一種pvdf復合薄膜的制備方法
【專利摘要】本發明涉及一種PVDF復合薄膜的制備方法，包括以下步驟：(1)以PVDF氟碳粉末涂料為面層，以熱塑性丙烯酸和聚氨酯或聚酯的混合樹脂組成的粉末涂料為中層，采用粉末噴涂“兩涂一烤”的方法將面層和中層復合：先將中層的粉末涂料噴涂到不粘基材上，然后再噴涂面層PVDF氟碳粉末涂料，所得噴涂了兩層的不粘基材送入烤爐烘烤固化；(2)烘烤固化后的材料自然冷卻，所得兩層復合薄膜從不粘基材上揭下，用噴涂或者刮涂的方式在中層上添加一層粘膠層即得PVDF復合薄膜產品。與現有技術相比，本發明具有良好的機械和抗腐蝕性能、節能、環保等優點。
【專利說明】一種PVDF復合薄膜的制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及建筑金屬基材的涂裝和電子行業的產品，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的方法，尤其是涉及一種PVDF復合薄膜的制備方法。
【背景技術】
[0002]PVDF氟碳涂層被認為是金屬建筑物最耐候的保護涂層，目前基本都采用液體涂料涂裝。液體涂料噴涂涂裝時，要加入20%的溶劑將涂料從50%左右的固體份稀釋至30%左右，噴涂時還有大約50%的噴掉下來，不僅浪費涂料，而且還要花錢處理浪費的廢涂料。液體涂料涂裝具有能耗大、污染大，浪費嚴重，生產危險等缺點，在歐洲已經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的特點，具有環保、節能、高效、優質的優點。目前在家電腦、建材、五金等行業，聚酯等常規涂裝已經大量使用粉末涂料，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，與常規的熱固性涂料相比，PVDF氟碳粉末涂料的附著力不夠好。因為粉末涂料無法像液體涂料那樣采用兩涂一烤或者三涂一烤工藝生產，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困難。
[0004]近年來，建筑業發展迅速，氟碳涂裝越來越多。同時，環保要越來越高，這對矛盾也越來越尖銳。開發一種新的產品或者方法，解決液體氟碳涂料的浪費和環保問題，成為一個非常重要的課題。
【發明內容】
[0005]本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種PVDF復合薄膜的制備方法。
[0006]本發明的目的可以通過以下技術方案來實現:一種PVDF復合薄膜的制備方法，其特征在于，包括以下步驟:
[0007](I)以PVDF氟碳粉末涂料為面層，以熱塑性丙烯酸和聚氨酯或聚酯的混合樹脂組成的粉末涂料為中層，采用粉末噴涂“兩涂一烤”的方法將面層和中層復合:先將中層的粉末涂料噴涂到不粘基材上，然后再噴涂面層PVDF氟碳粉末涂料，所得噴涂了兩層的不粘基材送入烤爐烘烤固化；
[0008](2)烘烤固化后的材料自然冷卻，所得兩層復合薄膜從不粘基材上揭下，用噴涂或者刮涂的方式在中層上添加一層粘膠層即得PVDF復合薄膜產品。
[0009]所述的PVDF氟碳粉末涂料的原料包括以下重量百分含量的組分:PVDF樹脂50% -90%、丙烯酸樹脂10% -50%。還可以包含原料流平劑和顏料，以PVDF樹脂和丙烯酸樹脂的重量和為100%計，流平劑的添加量為1%，顏料的添加量為28%?42%。
[0010]所述的PVDF氟碳粉末涂料的原料包括以下重量百分含量的組分:PVDF樹脂70%、丙烯酸樹脂30%。[0011]PVDF氟碳粉末涂料的制備是將所有原料混合后放入粉末涂料制備的擠出機，在190-200度的溫度下擠出，然后用液氮粉碎機在零下150-160度低溫進行粉碎，粉碎成粒徑為20微米的顆粒。300目篩網過濾除去粗顆粒即得。
[0012]所述的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。
[0013]所述的中層的原料包括以下重量百分含量的組分:熱塑性丙烯酸10% _67%、熱固性聚酯或聚氨酯33% -90%。
[0014]中層的原料還包括多異氰酸酯、安息香、流平劑、固化劑。以熱固性聚酯或聚氨酯的重量為I重量份計，多異氰酸酯的加入量為0.2重量份、安息香的加入量為0.07重量份、流平劑的加入量為0.02重量份、固化劑的加入量為0.08重量份。
[0015]中層粉末涂料的制備方法為:將原料混合后加入擠出機，在110-120度進行擠出，用機械磨進行粉碎，250目篩網進行篩分，得到中層粉末涂料。
[0016]所述的面層的厚度為15?200微米，中層的厚度為15?200微米。
[0017]所述的面層的厚度為20?50微米，中層的厚度為20?50微米。
[0018]所述的粘膠層采用100%固體份的熱固性樹脂和固化劑制備，在常溫下不反應而在較高溫度下交聯固化，使復合薄膜與基材很好粘合。
[0019]粘膠層取陽光化學公司提供的飽和聚酯PE800作為主樹脂。該樹脂在常溫下為液態，具有較大的粘性。在其中加入10%的B1539多異氰酸酯固化劑，攪拌均勻。
[0020]所述的PVDF復合薄膜產品在膠粘層貼上不粘紙后，可以較長時間穩定儲存，在金屬基材上覆膜后，提供加熱固化，使復合薄膜牢牢地粘附在基材上。
[0021]所述的烤爐烘烤固化的溫度為240°C，時間為10?15分鐘。
