自清洁耐腐蚀涂料及其制备方法、自清洁耐腐蚀金属板与流程

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1.本技术涉一种防腐蚀涂料，属于涂料制作领域，尤其涉及一种自清洁耐腐蚀涂料。

背景技术：

2.随着经济社会的发展，环境污染问题日趋严重，雾霾、工业废气、汽车尾气等给建筑外墙带来严重的污染、腐蚀，影响其美观性及使用寿命。为解决以上问题，通常有两种方法。一是人工高空清洗，定期清理建筑外墙表面粉尘、附着脏污物。此方法不仅成本高，且作业风险大。另一种方法是开发一种耐污涂层，减少外墙清洗次数，甚至达到不清洗的就可保持洁净的效果。在耐污涂层中，具有自清洁能力的防护涂层，可以利用雨水的冲刷带走表面吸附的粉尘、污染物，避免了危险的高空清洗作业，减少建筑物的后期维护成本。而且由于疏水作用，涂层减少了与腐蚀介质水的接触，比普通涂层更耐腐蚀。因此，提供一种具有自清洁能力的防护涂层显得尤为必要。

技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种耐腐蚀且疏水的涂料及其制备方法。
4.为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：首先，本技术提供了一种自清洁耐腐蚀涂料，该自清洁耐腐蚀涂料包括：以质量分数计算的70%-80%的pvdf氟碳树脂、5%-15%的颜料、1%-2%的流平剂、10%-20%的稀释剂、1%-5%的改性二氧化硅。
5.其次，本技术提供了以上涂料制备方法，该方法包括：a、将以质量分数计算的1-3份的二氧化硅超声分散至7-9份的乙二醇中，获得分散液；b、将以质量分数计算的0.5%-1.5%的偶联剂和98.5%-99.5%的所述分散液混合均匀后，在110℃-120℃下静置4-8小时后，获得第一混合液；过滤所述第一混合液，获得颗粒物，并将所述颗粒物于30℃-50℃下干燥0.5-1.5小时，获得改性二氧化硅；c、将上述质量分数的pvdf氟碳树脂、颜料、流平剂、稀释剂混合，获得第二混合液，搅拌所述第二混合液4-6分钟，获得基础液；d、将所述质量分数的改性二氧化硅加入基础液中，获得所述自清洁耐腐蚀涂料。
6.优选地，偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷。
7.另一方面，本技术还提供了一种自清洁耐腐蚀金属板，该金属板表面涂覆有上述自清洁耐腐蚀涂料。
8.本技术的有益效果在于：本技术所提供的自清洁耐腐蚀涂料，通过在涂料内添加改性二氧化硅，使本技术所提供的自清洁耐腐蚀涂料相较于普通的耐腐蚀涂料，具有更强的疏水性，从而使其具有自清洁能力。同时，采用pvdf氟碳树脂作为基础涂料，使其相较于普通防护涂料，具有更强的耐腐蚀性能。
9.上述说明仅是本技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本技术的技术手段，
并可依照说明书的内容予以实施，以下以本技术的较佳实施例并配合详细说明如后。
具体实施方式
10.下面结合实施例，对本技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本技术，但不用来限制本技术的范围。
11.实施例1制备配方：76%的pvdf氟碳树脂，10%的颜料，1%的流平剂，13%的稀释剂、1%的改性二氧化硅。
12.制备方法：a、将2份的二氧化硅粒子超声分散至8份的乙二醇中，获得分散液。
