本發明涉及高分子涂料領域，具體涉及一種防結霜含氟粉末涂料組合物及其制備方法。
背景技術：
在日常生活中，結霜或冰現象為一種常見的自然現象，在制冷或儲能設備如發電廠冷卻塔、汽車化油器、制冷廠換熱器、化工深冷設備、冰箱等表面結霜或冰時，霜或冰層形成一層隔熱層，會導致設備的傳熱效率降低，氣流通道變窄或堵塞，大大降低制冷設備運行效率，進而造成寶貴能源的浪費。
目前，針對制冷設備表面結霜或冰的解決方法主要有兩種：一種方法是設計除冰或防止結冰輔助裝置，通過熱交換、電加熱、電脈沖或外加機械作用等方法將表面的冰霜進行融化或刮除，進而達到除冰霜效果，此方法對除冰霜具有一定的效果，但引進外部能量或需再增加相應設備，持續消耗能源，較大幅度增加投資成本；另一種方法是通過對制冷設備表面進行涂覆防冰霜涂料，進而達到防冰霜的目的，此方法施工相對簡單，因涂層較薄，投資成本增加浮動不大，且無明顯能源消耗，成為制冷或儲能設備的防冰霜方法的趨勢之一。
cn1061987a、cn1044947a、cn1048053a、cn1104774a及cn1632014a、cn1916094a公開了親水性防冰霜涂料及其制備方法，因其以易揮發性有機物(vocs)為主要材料，易揮發，耐久性差，耐污性差，同時對環境產生污染。
cn1817990a公開了一種采用疏水性聚甲基苯基硅氧烷為成膜物質，添加納米級二氧化硅和炭黑的高疏水性的涂料，進而達到表面防結冰霜的目的，但該涂層成膜物質機械性能差，且與基底附著力差，限制了其應用。
cn201110097191.4公開了一種以含氟硅聚氨酯樹脂為主要成膜物質，以納米無機氧化物和鈦白粉為無機填料，以有機溶劑為分散體的防結冰霜涂料，該涂料具有與基體結合性好，表面具有良好疏水性的特點，但該涂層施工過程中使用有機溶劑，對環境有一定的污染。
s.q.yang將聚四氟乙烯(ptfe)對基底表面進行疏水性改性，獲得涂層，進而達到防結冰霜的目的，效果明顯，耐候性高，但該方法需采用特殊工藝，所需設備復雜，與基底粘附性差，較難實現連續施工。
技術實現要素：
本發明針對現有技術的不足之處，提出一種防冰霜效果好、粘附性高、耐候性好、安全環保的防結霜含氟粉末涂料組合物及其制備方法。
為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為：一種防結霜含氟粉末涂料組合物，按重量份數，其組成為：
所述的含氟樹脂氟含量優選為18～23wt.％(wt.％，質量百分含量)，羥值優選為30～80mgkoh/g，酸值優選為0～15mgkoh/g。
所述的含氟樹脂優選為含氟烯烴和羥烷基單體與烷基乙烯基醚或烷基乙烯基酯的共聚物。
所述的含氟烯烴優選為四氟乙烯或三氟氯乙烯；所述的烷基乙烯基醚優選為甲基乙烯基醚或正丁基乙烯基醚；所述的烷基乙烯基酯優選為醋酸乙烯酯或正丁酸乙烯酯；所述的羥烷基單體優選為丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥丙酯、4-羥丁基乙烯基醚、乙二醇烯丙基醚、烯丙醇中的一種。
所述的ptfe微粉的平均粒徑優選為50nm～2μm。
所述的顏料優選為鈦白粉、白炭黑、膨潤土、氧化鋁、鋁銀粉、銅金粉、酞青藍、酞青綠、中絡黃中的一種。
所述的顏料的平均粒徑優選為50nm～2μm。
所述的分散劑優選為改性聚乙烯蠟或酰胺蠟；所述的消泡劑優選為安息香或硬脂酸；所述的流平劑優選為丙烯酸酯均聚物和共聚物、有機硅改性丙烯酸酯聚合物、聚硅氧烷、固體氫化蓖麻油以及聚乙烯醇縮丁醛中的一種；所述的固化劑優選為ipdi(異佛爾酮二異氰酸酯)或ipdi(異佛爾酮二異氰酸酯)三聚體。
本發明還提供所述防結霜含氟粉末涂料組合物的制備方法，按重量份數，先將含氟樹脂54-93.7份、ptfe微粉5～25份、顏料1～15份、分散劑0.1～2份、消泡劑0.1～2份、流平劑0.1～2份在15～35℃，50～150rpm混合2～10min后，再加入10～20份固化劑在15～35℃，50～150rpm混合5～10min，獲得混合料，然后將混合料在110～130℃，120～180rpm下擠出，壓片，粉碎，過篩，獲得產品。
