳树脂的相容性很好，克服了碳纳米管分散不均和团聚的问题。对氟碳树脂起到更好的增强改性效果。
[0014]将改性碳纳米管
‑
氟碳树脂面漆对铝单板进行氟碳喷涂处理，氟碳铝单板表面具有更高的硬度、耐磨性和抗冲击性，耐盐雾性、耐酸性等性能也有明显提高。
具体实施方式
[0015]实施例1（1）在5 ℃将2 g的全氟辛酰氯溶解到15 mL的二氯甲烷、三氯甲烷、四氢呋喃中，然后滴加1.2 g的1,7
‑
双
‑
Boc
‑
1,4,7
‑
三氮杂庚烷和1 g的三乙胺，搅拌1 h然后再35 ℃中搅拌反应4 h，反应后旋蒸除去溶剂，使用饱和氯化钠溶液洗涤产物，然后将粗产物加入到三氯甲烷中重结晶，得到全氟辛酰胺基
‑
双
‑
Boc
‑
三氮杂庚烷。
[0016]（2）将1 g的全氟辛酰胺基
‑
双
‑
Boc
‑
三氮杂庚烷溶解到20 mL的1,4
‑
二氧六环中，然后滴本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种改性碳纳米管
‑
氟碳树脂，其特征在于：所述改性碳纳米管
‑
氟碳树脂包括100重量份的氟碳树脂、8
‑
12重量份的氨基树脂、0.5
‑
0.8重量份的酸催化剂、0.2
‑
1重量份的全氟改性碳纳米管、0.1
‑
0.5重量份的流平剂、0.2
‑
0.5重量份消泡剂、0.2
‑
0.6重量份的分散剂。2.根据权利要求1所述的一种改性碳纳米管
‑
氟碳树脂，其特征在于：所述全氟改性碳纳米管的制备方法为：S1、在0
‑
5 ℃将100重量份的重量份的全氟辛酰氯溶解到反应溶剂中，然后滴加60
‑
75重量份的1,7
‑
双
‑
Boc
‑
1,4,7
‑
三氮杂庚烷和40
‑
60重量份的三乙胺，搅拌1
‑
2 h然后再20
‑
35 ℃中搅拌反应3
‑
8 h，反应后除去溶剂、洗涤、重结晶，得到全氟辛酰胺基
‑
双
‑
Boc
‑
三氮杂庚烷；S2、将全氟辛酰胺基
‑
双
‑
Boc
‑
三氮杂庚烷溶解到1,4
‑
二氧六环中，然后滴加盐酸溶液，在20
‑
35 ℃中搅拌反应2
‑
6 h，反应后萃取分离、干燥、浓缩、重结晶，得到全氟辛酰胺基
‑
三氮杂庚烷；S3、将100重量份的羟基化碳纳米管超声分散到N,N
‑
二甲基甲酰胺中，然...

【专利技术属性】
技术研发人员：张树涛，
申请(专利权)人：山东海天七彩建材有限公司，
类型：发明
国别省市：