[0022]本發明通過兩涂一烤工藝，使用常規的粉末涂料與PVDF粉末涂料一起加入固化，在熱熔融狀態下，附著力很差的PVDF涂層與丙烯酸-聚氨酯涂層相熔在一起。技術的關鍵是，PVDF與熱塑性丙烯酸具有很好的相溶性，在中層中加入較大量的熱塑性丙烯酸，能夠很容易地使上層和中層熔融在一起，形成不可分離的復合薄膜。
[0023]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械性能，同時還需要與下層粘膠層很好地交聯，使得膠粘層固化時能夠同時固化交聯。
[0024]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量很重要，丙烯酸的加入量影響復合薄膜的交聯型和使用性能。同時，選擇抗腐蝕性能很好的聚氨酯或者聚酯混合，兼顧了作為基礎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，這對粘膠層的使用效果也很重要。
[0025]在中層上涂上一層100%股份的熱固性膠粘劑，是本發明的另一個關鍵。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異。一般的常溫固化的膠粘劑不具備長久耐候的性能，應該選用熱固性的長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。
[0026]與現有技術相比，本發明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涂層的所有優異性能；中層為丙烯酸-聚氨酯涂層，具有良好的機械和抗腐蝕性能，相當于液體涂裝的底漆。第三層為粘膠層，是在中層上涂抹熱固性的膠粘劑，它使復合薄膜可以很方便地與金屬基材復合。不需要經過液體涂裝就能在金屬基材上得到PVDF的保護層。
【具體實施方式】
[0027]下面結合具體實施例對本發明進行詳細說明，但本發明并不限于這些實例。本領域技術人員在本發明揭示內容的啟示下所作的任何變動也都落在本發明權利要求保護的范圍內。
[0028]一.原材料的制備
[0029]1、上層用PVDF氟碳粉末涂料的制備
[0030]本發明采用輝旭微粉技術(上海)有限公司商業化的氟麗帆PVDF氟碳粉末涂料產品進行實驗。
[0031](I)常規的70% PVDF氟碳粉末涂料的配方如下:
[0032]PVDF 樹脂(Kynar711，Arkema 公司提供): 700 克
[0033]丙烯酸(B44產品，Rohm Hass公司提供): 300克
[0034]流平劑(588，寧波南海化學公司提供):10克
[0035]顏料鈦白粉(R960產品，杜邦公司提供)..420克
[0036]顏料或者使用其他無機陶瓷顏料，如下:
[0037]
【權利要求】
1.一種PVDF復合薄膜的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)以PVDF氟碳粉末涂料為面層，以熱塑性丙烯酸和聚氨酯或聚酯的混合樹脂組成的粉末涂料為中層，采用粉末噴涂“兩涂一烤”的方法將面層和中層復合:先將中層的粉末涂料噴涂到不粘基材上，然后再噴涂面層PVDF氟碳粉末涂料，所得噴涂了兩層的不粘基材送入烤爐烘烤固化； (2)烘烤固化后的材料自然冷卻，所得兩層復合薄膜從不粘基材上揭下，用噴涂或者刮涂的方式在中層上添加一層粘膠層即得PVDF復合薄膜產品。
2.根據權利要求1所述的一種PVDF復合薄膜的制備方法，其特征在于，所述的PVDF氟碳粉末涂料的原料包括以下重量百分含量的組分=PVDF樹脂50% -90%、丙烯酸樹脂10% -50%。
3.根據權利要求1或2所述的一種PVDF復合薄膜的制備方法，其特征在于，所述的PVDF氟碳粉末涂料的原料包括以下重量百分含量的組分:PVDF樹脂70%、丙烯酸樹脂30%。
4.根據權利要求1所述的一種PVDF復合薄膜的制備方法，其特征在于，所述的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。
5.根據權利要求1或4所述的一種PVDF復合薄膜的制備方法，其特征在于，所述的中層的原料包括以下重量百分含量的組分:熱塑性丙烯酸10% -67%、熱固性聚酯或聚氨酯33% -90%。
6.根據權利要求1所述的一種PVDF復合薄膜的制備方法，其特征在于，所述的面層的厚度為15?200微米，中層的厚度為15?200微米。
7.根據權利要求1或6所述的一種PVDF復合薄膜的制備方法，其特征在于，所述的面層的厚度為20?50微米，中層的厚度為20?50微米。
8.根據權利要求1所述的一種PVDF復合薄膜的制備方法，其特征在于，所述的粘膠層采用100%固體份的熱固性樹脂和固化劑制備，在常溫下不反應而在較高溫度下交聯固化，使復合薄膜與基材很好粘合。
9.根據權利要求1所述的一種PVDF復合薄膜的制備方法，其特征在于，所述的PVDF復合薄膜產品在膠粘層貼上不粘紙后，可以較長時間穩定儲存，在金屬基材上覆膜后，提供加熱固化，使復合薄膜牢牢地粘附在基材上。
10.根據權利要求1所述的一種PVDF復合薄膜的制備方法，其特征在于，所述的烤爐烘烤固化的溫度為240°C，時間為10?15分鐘。
【文檔編號】B32B27/08GK103448344SQ201310347173
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2013年8月9日 優先權日:2013年8月9日
【發明者】丁維娜, 朱紅雷, 楊松元, 林晨, 楊紅科, 欒曉春, 郭黎曉 申請人:輝旭微粉技術（上海）有限公司