一種pvdf復(fù)合薄膜的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種PVDF復(fù)合薄膜的制備方法，該方法采用粉末涂料經(jīng)過常規(guī)的粉末噴涂的方法制備出PVDF的復(fù)合薄膜，用于建筑金屬等基材的保護(hù)。該薄膜主要有三層材料組成，第一層上層為70％PVDF樹脂的涂層；第二層中層由熱塑生丙烯酸和聚氨酯(或者聚酯)混合材料組成，第三層粘膠層是在中層涂層上涂抹的很薄的一層聚氨酯粘膠層。本發(fā)明制備的PVDF復(fù)合薄膜，可以用于金屬建材產(chǎn)品的覆膜保護(hù)，與傳統(tǒng)的氟碳涂料噴涂涂裝工藝相比，避免了涂裝過程中的涂料浪費(fèi)和溶劑揮發(fā)等缺陷，具有環(huán)保、節(jié)能、高效、經(jīng)濟(jì)等特點(diǎn)。
【專利說明】一種PVDF復(fù)合薄膜的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種PVDF復(fù)合薄膜的制備方法，具體涉及用粉末涂料制備薄膜并用于建材等金屬基材的保護(hù)的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]PVDF氟碳涂層被認(rèn)為是金屬建筑物最耐候的保護(hù)涂層，目前基本都采用液體涂料涂裝。液體涂料噴涂涂裝時(shí)，要加入20%的溶劑將涂料從50%左右的固體份稀釋至30%左右，噴涂時(shí)還有大約50%的噴掉下來，不僅浪費(fèi)涂料，而且還要花錢處理浪費(fèi)的廢涂料。液體涂料涂裝具有能耗大、污染大，浪費(fèi)嚴(yán)重，生產(chǎn)危險(xiǎn)等缺點(diǎn)，在歐洲已經(jīng)不再使用氟碳液體噴涂工藝了。
[0003]粉末涂料具有能夠克服所有液體涂料的上述缺點(diǎn)的特點(diǎn)，具有環(huán)保、節(jié)能、高效、優(yōu)質(zhì)的優(yōu)點(diǎn)。目前在家電腦、建材、五金等行業(yè)，聚酯等常規(guī)涂裝已經(jīng)大量使用粉末涂料，很少有液體涂料的使用了。PVDF氟碳粉末涂料沒有像其他涂料那樣代替液體涂料，主要原因是PVDF樹脂為熱塑性樹脂，與常規(guī)的熱固性涂料相比，PVDF氟碳粉末涂料的附著力不夠好。因?yàn)榉勰┩苛蠠o法像液體涂料那樣采用兩涂一烤或者三涂一烤工藝生產(chǎn)，單涂層的氟碳粉末涂料在代替液體涂料的過程中還存在一些技術(shù)困難。
[0004]近年來，建筑業(yè)發(fā)展迅速，氟碳涂裝越來越多。同時(shí)，環(huán)保要越來越高，這對(duì)矛盾也越來越尖銳。開發(fā)一種新的產(chǎn)品或者方法，解決液體氟碳涂料的浪費(fèi)和環(huán)保問題，成為一個(gè)非常重要的課題。
[0005]本發(fā)明采用粉末涂料的方式，制備復(fù)合的PVDF薄膜，一方面保持了 PVDF氟碳涂層的優(yōu)異性能，同時(shí)利用中層的丙烯酸-聚氨酯涂層解決了附著力和抗腐蝕性能，再用熱固性膠粘劑將復(fù)合薄膜與金屬基材交聯(lián)，從而得到性能與液體氟碳涂裝涂層同樣性能的涂層。
