技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及化工領(lǐng)域，具體涉及一種利用乳化劑制備的水性氟碳漆及其制備方法。
背景技術(shù)：
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氟碳涂料是指以氟樹脂為主要成膜物質(zhì)的涂料，又稱氟碳漆、氟涂料、氟樹脂涂料等。在各種涂料之中，氟樹脂涂料由于引入的氟元素電負(fù)性大，碳氟鍵能強(qiáng)，具有特別優(yōu)越的各項性能：耐候性、耐熱性、耐低溫性、耐化學(xué)藥品性，而且具有獨(dú)特的不粘性和低磨擦性，其核心技術(shù)1938年誕生于美國杜邦公司，氟樹脂涂料主要的物化性能當(dāng)時在全球化工界引起轟動。
最早的"氟碳涂料"其實(shí)早在1938年就誕生了，就是大家熟知的杜邦公司的特氟隆涂層，即聚四氟乙烯(ptfe)、聚全氟丙烯(fep)等共聚合物。這類材料其獨(dú)特優(yōu)異的耐熱(180℃-260℃)、耐低溫(-200℃)、自潤滑性及化學(xué)穩(wěn)定性能等，而被稱為"拒腐蝕、永不粘的特富龍"，氟碳漆一般分為三氟和四氟，四氟的防腐性能更高。由于使用時需要極高液化的溫度，對顏料的分散性很差，因此一直只被用在不沾鍋，醫(yī)療，航空等領(lǐng)域，沒有進(jìn)入建筑領(lǐng)域。
國內(nèi)有人也開始了水性氟碳漆的研究，例如：大連明辰振邦氟涂料股份有限公司，他們是采用水性丙烯酸的合成方法即：不是在水中進(jìn)行聚合反應(yīng)，而是在助溶劑中進(jìn)行。共聚合單體中選用適量的不飽和羧酸，使側(cè)鏈上帶有羧基，再用有機(jī)胺或氨水中和成鹽而獲得水溶性。但其水溶性并不很強(qiáng)，所以必須加入一定比例的親水性助溶劑來增加樹脂的水溶性。他們雖然申請了專利(申請?zhí)?111407.5)，但沒有解決有機(jī)溶劑向大氣排放問題。這方法早就被日本放棄。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
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本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)提供一種利用乳化劑制備的水性氟碳漆及其制備方法。
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)。
一種利用乳化劑制備的水性氟碳漆，其特征在于：包括以下組分制備而成：去離子水：570-571g，十二烷基苯磺酸鈉：5.5-6.5g，壬基酚聚氧乙烯醚npe70：12.4-13.4g，npe110：12.4-13.4g，nh4hco3：8.0-9.0g，vac：199-201g，丙烯酸(aa)9.7-11.7g，ctfe：280-281g，(nh4)2s203：4-6g，nahso3：0.76-2.76g，乙烯基三乙氧基硅烷：20-21g，水：110-113g，顏料：54-55g，增稠劑：2.5-3.5g，分散劑：4.5-5.5g，防凍劑：20-21g，成膜助劑：15.5-16.5g，加增稠劑：2-3g。
進(jìn)一步技術(shù)：包括以下組分制備而成：去離子水：570g，十二烷基苯磺酸鈉：5.5g，壬基酚聚氧乙烯醚npe70：12.4g，npe110：12.4g，nh4hco3：8.0g，vac：199g，丙烯酸(aa)9.7g，ctfe：280g，(nh4)2s203：4g，nahso3：0.76g，乙烯基三乙氧基硅烷：20g，水：110g，顏料：54g，增稠劑：2.5g，分散劑：4.5g，防凍劑：20g，成膜助劑：15.5g，加增稠劑：2g。
進(jìn)一步技術(shù)：包括以下組分制備而成：去離子水：571g，十二烷基苯磺酸鈉：6.5g，壬基酚聚氧乙烯醚npe70：13.4g，npe110：13.4g，nh4hco3：9.0g，vac：201g，丙烯酸(aa)11.7g，ctfe：281g，(nh4)2s203：6g，nahso3：2.76g，乙烯基三乙氧基硅烷：21g，水：113g，顏料：55g，增稠劑：3.5g，分散劑：5.5g，防凍劑：21g，成膜助劑：16.5g，加增稠劑：3g。