所述的過篩的篩孔規格優選為50～140目。
本發明所采用的含氟樹脂均可通過市售取得，如可采用日本旭硝子公司、大金公司等的含氟樹脂產品。
本發明的含氟粉末涂料組合物可作為制冷或儲能設備如發電廠冷卻塔、汽車化油器、制冷廠換熱器、化工深冷設備、冰箱等的防結霜涂層。
與現有技術相比，本發明具有以下優點：
1、制備工藝簡單、安全環保，制備過程中不使用易揮發性有機物(vocs)，綠色環保，安全可靠，易工業化；
2、所制得的產品粘附性高，與基材附著力可達3.5n/cm以上；
3、防結霜性好，在高濕度、低溫環境下，可以將初始結霜時間延長8h以上，結霜量減少60％以上，霜層與涂層表面粘附性差，易去除，涂層水接觸角在150°以上；
4、耐候性好，應用領域廣，將本發明的含氟粉末涂料組合物經高壓靜電噴涂于已處理好的基材上，經固化獲得的含氟涂層通過雙85和鹽霧試驗，失光0級，變色0級，無粉化、龜裂。
具體實施方式
以下結合實施例對本發明做進一步詳細描述，但本發明不僅僅局限于以下實施例。
實施例1
將含氟樹脂(四氟乙烯/甲基乙烯基醚/丙烯酸羥乙酯共聚物，購自大金公司，氟含量為23wt.％，羥值為80mgkoh/g，酸值為15mgkoh/g)54kg、平均粒徑為50nm的ptfe微粉25kg、平均粒徑為2μm的鈦白粉15kg、改性聚乙烯蠟2kg、安息香2kg、丙烯酸酯均聚物2kg在15℃,50rpm下混合10min，加入ipdi10kg，在15℃,50rpm下混合10min后獲得混合料；將混合料在110℃，120rpm擠出，壓片，粉碎，并通過140目過篩，獲得含氟粉末涂料組合物。
將含氟粉末涂料組合物經高壓靜電噴涂于已處理好的鋁片上，在200℃下固化5min，獲得含氟涂層，測定相關性能，結果見表1。
實施例2
將含氟樹脂(三氟氯乙烯/正丁基乙烯基醚/丙烯酸羥丙酯共聚物，購自旭硝子公司，氟含量為18wt.％，羥值為30mgkoh/g，酸值為0)93.7kg、平均粒徑為2μm的ptfe微粉5kg、平均粒徑為50nm的白炭黑1kg、酰胺蠟0.1kg、硬脂酸0.1kg、丙烯酸酯共聚物0.1kg在35℃,150rpm下混合5min，加入ipdi三聚體20kg，在15℃,100rpm下混合10min后獲得混合料；將混合料在130℃，180rpm擠出，壓片，粉碎，并通過50目過篩，獲得含氟粉末涂料組合物。
將含氟粉末涂料組合物經高壓靜電噴涂于已處理好的鋁片上，在25℃下固化240h，獲得含氟涂層，測定相關性能，結果見表1。
實施例3
將含氟樹脂(四氟乙烯/醋酸乙烯酯/4-羥丁基乙烯基醚共聚物，購自大金公司，氟含量為20wt.％，羥值為41mgkoh/g，酸值為3mgkoh/g)70kg、平均粒徑為500nm的ptfe微粉10kg、平均粒徑為800nm的膨潤土8kg、改性聚乙烯蠟1kg、硬脂酸1kg、有機硅改性丙烯酸酯聚合物1kg在25℃,100rpm下混合7min，加入ipdi15kg，在30℃,75rpm下混合10min后獲得混合料；將混合料在120℃，160rpm擠出，壓片，粉碎，并通過80目過篩，獲得含氟粉末涂料組合物。
將含氟粉末涂料組合物經高壓靜電噴涂于已處理好的鋁片上，在100℃下固化12h，獲得含氟涂層，測定相關性能，結果見表1。
實施例4
將含氟樹脂(三氟氯乙烯/正丁酸乙烯酯/乙二醇烯丙基醚共聚物，購自旭硝子公司，氟含量為21wt.％，羥值為45mgkoh/g，酸值為5mgkoh/g)75kg、平均粒徑為1μm的ptfe微粉14kg、平均粒徑為800nm的氧化鋁8kg、酰胺蠟1.5kg、安息香0.5kg、聚硅氧烷1kg在15℃,150rpm下混合8min，加入ipdi17.5kg，在25℃,50rpm下混合5min后獲得混合料；將混合料在115℃，140rpm擠出，壓片，粉碎，并通過100目過篩，獲得含氟粉末涂料組合物。
將含氟粉末涂料組合物經高壓靜電噴涂于已處理好的鋁片上，在50℃下固化120h，獲得含氟涂層，測定相關性能，結果見表1。
實施例5