[0006]本發(fā)明制備的復(fù)合薄膜，在制備過程中沒有使用溶劑，在使用過程中非常簡(jiǎn)便，也不用使用溶劑，非常安全，而且沒有涂料浪費(fèi)，資源使用也少。薄膜的工業(yè)化生產(chǎn)很容易形成規(guī)模，薄膜的應(yīng)用可以在很多鋁板加工廠進(jìn)行。用本發(fā)明的方法制備的復(fù)合薄膜替代現(xiàn)在大量使用的液體氟碳涂裝，具有比較重大的意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0008]采用兩涂一烤的粉末涂料特殊工藝，將PVDF涂層與丙烯酸-聚氨酯涂層制備成復(fù)合的PVDF薄膜，該薄膜分三層，上層為PVDF層，具有PVDF涂層的所有優(yōu)異性能；中層為丙烯酸-聚氨酯涂層，具有良好的機(jī)械和抗腐蝕生能，相當(dāng)于液體涂裝的底漆。第三層為粘膠層，是在中層上涂抹熱固性的膠粘劑，它使復(fù)合薄膜可以很方便地與金屬基材復(fù)合。不需要經(jīng)過液體涂裝就能在金屬基材上得到PVDF的保護(hù)層。
[0009]本發(fā)明的技術(shù)原理是:[0010]本發(fā)明通過兩涂一烤工藝，使用常規(guī)的粉末涂料與PVDF粉末涂料一起加入固化，在熱熔融狀態(tài)下，附著力很差的PVDF涂層與丙烯酸-聚氨酯涂層相熔在一起。技術(shù)的關(guān)鍵是，PVDF與熱塑生丙烯酸具有很好的相溶性，在中層中加入較大量的熱塑生丙烯酸，能夠很容易地使上層和中層熔融在一起，形成不可分離的復(fù)合薄膜。
[0011]中層除了采用丙烯酸外，還選用柔韌性和抗腐蝕性很好的聚氨酯或聚酯，混合的組成提供良好的機(jī)械性能，同時(shí)還需要與下層粘膠層很好地交聯(lián)，使得膠粘層固化時(shí)能夠同時(shí)固化交聯(lián)。
[0012]要使中層具有較好的附著力和其他性能，丙烯酸的選用和使用的數(shù)量很重要，丙烯酸的加入量影響復(fù)合薄膜的交聯(lián)型和使用性能。同時(shí)，選擇抗腐蝕生能很好的聚氨酯或者聚酯混合，兼顧了作為基礎(chǔ)層的中層涂層所起到的作用。而且，中層最好具有一定的熱固性的，這對(duì)粘膠層的使用效果也很重要。
[0013]在中層上涂上一層100%股份的熱固性膠粘劑，是本發(fā)明的另一個(gè)關(guān)鍵。PVDF涂層用于金屬建筑物，需要有幾十年的耐候性能，其底層的附著力需要非常優(yōu)異。一般的常溫固化的膠粘劑不具備長(zhǎng)久耐候的性能，應(yīng)該選用熱固性的長(zhǎng)久耐候和耐腐蝕的樹脂，而要在高溫固化，就必須選用沒有溶劑的100%的固體份的樹脂做膠粘劑。
【具體實(shí)施方式】
[0014]這里結(jié)合實(shí)例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述，但本發(fā)明并不限于這些實(shí)例。本領(lǐng)域技術(shù)人員在本發(fā)明揭示內(nèi)容的啟示下所作的任何變動(dòng)也都落在本發(fā)明權(quán)利要求保護(hù)的范圍內(nèi)。
[0015]一.原材料的制備
[0016]1、上層用PVDF氟碳粉末涂料的制備
[0017]本發(fā)明采用輝旭微粉技術(shù)(上海)有限公司商業(yè)化的氟麗帆PVDF氟碳粉末涂料產(chǎn)品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
[0018](1)常規(guī)的70% PVDF氟碳粉末涂料的配方如下:
[0019]PVDF 樹脂(Kynar7II，Arkema 公司提供):700 克
[0020]丙烯酸(B44產(chǎn)品，Rohm Hass公司提供):300克
[0021]流平劑(588，寧波南?；瘜W(xué)公司提供):10克
[0022]顏料鈦白粉(R960產(chǎn)品，杜邦公司提供):420克
[0023]顏料或者使用其他無機(jī)陶瓷顏料，如下:
[0024]
【權(quán)利要求】
