一種防覆冰氟碳乳液及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及氟碳樹脂乳液，具體涉及一種防覆冰氟碳樹脂乳液及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 積雪覆冰會在很多領域造成損失，如道路阻滯、電力癱瘓、飛機停飛、風機超負荷 運行等。防覆冰技術主要是指延長過冷水的結冰時間，使水在凝固之前有足夠時間能夠依 靠重力、離心力、風力等作用脫離結冰表面，從而達到防止結冰的目的，這就要求降低表面 的表面能和對冰、水的附著力。
[0003] 中國專利CN 102492945B公開了一種仿生微納復合結構防覆冰表面及其制備方 法，該方法為材料表面納米結構化和低表面能修飾的結合，但工藝成本較高；中國專利申 請CN 103483890A公開了一種含有改性無機納米顆粒的聚合物防覆冰涂料及其制備方法， 但該涂料所用樹脂及改性無機納米顆粒的生產工藝復雜，不利于應用；中國專利申請CN 103788831A公開了一種防腐蝕防覆冰的涂料，該防覆冰涂料所用溶劑為酯類、酮類、醚類等 有機溶劑，其生產和應用過程會對環(huán)境及工作人員的人身健康造成危害。

【發(fā)明內容】

[0004] 為克服現(xiàn)有技術中成本高、工藝復雜、環(huán)境危害大等不足，本發(fā)明采用簡單易行的 制備方法，并以低毒或無毒物質作為溶劑，提供了以下技術方案：
[0005] 本發(fā)明的技術方案的第一方面提供了 一種防覆冰氟碳乳液，包括含氟單體、 無機納米顆粒、乳化劑，還可選的包括改性單體、引發(fā)劑；各組分質量百分比為：含氟 單體10. 00-50. 00 %、改性單體0· 00-10. 00 %、無機納米顆粒0· 50-5. 00 %、引發(fā)劑 0. 00-2. 00%、乳化劑0. 50-5. 00%、助溶劑0. 00-20. 00%，余量為水，共計100% ;其中，所 述的含氟單體選自丙烯酸全氟烷基酯、甲基丙烯酸全氟烷基酯、四氟乙烯、三氟氯乙烯、六 氟丙烯、氟乙烯或偏二氟乙烯；改性單體選自丙烯酸單體、乙烯基醚單體或乙烯基酯單體。
[0006] 本發(fā)明的技術方案的第二方面提供了一種制備上述防覆冰氟碳乳液的方法，包括 以下步驟：
[0007] 1)將無機納米顆粒、引發(fā)劑、乳化劑在去離子水中充分乳化；
[0008] 2)乳化液加入反應容器中，在攪拌條件下加熱至40-95°C ;
[0009] 3)向反應器中緩慢加入含氟單體、改性單體，待單體聚合完全后停止加熱即得。
[0010] 根據(jù)本發(fā)明第一方面的技術方案提供的防覆冰氟碳乳液，在一些實施方式 中，所述的防覆冰氟碳乳液還可選的包括助溶劑，原料按質量百分比為：含氟單體 20. 00-40. 00 %、改性單體 0· 00-5. 00 %、無機納米顆粒 0· 50-2. 00 %、引發(fā)劑 0· 00-2. 00 %、 乳化劑1. 00-3. 00%、助溶劑0. 00-10. 00%，余量為水，共計100%。
[0011] 在一些實施方式中，所述助溶劑選自甲醇、乙醇、異丙醇或乙醚。
[0012] 在一些實施方式中，乳液平均粒徑大小為100-500納米。
[0013] 在一些實施方式中，所述的無機納米顆粒的平均粒徑大小為20-200納米；所述的 無機納米顆粒選自二氧化鈦、二氧化娃、炭黑。
[0014] 在一些實施方式中，所述引發(fā)劑選自過硫酸鹽類引發(fā)劑、偶氮類引發(fā)劑或過氧化 物引發(fā)劑。
[0015] 在一些實施方式中，所述乳化劑選自陰離子乳化劑、陽離子乳化劑或非離子乳化 劑。
[0016] 根據(jù)本發(fā)明第二方面的技術方案提供的制備方法，在一些實施方式中，步驟2)所 述攪拌的速度為50_500rpm。
[0017] 在一些實施方式中，步驟1)所述乳化的方法包括高速攪拌、高速振蕩、超聲波處 理。
[0018] 在一些實施方式中，步驟2)所述反應容器包括常壓容器和高壓容器中。
[0019] 本發(fā)明的實施方式中使用的水均采用去離子水。
[0020] 除非明確地說明與此相反，否則，本發(fā)明引用的所有范圍包括端值。例如，"攪拌速 度為500-5000rpm"表示攪拌速度R的范圍為500rpm < R < 5000rpm。
[0021] 本發(fā)明使用的定義"或"表示備選方案，如果合適的話，可以將它們組合，也就是 說，術語"或"包括每個所列出的單獨備選方案以及它們的組合。例如，"改性單體選自丙烯 酸單體、乙烯基醚單體或乙烯基酯單體"表示改性單體可以是丙烯酸單體、乙烯基醚單體、 乙烯基酯單體之中的一種，也可以是其一種以上的組合。
[0022] 本發(fā)明中的數(shù)字均為近似值，無論有否使用"大約"或"約"等字眼。數(shù)字的數(shù)值 有可能會出現(xiàn)1 %、2 %、5 %、7 %、8 %、10 %等差異。每當公開一個具有N值的數(shù)字時，任何 具有 N+/-1%，N+/-2%，N+/-3%，N+/-5%，N+/-7%，N+/-8%或 N+/-10%值的數(shù)字會被明 確地公開，其中是指加或減，并且N-10%到N+10%之間的范圍也被公開。例如，對于 "膨化的升溫速率為 l〇°C /min"，則有 10°C /min+/-l %，10°C /min+/-2%，10°C /min+/-3%， 10°C /min+/-5%，10°C /min+/-7%，10°C /min+/-8% 和 10°C /min+/-10% 的值被同時公開， 同時，10°C /min-10%到10°C /min+10%之間的溫度范圍也屬于公開的范圍，亦即9-ll°C / min之間的值，都在膨化的升溫速率的包含范圍內。
[0023] 根據(jù)本發(fā)明第一方面的技術方案提供的超耐候氟碳涂料，其適用于噴涂、輥涂、刮 涂、刷涂、浸涂等涂裝方式；適用于高分子材料、無機非金屬材料、金屬材料的基材。
[0024] 本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術中成本高、工藝復雜、環(huán)境危害大等種種不足，提供一種高 性能防覆冰氟碳樹脂乳液，并提供合成該乳液的方法。具體的，本發(fā)明第一方面的技術方案 提供的防覆冰氟碳乳液或第二方面提供的制備方法，相對于現(xiàn)有技術具有如下的優(yōu)點及效 果：1)所用溶劑為低毒或無毒物質；2)其合成工藝簡單易行；3)在各種材質上應用性能優(yōu) 異，達到了超疏水、防覆冰的效果。
【具體實施方式】
[0025] 以下所述的是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，本發(fā)明所保護的不限于以下優(yōu)選實施方 式。應當指出，對于本領域的技術人員