13.b、将以质量分数计算的1%的γ-氨丙基三乙氧基硅烷加入99%的上述分散液中，并于115℃下静置6小时，获得第一混合液；再过滤所述第一混合液，获得颗粒物，并洗涤颗粒物3次，之后再于40℃烘干上述被洗涤后的颗粒物，获得改性二氧化硅。
14.c、将上述质量分数的pvdf氟碳树脂、颜料、流平剂、稀释剂混合均，并以100r/min的转速搅拌5分钟后，获得第二混合液。
15.d、将步骤1中制得的改性二氧化硅按照如上质量分数加入到第二混合液中，以300r/min的转速搅拌30min，获得涂料成品。
16.实施例2制备配方：76%的pvdf氟碳树脂，10%的颜料，1%的流平剂，13%的稀释剂、2%的改性二氧化硅。
17.制备方法：a、将2份的二氧化硅粒子超声分散至8份的乙二醇中，获得分散液。
18.b、将以质量分数计算的1%的γ-氨丙基三乙氧基硅烷加入99%的上述分散液中，并于115℃下静置6小时，获得第一混合液；再过滤所述第一混合液，获得颗粒物，并洗涤颗粒物3次，之后再于40℃烘干上述被洗涤后的颗粒物，获得改性二氧化硅。
19.c、将上述质量分数的pvdf氟碳树脂、颜料、流平剂、稀释剂混合均，并以100r/min的转速搅拌5分钟后，获得第二混合液。
20.d、将步骤1中制得的改性二氧化硅按照如上质量分数加入到第二混合液中，以300r/min的转速搅拌30min，获得涂料成品。
21.实施例3制备配方：76%的pvdf氟碳树脂，10%的颜料，1%的流平剂，13%的稀释剂、3%的改性二氧化硅。
22.制备方法：a、将2份的二氧化硅粒子超声分散至8份的乙二醇中，获得分散液。
23.b、将以质量分数计算的1%的γ-氨丙基三乙氧基硅烷加入99%的上述分散液中，并于115℃下静置6小时，获得第一混合液；再过滤所述第一混合液，获得颗粒物，并洗涤颗粒物3次，之后再于40℃烘干上述被洗涤后的颗粒物，获得改性二氧化硅。
24.c、将上述质量分数的pvdf氟碳树脂、颜料、流平剂、稀释剂混合均，并以100r/min的转速搅拌5分钟后，获得第二混合液。
25.d、将步骤1中制得的改性二氧化硅按照如上质量分数加入到第二混合液中，以300r/min的转速搅拌30min，获得涂料成品。
26.实施例4制备配方：76%的pvdf氟碳树脂，10%的颜料，1%的流平剂，13%的稀释剂、4%的改性二氧化硅。
27.制备方法：a、将2份的二氧化硅粒子超声分散至8份的乙二醇中，获得分散液。
28.b、将以质量分数计算的1%的γ-氨丙基三乙氧基硅烷加入99%的上述分散液中，并于115℃下静置6小时，获得第一混合液；再过滤所述第一混合液，获得颗粒物，并洗涤颗粒物3次，之后再于40℃烘干上述被洗涤后的颗粒物，获得改性二氧化硅。
29.c、将上述质量分数的pvdf氟碳树脂、颜料、流平剂、稀释剂混合均，并以100r/min的转速搅拌5分钟后，获得第二混合液。
30.d、将步骤1中制得的改性二氧化硅按照如上质量分数加入到第二混合液中，以300r/min的转速搅拌30min，获得涂料成品。
31.实施例5制备配方：76%的pvdf氟碳树脂，10%的颜料，1%的流平剂，13%的稀释剂、5%的改性二氧化硅。
32.制备方法：a、将2份的二氧化硅粒子超声分散至8份的乙二醇中，获得分散液。
33.b、将以质量分数计算的1%的γ-氨丙基三乙氧基硅烷加入99%的上述分散液中，并于115℃下静置6小时，获得第一混合液；再过滤所述第一混合液，获得颗粒物，并洗涤颗粒物3次，之后再于40℃烘干上述被洗涤后的颗粒物，获得改性二氧化硅。
34.c、将上述质量分数的pvdf氟碳树脂、颜料、流平剂、稀释剂混合均，并以100r/min的转速搅拌5分钟后，获得第二混合液。