1.一種PVDF復(fù)合薄膜的制備方法，包括面層，中層和粘膠層，其特征在于該薄膜用粉末涂料按以下步驟制備，薄膜可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)液體涂裝來制備金屬基材上的氟碳涂層: (1)該復(fù)合薄膜的上層為PVDF氟碳涂層，由氟碳粉末涂料制備的，具有優(yōu)異的耐候性能，能夠用于建材等需要高度耐候和耐腐蝕的場(chǎng)合； (2)復(fù)合薄膜的中層為熱塑性丙烯酸和聚氨酯(或聚酯)的混合樹脂組成粉末涂料制成，能夠與PVDF氟碳涂層很好互熔相連，有較好的柔韌性和附著力； (3)PVDF上層和中層復(fù)合薄膜采用粉末噴涂“兩涂一烤”的方法制備:先將中途粉末涂料，即丙烯酸和聚氨酯(或者聚酯)粉末涂料，噴涂到不粘基材上，然后再噴涂PVDF氟碳粉末涂料上去，之后兩層涂層一起進(jìn)入烤爐烘烤固化； (4)粘膠層采用特制的熱固性的膠水涂抹制備，該膠水具有100%的固體含量，在常溫下為具有的粘性，在與基材復(fù)合后加熱固化能夠獲得非常優(yōu)異的附著力和抗腐蝕性能，確保薄膜能夠起到長(zhǎng)久的保護(hù)作用。 (5)該復(fù)合薄膜與用于建材等的金屬基材復(fù)合固化后，起到非常好的保護(hù)作用。能夠代替常規(guī)的氟碳油漆涂裝工藝。
2.如權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征在于，上層PVDF氟碳層由具有以下配方比例的氟碳粉末涂料制備:粉末涂料樹脂比例:PVDF樹脂/丙烯酸樹脂為50^-90%/10% -50%。
3.如權(quán)利要求1和2所述的制造方法，其特征在于，制備上層PVDF氟碳層的氟碳粉末涂料的樹脂比例為=PVDF樹脂/丙烯酸樹脂為70% /30%。
4.如權(quán)利要求1，2和3所述的制造方法，其特征在于，中層的制備采用能夠與PVDF上層相熔的耐候的粉末涂料制備，具有以下配方配比:熱塑生丙烯酸/熱固性聚酯或聚氨酯為10% -67% /33% -90%。該涂層 除了必須與PVDF上層相熔的特點(diǎn)外，還具有較好的柔韌性，抗腐蝕性能和較好的機(jī)械強(qiáng)度。
5.如權(quán)利要求1，2，3和4所述的制造方法，其特征在于，上述上層的膜厚在15-200微米之間，中層的膜厚在15-200微米之間。
6.如權(quán)利要求1，2，3和4所述的制造方法，其特征在于，上述上層的膜厚在20-50微米之間，中層的膜厚在20-50微米之間。
7.如權(quán)利要求1，2，3，4，5和6所述的制造方法，其特征在于，上述上層和中層復(fù)合薄膜制備好之后，用噴涂或者刮涂的方式在中層上添加一層粘膠層，該粘膠層采用100%固體份的熱固性樹脂和固化劑制備，在常溫下不反應(yīng)而在較高溫度下交聯(lián)固化，使復(fù)合薄膜與基材很好粘合。
8.如權(quán)利要求1，2，3，4，5，6和7所述的制造方法，其特征在于，上述方法制備復(fù)合薄膜在粘膠層貼上不粘紙后，可以較長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定儲(chǔ)存，在金屬基材上覆膜后，提供加熱固化，使復(fù)合薄膜牢牢地粘附在基材上。
【文檔編號(hào)】B32B37/14GK103847208SQ201210495042
【公開日】2014年6月11日 申請(qǐng)日期:2012年11月28日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月28日
【發(fā)明者】郭黎曉, 朱紅雷, 欒曉春, 劉士安, 林晨, 楊紅科 申請(qǐng)人:輝旭微粉技術(shù)（上海）有限公司