[发明专利]一种污泥腐殖层改性制备氟碳涂料的方法

说明书

技术领域

本发明公开了一种污泥腐殖层改性制备氟碳涂料的方法，属于氟碳涂料制备技术领域。

背景技术

我国卷材涂料的开发利用起步于20世纪80年代，由于卷材涂料在质量和涂装方面具有的特性，在建筑、汽车制造、家电及包装等领域都有广泛应用。按成膜物质的不同，卷材涂料可分为聚酯、聚氨酯、丙稀酸、环氧、PVC塑溶胶和含氟类涂料六类。其中，含氟类卷材涂料具有极好的耐候性、耐溶剂性、耐化学品性、耐磨性、耐沾污性和易加工性，户外使用寿命也可达15～20年，因此该类卷材涂料受到广大用户的青睐。该类产品主要应用于外墙、屋面、道路标志和公路护栏等要求耐候性高的地方。目前，国内外建筑用氟碳卷材涂料市场，主要被国际著名涂料厂商占据。

现有的溶剂型水性氟碳涂料中含有甲苯、二甲苯和乙苯等有机溶剂以及游离二异氰酸酯（其包括甲苯二异氰酸酯TDI和六亚甲基二异氰酸酯HDI）等对人体和环境有害的物质。另外，产品在生产、运输和仓储过程中的防火要求非常严格，投入的人力和物力较高。

除此以外，现有的水性氟碳涂料中的核心原料为氟碳乳液，由于氟碳乳液价格高，而造成水性氟碳涂料的成本高，另外，水性氟碳涂料中成膜物质为氟碳乳液，其成膜物质单一，VOC含量较高。成膜的附着力差，且成膜的耐候性和耐洗刷性也不佳，因此，急需对水性氟碳涂料进行改性以提高其性能以及降低水性氟碳涂料的成本。

发明内容

本发明主要解决的技术问题：针对目前现有的水性氟碳涂料中含成膜物质都为氟碳溶液，不仅成本高，而且VOC 含量较高，导致成膜附着力差，成膜的耐候性和耐洗刷性也不佳的现状，提供了一种利用池塘污泥腐殖层为原料制得腐殖层凝胶液，之后加入聚乙烯醇、海藻酸钠以及去离子水，得腐殖酸混合液，随后再在制得的腐殖酸混合液中加入硼酸溶液以及氯化钙溶液，加热过滤，干燥后得腐殖酸微球，接下来将制得的微球和氟碳乳液混合，加入纳米二氧化钛等物质，超声分散，并滴加氨水调节pH值，静置脱泡后，从而得到污泥腐殖层改性制备氟碳涂料的方法。该方法操作简便，操作过程中不添加任何危害人体和环境的溶剂，不仅以池塘污泥腐殖层为原料，制得腐殖酸微球，节约了成本，而且制得的氟碳涂料无毒无污染，其漆膜耐候性好，耐洗刷性强，附着力好，具有广阔的市场前景。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

（1）选取池塘污泥腐殖层，对其过滤并收集滤液，用质量浓度为25%盐酸溶液调节pH至2～3，再将其置于95～100℃下油浴加热1～2h，随后停止加热并静置冷却至室温，在3500～4000r/min下离心10～15min，收集上层清液并旋转蒸发至原体积的1/5，制备得腐殖层凝胶液；

（2）按重量份数计，分别称量25～30份聚乙烯醇、30～35份海藻酸钠粉末、45～60份去离子水和上述制备的腐殖层凝胶液置于三口烧瓶中，搅拌混合并置于200～300W下超声分散处理10～15min，制备得腐殖酸混合液；

（3）按质量比1:5，将1mol/L硼酸溶液与1.2mol/L氯化钙溶液搅拌混合，制备得交联混合液，随后按质量比1:10，将交联混合液与上述制备的腐殖酸混合液搅拌混合并置于45～60℃下水浴加热，待水浴加热25～30min后，停止加热并静置冷却至室温，过滤并收集滤饼，在45～50℃下干燥6～8h，制备得腐殖酸微球；

（4）按质量比1:5，将上述制备的腐殖酸微球与氟碳乳液搅拌混合，在200～300W下超声分散处理10～15min，制备得改性氟碳乳液，再按重量份数计，分别称量25～45份上述制备的改性氟碳乳液、5～10份纳米二氧化钛、30～35份三乙醇胺、1.5～3.5份γ―氨丙基三乙氧基硅烷、0.5～2.5份乙二醇和10～15份去离子水搅拌混合，并置于不锈钢分散釜中，超声振荡分散处理10～15min；

（5）待分散完成后，对分散釜中滴加1mol/L氨水溶液，调节pH至8.5，随后继续搅拌混合并在6500～8000r/min转速下分散剪切混合处理1～2h，待混合完成后，静置脱泡6～8h，即可制备得一种污泥腐殖层改性制备的氟碳涂料。