進(jìn)一步技術(shù)：一種利用乳化劑制備的水性氟碳漆制備方法，包括以下步驟制備而成：
步驟(一)種子產(chǎn)生，核的生成：
加入去離子水570-571g；
加入乳化劑：十二烷基苯磺酸鈉5.5-6.5g，壬基酚聚氧乙烯醚npe7012.4-13.4g；npe11012.4-13.4g；
加入ph調(diào)節(jié)劑nh4hco38.0-9.0g；
加入vac155-156g；
加入丙烯酸(aa)7.3-8.3g；
脫氣、充氮反復(fù)3次；
加入ctfe280-281g；
升溫至50℃，再攪拌1h；
加入引發(fā)劑(nh4)2s203——過硫酸銨(氧化劑)2.7-3.7g，nahso3——亞硫酸氫鈉(還原劑)0.51-1.51g；
在反應(yīng)釜內(nèi)反應(yīng)5.5h(即5.5h內(nèi)分批壓入)；
步驟(二)殼的生成：
加入vac44-45g；
加入乙烯基三乙氧基硅烷(a－151)20-21g；
加入aa2.4-3.4g；
升溫到50℃，攪拌1h后；
用4h壓入(nh4)2s2031.3-2.3g，水30-31g；nahso30.25-1.25g，水20-21g；
除去未反應(yīng)的ctfe，打開反應(yīng)釜，得到核殼共聚物即水性氟樹脂；
加入顏料54-55g，加入水60-61g，增稠劑2.5-3.6g，分散劑4.5-5.5g，防凍劑20-21g，成膜助劑15.5-16.5g，高速攪拌，加色漿配色，加增稠劑2-3g調(diào)粘度，過濾，成品。
進(jìn)一步技術(shù)：所述的顏料優(yōu)選超細(xì)輕鈣、滑石粉或高嶺土中的一種。
進(jìn)一步技術(shù)：所述的增稠劑優(yōu)選rm-2020npr。
進(jìn)一步技術(shù)：所述的分散劑優(yōu)選orotantm1124。
進(jìn)一步技術(shù)：所述的防凍劑優(yōu)選丙二醇。
進(jìn)一步技術(shù)：所述的成膜助劑優(yōu)選texanol。
進(jìn)一步技術(shù)：所述的增稠劑優(yōu)選rm-8w。
通過乳液共聚法先制成“種子”，再采用二步法即第一步：在“種子”上通過共聚生成核為一相。第二步：再在核上通過共聚包復(fù)一層，稱為殼，又是一相。即生成多島結(jié)構(gòu)。這些非均相形態(tài)顆粒的乳液所形成的漆膜具有復(fù)合材料性質(zhì)。
有益效果：采用的是乳液共聚法先制成種子，從種子成長起來的乳液顆粒處于“吃不飽”的“饑餓”狀態(tài)，進(jìn)行“饑餓”滴加，使乳液顆粒數(shù)量基本恒定。這樣乳液的粒度和粒度分布在聚合中完全可以得到控制。接著，我們采用二步法進(jìn)行核殼共聚；核是一相，殼又是一相；在多島結(jié)構(gòu)中，在連續(xù)相中篏有點(diǎn)點(diǎn)滴滴地非均相，這些非均相形態(tài)顆粒的乳液所形成的漆膜具有復(fù)合材料性質(zhì)。該乳液具有無規(guī)結(jié)構(gòu)顆粒的乳液所難以具備的性質(zhì)。
例如：硬核軟殼的，既有較低的成膜溫度(mft)，而成膜后又有較高的硬度(硬核增強(qiáng))；軟核硬殼的，則成膜后既有較高的硬度，又有較好的柔韌性(軟核增塑)；又例如：當(dāng)核的組成單體中加入少量的二乙烯基化合物，則可形成彈性體。這種乳液所形成的膜是連續(xù)相中滿布著彈性點(diǎn)的復(fù)合膜，具有很大的斷裂伸長率，故適宜用于水泥外墻或屋頂涂料，以更好地承受水泥裂紋在日曬受熱而張開，夜露受冷而閉合的周期應(yīng)力變化，從而較大程度地提高了耐久性。乳液復(fù)合形態(tài)結(jié)構(gòu)取決于許多熱力學(xué)因素和動力學(xué)因素，但實(shí)際聚合反應(yīng)中總是達(dá)不到熱力學(xué)平衡，最低能態(tài)除表面活性物資外，還可受溫度、引發(fā)劑和單體滴加速度等因素影響，所以復(fù)合形態(tài)結(jié)構(gòu)顆粒的乳液聚合的配方、工藝條件要由實(shí)驗(yàn)嚴(yán)格精細(xì)調(diào)節(jié)。
涂料性能：
pvc(％)45
體積固體含量(％)55
ku粘度91.6反射率0.96。
具體實(shí)施方式：
為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
