[实用新型]一种改性粒子修饰的生产超双疏涂料的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及超双疏涂料的领域，具体涉及到一种改性粒子修饰的生产超双疏 涂料的装置。

背景技术

超双疏涂层因其疏水疏油的特性而在日常生活中和国民生产中具有广泛的应用 前景，尤其是由经过表面处理的二氧化硅微纳米粒子和含氟树脂混合制备的环保型双组份 超双疏涂料，其自清洁、防腐蚀、防结冰结蜡、防粘附等作用使其在建筑建材、石油管道、玻 璃陶瓷、纺织皮革、电子产品、厨卫用具等生活和生产方面有广泛的应用。

近年来，很多研究人员和团队都对超双疏涂料的生产进行研究，并且取得不错的研究成果。目前很多关于超双疏涂料的研究都能得到国际的认可，然而超双疏涂料却没有实现大规模的工业生产，原因是关于超双疏涂料的生产还存在一些基本的问题：①性能上：超双疏涂料投入使用时，易于与界面形成间隙，导致涂层氧化、脱落等问题，缩短其使用寿命；超双疏涂料的生产工艺复杂，一般生产周期比较长，难以实现连续生产，导致其生产效率低，生产成本高昂；适应性：使用电化学沉积法生产超双疏涂层只适用于特定的表面，使用范围窄。

为制备性能良好的超双疏材料以及弥补上述的基本问题，本实用新型提出以SiO₂微纳米粒子、多种丙烯酸单体（MMA、BA、HAMA）、全氟烷基乙醇、HDI三聚体为原料，并使用醋 酸丁酯、丙酮等多种溶剂及引发剂、稀释剂等辅助剂；生产主要产品是纯度≥99.7%的环保 型双组份超双疏材料，杂质主要是少量异氰酸酯自聚物、未除尽的少量反应单体，可忽略其 影响；该工艺也是为数极少且纯度极高的环保型生产体系。

实用新型内容

为了克服上述背景技术的不足和缺点，本实用新型的第一目的在于提出一种新型 的、工艺简单的超双疏材料生产方式；

本实用型的第二目的在于提供纳米改性含氟羟基丙烯酸树脂和含氟PU预聚体通 过交联反应得到的含氟超双疏涂料的制备方法；

本实用新型的第三目的在于实现生产的连续性；

本实用新型的第四目的在于提供上述超双疏涂料的应用；

本实用新型的目的主要通过下述技术方案实现。

一种改性粒子修饰的生产超双疏涂料的装置，所述装置包括超双疏涂料组分A生 产系统和超双疏涂料组分B生产系统；所述超双疏涂料组分A生产系统包括第一子系统和第 二子系统；

所述第一子系统包括改性粒子高速分散机、改性粒子六釜并联反应装置和旋液分 离器；所述第二子系统包括树脂单体原料预混合器、含氟羟基丙烯酸树脂六釜串联反应装 置和树脂溶剂预热器；所述超双疏涂料组分B生产系统包括含氟PU预聚体固化剂双釜串联 反应装置、预聚体原料搅拌器和预聚体原料预热器；

所述第一子系统和第二子系统通过树脂组分A搅拌器连接在一起；

第一子系统中，所述改性粒子高速分散机经过泵通过管道与改性粒子六釜并联反 应装置连接，所述改性粒子六釜并联反应装置经泵通过管道与旋液分离器连接；所述旋液 分离器液体出口通过管道连接到改性粒子高速分散机的进料前储罐，固体出口通过管道连 接到树脂组分A搅拌器；所述改性粒子高速分散机的进料前储罐通过管道与改性粒子高速 分散机连接；

第二子系统中，所述树脂单体原料预混合器通过管道与含氟羟基丙烯酸树脂六釜 串联反应装置连接，所述树脂溶剂预热器通过管道与含氟羟基丙烯酸树脂六釜串联反应装 置连接，所述含氟羟基丙烯酸树脂六釜串联反应装置经泵通过管道与树脂组分A搅拌器连 接；

超双疏涂料组分B生产系统中，所述预聚体原料预热器通过管道和预聚体原料搅 拌器连接，预聚体原料搅拌器经泵通过管道与含氟PU预聚体固化剂双釜串联反应装置连 接。

进一步地，所述改性粒子六釜并联反应装置采用六釜并联形式，可大大提高子系 统1的生产能力，同时方便反应器的维修。

进一步地，所述含氟羟基丙烯酸树脂反应装置（4）采用多釜串联反应形式，其中反 应釜的个数为4-8个，可弥补传统涂料生产工艺中依靠增加反应釜体积和数量来提高生产 量的缺点。

一种改性粒子修饰的生产超双疏涂料的方法，包括如下步骤：

（1）改性的微米粒子的制备：十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷与微米粒子Al₂O₃和纳 米粒子SiO₂发生偶联反应得到改性的微纳粒子；所述偶联反应以十二氟庚基丙基三甲氧基 硅烷作为偶联剂；