35.d、将步骤1中制得的改性二氧化硅按照如上质量分数加入到第二混合液中，以300r/min的转速搅拌30min，获得涂料成品。
36.测试实验1为了测试涂料中改性二氧化硅的浓度变化对涂料疏水性的影响，选取以实施例1-5所提供的涂料分别进行测试。为区分实验组别，将上述5个实施例中所制得的涂料依次命名为涂料1、涂料2、涂料3、涂料4、涂料5。其中，涂料1、涂料2、涂料3、涂料4、涂料5的区别仅在于涂料中所添加的改性二氧化硅的占比。选取5块相同的金属板材，使用脱脂药水将金属板材清洗后，涂覆一层50μm的环氧底漆。将上述5种涂料分别涂布于上述被处理后的5块金属板上，在220℃下干燥60秒，使其表面涂料固化成膜，形成约20μm厚的涂层。其中，命名涂布涂料1的金属板为测试板1，涂布涂料2的金属板为测试板2，涂布涂料3的金属板为测试板3，涂布涂料4的金属板为测试板4，涂布涂料5的金属板为涂料5。
37.分别测试以上5块测试板表面的接触角大小，并将具体数据记录如下：改性二氧化硅所占百分比接触角测试板11%97
°
测试板22%103
°
测试板33%114
°
测试板44%137
°
测试板55%139
°
表1由表1可知，以上5块板材中，涂层表面接触角均大于90
°
，金属板表面均呈疏水性，即液体不易润湿固体。而随着涂料中改性二氧化硅含量占比变大，涂料涂布于金属板上后，其涂层的接触角也就越大，疏水性能越好。涂层的疏水性能高，液体在涂层表面的停留时间短。则随着液体的移动，涂层表面的灰尘则会随着液体的流动而被带走。
38.由表1可知，测试板4、测试板5的接触角相较于测试板1、测试板2、测试板3均有大幅度提升，即其疏水性优于测试板1、测试板2、测试板3。即，测试板4、测试板5的自清洁能力优于测试板1、测试板2、测试板3。可选地，本领域技术人员可根据实际自清洁能力需求，选择涂料配方中改性二氧化硅的实际含量。
39.实施例6制备配方：70%的pvdf氟碳树脂，10%的颜料，1%的流平剂，19%的稀释剂，1%的改性二氧化硅。
40.制备方法：a、将2份的二氧化硅粒子超声分散至8份的乙二醇中，获得分散液。
41.b、将以质量分数计算的1%的γ-氨丙基三乙氧基硅烷加入99%的上述分散液中，并于115℃下静置6小时，获得第一混合液；再过滤所述第一混合液，获得颗粒物，并洗涤颗粒物3次，之后再于40℃烘干上述被洗涤后的颗粒物，获得改性二氧化硅。
42.c、将上述质量分数的pvdf氟碳树脂、颜料、流平剂、稀释剂混合均，并以100r/min的转速搅拌5分钟后，获得第二混合液。
43.d、将步骤1中制得的改性二氧化硅按照如上质量分数加入到第二混合液中，以300r/min的转速搅拌30min，获得涂料成品。
44.实施例7制备配方：70%的pvdf氟碳树脂，10%的颜料，1%的流平剂，19%的稀释剂，2%的改性二氧化硅。
45.制备方法：a、将2份的二氧化硅粒子超声分散至8份的乙二醇中，获得分散液。
46.b、将以质量分数计算的1%的γ-氨丙基三乙氧基硅烷加入99%的上述分散液中，并于115℃下静置6小时，获得第一混合液；再过滤所述第一混合液，获得颗粒物，并洗涤颗粒物3次，之后再于40℃烘干上述被洗涤后的颗粒物，获得改性二氧化硅。
47.c、将上述质量分数的pvdf氟碳树脂、颜料、流平剂、稀释剂混合均，并以100r/min的转速搅拌5分钟后，获得第二混合液。
48.d、将步骤1中制得的改性二氧化硅按照如上质量分数加入到第二混合液中，以300r/min的转速搅拌30min，获得涂料成品。