實(shí)施例1：一種利用乳化劑制備的水性氟碳漆，包括以下組分制備而成：去離子水：571g，十二烷基苯磺酸鈉：6.5g，壬基酚聚氧乙烯醚npe70：13.4g，npe110：13.4g，nh4hco3：9.0g，vac：201g，丙烯酸(aa)11.7g，ctfe：281g，(nh4)2s203：6g，nahso3：2.76g，乙烯基三乙氧基硅烷：21g，水：113g，顏料：55g，增稠劑：3.5g，分散劑：5.5g，防凍劑：21g，成膜助劑：16.5g，加增稠劑：3g。
一種利用乳化劑制備的水性氟碳漆制備方法，包括以下步驟制備而成：
步驟(一)種子產(chǎn)生，核的生成：
加入去離子水570g；
加入乳化劑：十二烷基苯磺酸鈉6.5g，壬基酚聚氧乙烯醚npe7013.4g；npe11013.4g；
加入ph調(diào)節(jié)劑nh4hco39.0g；
加入vac156g；
加入丙烯酸(aa)8.3g；
脫氣、充氮反復(fù)3次；
加入ctfe281g；
升溫至50℃，再攪拌1h；
加入引發(fā)劑(nh4)2s203——過硫酸銨(氧化劑)3.7g，nahso3——亞硫酸氫鈉(還原劑)1.51g；
在反應(yīng)釜內(nèi)反應(yīng)5.5h(即5.5h內(nèi)分批壓入)；
步驟(二)殼的生成：
加入vac45g；
加入乙烯基三乙氧基硅烷(a－151)21g；
加入aa3.4g；
升溫到50℃，攪拌1h后；
用4h壓入(nh4)2s2032.3g，水31g；nahso31.25g，水21g；
除去未反應(yīng)的ctfe，打開反應(yīng)釜，得到核殼共聚物即水性氟樹脂；
加入顏料55g，加入水61g，增稠劑3.5g，分散劑5.5g，防凍劑21g，成膜助劑16.5g，高速攪拌，加色漿配色，加增稠劑3g調(diào)粘度，過濾，成品。
顏料優(yōu)選超細(xì)輕鈣、滑石粉或高嶺土中的一種。
增稠劑優(yōu)選rm-2020npr。
分散劑優(yōu)選orotantm1124。
防凍劑優(yōu)選丙二醇。
成膜助劑優(yōu)選texanol。
增稠劑優(yōu)選rm-8w。
實(shí)施例2：一種利用乳化劑制備的水性氟碳漆，包括以下組分制備而成：去離子水：570g，十二烷基苯磺酸鈉：5.5g，壬基酚聚氧乙烯醚npe70：12.4g，npe110：12.4g，nh4hco3：8.0g，vac：199g，丙烯酸(aa)9.7g，ctfe：280g，(nh4)2s203：4g，nahso3：0.76g，乙烯基三乙氧基硅烷：20g，水：110g，顏料：54g，增稠劑：2.5g，分散劑：4.5g，防凍劑：20g，成膜助劑：15.5g，加增稠劑：2g。
一種利用乳化劑制備的水性氟碳漆制備方法，包括以下步驟制備而成：
步驟(一)種子產(chǎn)生，核的生成：
加入去離子水570g；
加入乳化劑：十二烷基苯磺酸鈉5.5g，壬基酚聚氧乙烯醚npe7012.4g；npe11012.4g；
加入ph調(diào)節(jié)劑nh4hco38.0g；
加入vac155g；
加入丙烯酸(aa)7.3g；
脫氣、充氮反復(fù)3次；
加入ctfe280g；
升溫至50℃，再攪拌1h；
加入引發(fā)劑(nh4)2s203——過硫酸銨(氧化劑)2.7g，nahso3——亞硫酸氫鈉(還原劑)0.51g；
在反應(yīng)釜內(nèi)反應(yīng)5.5h(即5.5h內(nèi)分批壓入)；
步驟(二)殼的生成：
加入vac44g；
加入乙烯基三乙氧基硅烷(a－151)20g；
加入aa2.4g；
升溫到50℃，攪拌1h后；
用4h壓入(nh4)2s2031.3g，水30g；nahso30.25g，水20g；
除去未反應(yīng)的ctfe，打開反應(yīng)釜，得到核殼共聚物即水性氟樹脂；
加入顏料54g，加入水60g，增稠劑2.5g，分散劑4.5g，防凍劑20g，成膜助劑15.5g，高速攪拌，加色漿配色，加增稠劑2g調(diào)粘度，過濾，成品。
顏料優(yōu)選超細(xì)輕鈣、滑石粉或高嶺土中的一種。
增稠劑優(yōu)選rm-2020npr。
分散劑優(yōu)選orotantm1124。
防凍劑優(yōu)選丙二醇。
成膜助劑優(yōu)選texanol。
增稠劑優(yōu)選rm-8w。
以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。