[其他]氟化环氧碳氟涂料组合物及其制备方法

说明书

本发明主要是关于一种氟化环氧氟聚合物组合物，它可用做各种基体（如金属、木材、塑料、纸张等）的表面防护涂料。本发明是关于一种新型的100%固体的氟化环氧氟聚合物涂料组合物。换言之，本发明是关于一种新型涂料组合物及其制备方法，这种涂料组合物具有优异的耐腐蚀性和良好的粘合力以及良好的脱模性和疏水性。

工业上需要能经受住各种严峻环境条件的防护涂料。目前通用的许多种涂料组合物均以聚合物材料为基础。含有高氟化环氧树脂的涂料组合物的通常制备方法是将树脂溶于适当的溶剂中，而后在此溶液中加入适当的高氟化填料。溶剂基涂料的缺点是存在大量挥发性有机溶剂。这些溶剂可能昂贵且有危险。而且必须从最后的涂层中除去这些溶剂，需要相当多的热能。此外，如果是危险品又不能排放到环境中去时，此溶剂必须回收或烧掉。水基涂料的缺点是涂层不连续，已知其针孔和空隙比溶剂基涂层多。

因此，对基本无溶剂涂料的工艺方法的探索，导致了无溶剂体系的应用。无溶剂涂料体系的优点在于，由于不用溶剂，使涂层的表面缺陷大为减少，而且具有优良的耐热和耐化学性。

疏水性是涂料应具备的一种性质，以使其能经受住各种各样的环境条件。环氧碳氟涂层的疏水性受到能分散于涂料组合物中的碳氟化物含量的限制。本发明的环氧碳氟聚合物，由于将氟引入环氧树脂母料骨架中，故可提高含氟量，从而提高了涂料组合物的疏水性。

本发明的目的之一在于提供一种氟化环氧含氟聚合物涂料组合物，这是一种100%固体的无溶剂体系，可避免使用循环溶剂。本发明的另一目的在于将氟引入环氧碳氟聚合物的环氧树脂母料骨架中，从而改善涂料组合物的疏水性。本发明的又一目的在于生产一种涂料组合物，它具有优异的粘合力和对基体的润湿性、优良的柔韧性、疏水性和优异的耐腐蚀性。

这些以及其他目的，包括优越于其他已知方法的优点，从下面的说明书中可以明了，并且按下文对本发明的描述和权利要求即可实现。

现已发现，由碳氟聚合物、环氧树脂和氟化固化剂组成的分散体系，可形成一种性质优良的氟化环氧树脂网状聚合物的多功能涂层。本发明包括一种以多功能环氧树脂为基础的无溶剂涂料体系，这种多功能环氧树脂对于碳氟聚合物来说起着反应物和溶剂的作用。本发明通过氟化固化剂与环氧树脂及碳氟聚合物的反应产生一种氟化环氧碳氟聚合物，反应中由氟化固化剂使环氧树脂发生交联，并向环氧树脂骨架中引入氟。环氧树脂经交联形成一种高氟化环氧树脂。

本发明涉及一种涂料组合物，该涂料组合物包括聚合氟化环氧树脂，碳氟聚合物，特别是聚四氟乙烯（PTEE），其中碳氟聚合物的重量为涂料组合物和氟化固化剂总重量的约5%至24%。

本发明还包括上述涂料组合物的制备方法，包括：

1）碳氟聚合物在环氧树脂中形成分散系，

2）将氟化固化剂加至分散系中形成混合物，

3）将混合物涂至基体上形成涂层，和

4）涂层固化，即氟化固化剂与环氧树脂发生交联，形成一种聚合的氟化环氧碳氟化物涂层。

本发明的氟化环氧碳氟聚合物涂料组合物可用于基体的工业防腐蚀，该涂层的性质，如疏水性、良好的脱模性、粘合力及耐腐蚀性等都很重要。这种涂料的主要用途是化学加工工业，用于反应器、搅拌器、管道和罐体。此外，本涂料组合物还可用于其他方面，如防生物污秽物、防冻、电气绝缘等等。

本发明的涂料组合物包括一种碳氟聚合物在环氧树脂中的分散体，该环氧树脂由一种氟化固化剂所固化，从而产生一种氟化环氧碳氟聚合物。

本发明的涂料组合物包括一种环氧树脂。该环氧树脂的特点是具有三元环醚基，通常称为环氧基，以下式表示：

（Ⅰ）

有两类不同的环氧树脂，即双酚A二环氧甘油醚和酚醛清漆环氧树脂。分子量和环氧当量由反应物比例控制。环氧树脂对于碳氟聚合物来说起着一种分散树脂的赋形介质和母料的作用。本发明的涂料组合物属于100%固体类型，因为其中基本不含有挥发性溶剂。碳氟聚合物均匀地分散于环氧树脂中，形成网状氟聚合物并均匀地分散于整个环氧母料中。然而，有时可以用少量的溶剂，也可以是挥发性的，但不损害本发明的目的，即提供一种基本上100%固体的涂料组合物。

这些环氧树脂既可单独使用，也可组合使用。此涂料组合物中环氧树脂的含量一般是总重量的约25%至95%左右，最好是从约30%至75%左右。