49.实施例8制备配方：70%的pvdf氟碳树脂，10%的颜料，1%的流平剂，19%的稀释剂，3%的改性二氧化硅。
50.制备方法：a、将2份的二氧化硅粒子超声分散至8份的乙二醇中，获得分散液。
51.b、将以质量分数计算的1%的γ-氨丙基三乙氧基硅烷加入99%的上述分散液中，并于115℃下静置6小时，获得第一混合液；再过滤所述第一混合液，获得颗粒物，并洗涤颗粒物3次，之后再于40℃烘干上述被洗涤后的颗粒物，获得改性二氧化硅。
52.c、将上述质量分数的pvdf氟碳树脂、颜料、流平剂、稀释剂混合均，并以100r/min的转速搅拌5分钟后，获得第二混合液。
53.d、将步骤1中制得的改性二氧化硅按照如上质量分数加入到第二混合液中，以300r/min的转速搅拌30min，获得涂料成品。
54.实施例9制备配方：70%的pvdf氟碳树脂，10%的颜料，1%的流平剂，19%的稀释剂，4%的改性二氧化硅。
55.制备方法：a、将2份的二氧化硅粒子超声分散至8份的乙二醇中，获得分散液。
56.b、将以质量分数计算的1%的γ-氨丙基三乙氧基硅烷加入99%的上述分散液中，并于115℃下静置6小时，获得第一混合液；再过滤所述第一混合液，获得颗粒物，并洗涤颗粒物3次，之后再于40℃烘干上述被洗涤后的颗粒物，获得改性二氧化硅。
57.c、将上述质量分数的pvdf氟碳树脂、颜料、流平剂、稀释剂混合均，并以100r/min的转速搅拌5分钟后，获得第二混合液。
58.d、将步骤1中制得的改性二氧化硅按照如上质量分数加入到第二混合液中，以300r/min的转速搅拌30min，获得涂料成品。
59.实施例10制备配方：70%的pvdf氟碳树脂，10%的颜料，1%的流平剂，19%的稀释剂，5%的改性二氧化硅。
60.制备方法：a、将2份的二氧化硅粒子超声分散至8份的乙二醇中，获得分散液。
61.b、将以质量分数计算的1%的γ-氨丙基三乙氧基硅烷加入99%的上述分散液中，并于115℃下静置6小时，获得第一混合液；再过滤所述第一混合液，获得颗粒物，并洗涤颗粒物3次，之后再于40℃烘干上述被洗涤后的颗粒物，获得改性二氧化硅。
62.c、将上述质量分数的pvdf氟碳树脂、颜料、流平剂、稀释剂混合均，并以100r/min的转速搅拌5分钟后，获得第二混合液。
63.d、将步骤1中制得的改性二氧化硅按照如上质量分数加入到第二混合液中，以300r/min的转速搅拌30min，获得涂料成品。
64.测试实验2选取以实施例6-10所提供的涂料分别测试涂料的疏水性，为区分实验组别，将上述5个实施例中所制得的涂料依次命名为涂料6、涂料7、涂料8、涂料9、涂料10。其中，涂料6、涂料7、涂料8、涂料9、涂料10的区别仅在于涂料中所添加的改性二氧化硅的占比。选取5块相同的金属板材，使用脱脂药水将金属板材清洗后，涂覆一层50μm的环氧底漆。将上述5种涂料分别涂布于上述被处理后的5块金属板上，在220℃下干燥60秒，使其表面涂料固化成
膜，形成约20μm厚的涂层。其中，命名涂布涂料6的金属板为测试板6，涂布涂料7的金属板为测试板7，涂布涂料8的金属板为测试板8，涂布涂料9的金属板为测试板9，涂布涂料10的金属板为涂料10。
65.分别测试以上5块测试板表面的接触角大小，并将具体数据记录如下：改性二氧化硅含量接触角测试板61%99
°
测试板72%112
°
测试板83%125
°
测试板94%151
°
测试板105%152
°
表2由表2可知，以上5块板材中，涂层表面接触角均大于90
°
，金属板表面均呈疏水性，即液体不易润湿固体。而随着涂料中改性二氧化硅含量占比变大，涂料涂布于金属板上后，其涂层的接触角也就越大，疏水性能越好。涂层的疏水性能高，液体在涂层表面的停留时间短。则随着液体的移动，涂层表面的灰尘则会随液体的流走而被带走。
