1.本发明涉及膜材技术领域，具体涉及一种可延长耐候性、耐酸碱的膜及制备方法。
背景技术：
2.金属构件受到工业气体、盐雾、酸雨等介质的影响进而易产生腐蚀等问题，造成性能大幅下降，以及寿命缩短，部分还易产生较大的安全事故。对此，常见的方案为在金属构件上涂覆固化膜层，常见的为直接喷涂漆层，但性能不能满足需求。对此，授权专利公告号cn110423546b的文件中公开了一种水性氟碳涂料，采用等多组分配合钨粉以提高防腐等性能，但其涂料成型膜层的工序过于复杂，耗费时间及人工，对此本司拟对其进行改进。
技术实现要素：
3.为解决上述至少一个技术缺陷，本发明提供了如下技术方案：
4.本技术文件第一方面公开一种可延长耐候性、耐酸碱的膜，所述膜以如下配方的乳液涂覆固化成型，所述乳液包括含羟基水性氟树脂55
‑
60份、硅酸钠3
‑
5份、水溶性碱0.5
‑
1份、水性异氰酸酯固化剂15
‑
20份、水性磷酸酯2
‑
3份、改性氧化石墨烯3
‑
5份、抗氧剂0.5
‑
0.8份、紫外吸收剂0.3
‑
0.7份、阻燃剂0.7
‑
1.5份、醇0.2
‑
0.5份、水55
‑
65份。
5.本方案中改进了成型膜的凃液配方，在现有涂料的成分内加入改性氧化石墨烯及多种功能助剂，其中醇起到辅助交联的作用，固化成型后的膜层在附着力、耐候性、耐酸碱等性能上得到大幅提升。
6.此外，该配方为水溶性，方便配置，且有助大幅缩短固化成型膜层的工序及时间，提高效率。
7.进一步，所述含羟基水性氟树脂为spr
‑
e630，所述水溶性碱为氢氧化钠，所述水性异氰酸酯固化剂为ch
‑
100。
8.进一步，抗氧化剂包括抗氧剂246或抗氧剂1010，紫外吸收剂包括uv
‑
9、uv
‑
327或uv
‑
531，所述阻燃剂包括聚磷酸铵或三氧化二锑，所述醇包括乙二醇、二甘醇或季戊四醇。
9.进一步，所述改性氧化石墨烯为纳米氧化锆或纳米氧化钛通过硅烷偶联剂接枝在氧化石墨烯上。
10.进一步，所述氧化石墨烯与纳米氧化锆、纳米氧化钛或其混合物的质量比为3
‑
5。
11.本技术第二方面公开一种可延长耐候性、耐酸碱的膜的制备方法，包括以下步骤
12.1)、将含羟基水性氟树脂、硅酸钠、水溶性碱混合并搅拌均匀；将水性异氰酸酯固化剂、水性磷酸酯混合并搅拌均匀；将改性氧化石墨烯、抗氧剂、紫外吸收剂、阻燃剂、醇混合并搅拌均匀；之后将三种混合物混至一起搅拌均匀；
13.2)、将水加入至步骤1)中最终混合物中，搅拌均匀并升温至75
‑
85℃反应形成乳液；
14.3)、在钢基材的待涂覆面上以酸清洗，之后将乳液在该清洗面上涂覆预定厚度，干燥。
15.依据上述配方的特性，针对性设计出成型方案，在多组分混合后制成乳液后，直接涂覆在刚基材上干燥即可，工序大幅缩短，成本降低。
16.进一步，所述改性石墨烯的制备方法：
17.首先，将硅烷偶联剂与纳米氧化锆或氧化钛在乙醇中混合，超声分散；之后加热并同步搅拌；加热完毕后将溶液倒出，静置分层并将上清液去除，洗涤并干燥得到改性纳米物；
18.然后，在溶剂中将氧化石墨烯与改性纳米物混合并超声；之后加热并同步搅拌；加热完毕后将溶液倒出，静置分层并将上清液去除，洗涤干燥得到改性氧化石墨烯。
19.通过偶联剂的方式将纳米氧化锆或氧化钛与氧化石墨烯结合，使石墨烯片层之间间距扩大，以充分分散在溶液中，更好地体现性能。
20.进一步，所述步骤2)中升温至75
‑
85℃后保持10
‑
15min。
21.与现有技术相比，本发明的有益效果：
22.1、本发明改变成型膜的涂料的配方及对应固化成型方法，大幅提高了膜层的性能，降低了成本。
具体实施方式
23.下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
24.以下制备例中，含羟基水性氟树脂选用spr
‑
e630，水溶性碱为氢氧化钠，水性异氰酸酯固化剂为ch
‑
100，抗氧剂246，紫外吸收剂为uv
‑
9、uv
‑
327按质量1:1复配，阻燃剂为聚磷酸铵、三氧化二锑按质量1:1复配，醇选用乙二醇，纳米氧化锆的粒径为40
‑
50nm，纳米氧化钛的粒径为40
‑
50nm，氧化石墨烯为hummer法制备，水性磷酸酯为伯磷酸酯。
25.改性石墨烯的制备：首先，将3
‑
氨丙基三乙基硅烷，分别与纳米氧化锆、纳米氧化钛在乙醇中混合，超声分散1h；之后加热40
‑
50℃并同步搅拌1.5h；加热完毕后将溶液倒出，静置分层并将上清液去除，对沉淀物洗涤并干燥得到改性纳米物；
26.然后，在dmf溶剂中将氧化石墨烯与改性纳米氧化钛、纳米氧化锆按质量1:1混合形成的改性纳米物混合并超声1h；之后加热40
‑
50℃并同步搅拌1.5h；加热完毕后将溶液倒出，静置分层并将上清液去除，对沉淀物洗涤干燥得到改性氧化石墨烯，氧化石墨烯的质量为纳米氧化锆与纳米氧化钛混合物质量的4倍。
27.以下实施例中乳液配方(份)如下表所示：
[0028][0029]
成膜制备方法如下：
[0030]
1)、将spr
‑
e630、硅酸钠、氢氧化钠混合并搅拌均匀；
[0031]
将ch
‑
100、伯磷酸酯混合并搅拌均匀；
[0032]
将改性氧化石墨烯、抗氧剂246、紫外吸收剂、阻燃剂、乙二醇混合并搅拌均匀；
[0033]
之后将三种混合物混至一起搅拌均匀；
[0034]
2)、将水加入至步骤1)的最终混合物中，搅拌均匀并升温至80
±
1℃反应12min形成乳液；
[0035]
3)、在钢基材的待涂覆面上以醋酸清洗至污渍去除，之后将步骤2)中乳液以涂覆装置在该清洗面上涂覆至0.2
±
0.05mm厚度，自然干燥即可。
[0036]
并设置对比例，对比例与实施例1相比，将改性氧化石墨烯变为钨粉，组分占比相同，制备方法与实施例1相一致。
[0037]
对上述实施例及对比例制备的膜层进行性能的检测，如下表所示，可以看出本方案制备的膜层性能优异。
[0038]
[0039][0040]
耐酸性测试为浸入10％hcl溶液中480h；
[0041]
耐碱性测试为浸入10％naoh溶液中480h；
[0042]
耐盐雾试验1000h。
[0043]
并对膜进行耐候性测试，温度循环：50℃
‑
20℃各12小时(升降温度10℃/h)，实施30个循环，发现实施例1
‑
3中制备膜层在外观、防尘等性能无差异，对比例1防尘性能下降明显。
[0044]
以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。