一種pvdf復合薄膜的制備方法
【專利摘要】本發明提供了一種PVDF復合薄膜的制備方法，該方法采用粉末涂料經過常規的粉末噴涂的方法制備出PVDF的復合薄膜，用于建筑金屬等基材的保護。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。本發明制備的PVDF復合薄膜，可以用于金屬建材產品的覆膜保護，與傳統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和溶劑揮發等缺陷，具有環保、節能、高效、經濟等特點。
【專利說明】一種PVDF復合薄膜的制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種PVDF復合薄膜的制備方法，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的方法。
【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。
[0005]本發明采用粉末涂料的方式，制備復合的PVDF薄膜，一方面保持了 PVDF氟碳涂層的優異性能，同時利用中層的丙烯酸-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合薄膜與金屬基材交聯，從而得到性能與液體氟碳涂裝涂層同樣性能的涂層。
[0006]本發明制備的復合薄膜，在制備過程中沒有使用溶劑，在使用過程中非常簡便，也不用使用溶劑，非常安全，而且沒有涂料浪費，資源使用也少。薄膜的工業化生產很容易形成規模，薄膜的應用可以在很多鋁板加工廠進行。用本發明的方法制備的復合薄膜替代現在大量使用的液體氟碳涂裝，具有比較重大的意義。
【發明內容】
[0007]本發明的目的是這樣實現的:
[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生能，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。
[0009]本發明的技術原理是:[0010]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。
[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，選擇抗腐蝕生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。
[0013]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。
【具體實施方式】
[0014]這里結合實例，對本發明作進一步的描述，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。
[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。
[0018](1)常規的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產品，Rohm Hass公司提供):300克
[0021]流平劑(588，寧波南海化學公司提供):10克
[0022]顏料鈦白粉(R960產品，杜邦公司提供):420克
[0023]顏料或者使用其他無機陶瓷顏料，如下:
[0024]
【權利要求】
1.一種PVDF復合薄膜的制備方法，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，薄膜可以代替傳統液體涂裝來制備金屬基材上的氟碳涂層: (1)該復合薄膜的上層為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合； (2)復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，在與基材復合后加熱固化能夠獲得非常優異的附著力和抗腐蝕性能，確保薄膜能夠起到長久的保護作用。 (5)該復合薄膜與用于建材等的金屬基材復合固化后，起到非常好的保護作用。能夠代替常規的氟碳油漆涂裝工藝。
2.如權利要求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上層相熔的特點外，還具有較好的柔韌性，抗腐蝕性能和較好的機械強度。
5.如權利要求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，在常溫下不反應而在較高溫度下交聯固化，使復合薄膜與基材很好粘合。
8.如權利要求1，2，3，4，5，6和7所述的制造方法，其特征在于，上述方法制備復合薄膜在粘膠層貼上不粘紙后，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。
【文檔編號】B32B37/14GK103847208SQ201210495042
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2012年11月28日 優先權日:2012年11月28日
【發明者】郭黎曉, 朱紅雷, 欒曉春, 劉士安, 林晨, 楊紅科 申請人:輝旭微粉技術（上海）有限公司