66.将5份等量的煤粉灰分别撒在测试板6-测试板10上，之后再用水冲洗，以测试上述测试板6-测试板10的自清洁能力。其中，测试板9、测试板10上的灰尘被水冲洗后，残留煤粉灰的量较少。可选地，本领域技术人员可根据实际自清洁能力需求，选择涂料配方中改性二氧化硅的实际含量。
67.综上所述，本技术所提供的自清洁耐腐蚀涂料，通过在涂料内添加改性二氧化硅，使本技术所提供的自清洁耐腐蚀涂料相较于普通的耐腐蚀涂料，具有更强的疏水性，从而使其具有自清洁能力。同时，采用pvdf氟碳树脂作为基础涂料，使其相较于普通防护涂料，具有更强的耐腐蚀力。
68.相关细节参考上述方法实施例。
69.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
70.以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。

技术特征：

1.一种自清洁耐腐蚀涂料，其特征在于，所述涂料包括以质量分数计算的70%-80%的pvdf氟碳树脂、5%-15%的颜料、1%-2%的流平剂、10%-20%的稀释剂、1%-5%的改性二氧化硅。2.根据权利要求1所述的一种自清洁耐腐蚀涂料，其特征在于，所述改性二氧化硅为被γ-氨丙基三乙氧基硅烷修饰的二氧化硅。3.如权利要求1所述的一种自清洁耐腐蚀涂料的制备方法，其特征在于，所述方法包括：a、将1-3份的二氧化硅超声分散至7-9份的乙二醇中，获得分散液；b、将以质量分数计算的0.5%-1.5%的偶联剂和98.5%-99.5%的所述分散液混合均匀后，在110℃-120℃下静置4-8小时后，获得第一混合液；过滤所述第一混合液，获得颗粒物，并将所述颗粒物于30℃-50℃下干燥0.5-1.5小时，获得改性二氧化硅；c、将上述质量分数的pvdf氟碳树脂、颜料、流平剂、稀释剂混合，获得第二混合液，搅拌所述第二混合液4-6分钟，获得基础液；d、将所述质量分数的改性二氧化硅加入所述基础液中，获得所述自清洁耐腐蚀涂料。4.根据权利要求3所述的一种自清洁耐腐蚀涂料的制备方法，其特征在于，所述偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷。5.根据权利要求3所述的一种自清洁耐腐蚀涂料，其特征在于，在步骤b中，过滤所述第一混合液，获得颗粒物之后，将所述颗粒物干燥之前，所述方法还包括：洗涤所述颗粒物。6.一种自清洁耐腐蚀金属板，其特征在于，所述自清洁耐腐蚀金属板上涂覆有权利要求1所述的自清洁耐腐蚀涂料。

技术总结

本申请涉及一种自清洁耐腐蚀涂料，该自清洁耐腐蚀涂料包括：以质量分数计算的70%-80%的PVDF氟碳树脂、5%-15%的颜料、1%-2%的流平剂、10%-20%的稀释剂、1%-5%的改性二氧化硅。制备方法包括：将1-3份的二氧化硅超声分散至7-9份的乙二醇中，获得分散液；将0.5%-1.5%的偶联剂和98.5%-99.5%的分散液混合均匀后，在110℃-120℃下静置4-8小时后过滤获得颗粒物，并将颗粒物于30℃-50℃下干燥0.5-1.5小时，获得改性二氧化硅；将PVDF氟碳树脂、颜料、流平剂、稀释剂混合，搅拌4-6分钟，获得基础液；将改性二氧化硅加入基础液中，获得自清洁耐腐蚀涂料。本申请通过在氟碳涂料内添加改性二氧化硅，使本申请所提供的自清洁耐腐蚀涂料相较于普通的耐腐蚀涂料，更具有更强的疏水性和耐腐蚀性，从而使其具有自清洁能力。从而使其具有自清洁能力。