將含氟樹脂(四氟乙烯/甲基乙烯基醚/烯丙醇共聚物，購自大金公司，氟含量為23wt.％，羥值為53mgkoh/g，酸值為9mgkoh/g)80kg、平均粒徑為89nm的ptfe微粉5.5kg、平均粒徑為1.2μm的鋁銀粉12kg、改性聚乙烯蠟0.5kg、硬脂酸1.5kg、固體氫化蓖麻油0.5kg在25℃,100rpm下混合5min，加入ipdi三聚體19kg，在15℃,150rpm下混合5min后獲得混合料；將混合料在125℃，170rpm擠出，壓片，粉碎，并通過70目過篩，獲得含氟粉末涂料組合物。
將含氟粉末涂料組合物經高壓靜電噴涂于已處理好的鋁片上，在75℃下固化40h，獲得含氟涂層，測定相關性能，結果見表1。
實施例6
將含氟樹脂(三氟氯乙烯/正丁基乙烯基醚/丙烯酸羥乙酯共聚物，購自旭硝子公司，氟含量為19wt.％，羥值為57mgkoh/g，酸值為7mgkoh/g)85kg、平均粒徑為880nm的ptfe微粉10kg、平均粒徑為1.1μm的銅金粉3.5kg、酰胺蠟0.3kg、硬脂酸0.2kg、聚乙烯醇縮丁醛1kg在35℃,150rpm下混合2min，加入ipdi三聚體16kg，在30℃,75rpm下混合6min后獲得混合料；將混合料在110℃，130rpm擠出，壓片，粉碎，并通過120目過篩，獲得含氟粉末涂料組合物。
將含氟粉末涂料組合物經高壓靜電噴涂于已處理好的鋁片上，在150℃下固化1h，獲得含氟涂層，測定相關性能，結果見表1。
實施例7
將含氟樹脂(四氟乙烯/醋酸乙烯酯/丙烯酸羥丙酯共聚物，購自大金公司，氟含量為18wt.％，羥值為62mgkoh/g，酸值為11mgkoh/g)90kg、平均粒徑為280nm的ptfe微粉17.5kg、平均粒徑為880nm的酞青藍2kg、酰胺蠟0.2kg、硬脂酸0.1kg、聚乙烯醇縮丁醛0.2kg在15℃,50rpm下混合10min，加入ipdi18kg，在35℃,150rpm下混合7min后獲得混合料；將混合料在120℃，100rpm擠出，壓片，粉碎，并通過100目過篩，獲得含氟粉末涂料組合物。
將含氟粉末涂料組合物經高壓靜電噴涂于已處理好的鋁片上，在180℃下固化30min，獲得含氟涂層，測定相關性能，結果見表1。
實施例8
將含氟樹脂(三氟氯乙烯/正丁酸乙烯酯/4-羥丁基乙烯基醚共聚物，購自旭硝子公司，氟含量為22wt.％，羥值為64mgkoh/g，酸值為14mgkoh/g)60kg、平均粒徑為670nm的ptfe微粉22.5kg、平均粒徑為740nm的酞青綠12.5kg、改性聚乙烯蠟1.5kg、硬脂酸1.5kg、固體氫化蓖麻油2kg在25℃,100rpm下混合5min，加入ipdi三聚體11kg，在20℃,75rpm下混合8min后獲得混合料；將混合料在115℃，120rpm擠出，壓片，粉碎，并通過100目過篩，獲得含氟粉末涂料組合物。
將含氟粉末涂料組合物經高壓靜電噴涂于已處理好的鋁片上，在190℃下固化10min，獲得含氟涂層，測定相關性能，結果見表1。
實施例9
將含氟樹脂(四氟乙烯/正丁基乙烯基醚/乙二醇烯丙基醚共聚物，購自大金公司，氟含量為21wt.％，羥值為71mgkoh/g，酸值為7mgkoh/g)65kg、平均粒徑為145nm的ptfe微粉20kg、平均粒徑為1.4μm的中鉻黃11kg、改性聚乙烯蠟1kg、硬脂酸1.5kg、有機硅改性丙烯酸酯聚合物1.5kg在35℃,50rpm下混合2min，加入ipdi三聚體12.5kg，在25℃,50rpm下混合10min后獲得混合料；將混合料在125℃，175rpm擠出，壓片，粉碎，并通過120目過篩，獲得含氟粉末涂料組合物。
將含氟粉末涂料組合物經高壓靜電噴涂于已處理好的鋁片上，在120℃下固化5h，獲得含氟涂層，測定相關性能，結果見表1。
表1實施例1～9獲得的含氟涂層的性能
其中：
與基材附著力測試根據hg/t9286-98測得。
雙“85”測試根據gb/t1864-97方法測得。
耐鹽霧試驗根據gb/t1771-91方法測得。
硬度試驗根據gb/t6739-96方法測得。
水接觸角根據gb/t30693-2014方法測得。
初始結霜時間和240h結霜厚度的測試環境為：溫度為25℃，濕度為80％，涂層表面溫度為-35℃。