一種抗沖防腐粉末涂料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種抗沖防腐粉末涂料，由下列重量份的組分原料制得：甲基丙烯酸六氟丁酯改性環(huán)氧樹脂50?60、環(huán)氧樹脂20?30、氧化鋅1?2、叔胺3?5、聚磷酸鋁0.4?0.7、硅烷偶聯(lián)劑0.2?0.3、失水山梨醇脂肪酸酯0.6?0.8、碳酸鈣15?20、松油2?5、腈橡膠20?25、丙烯酸酯5?8、硅微粉4?6、氧化鋁1?3、流平劑0.5?0.8、改性助劑2?4。本發(fā)明的涂料固化溫度低，固化時間短，涂膜流平性好，附著力強、涂膜外觀好，耐酸堿，防腐、抗沖效果好。
【專利說明】
一種抗沖防腐粉末涂料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于涂料領(lǐng)域，具體說是一種抗沖防腐粉末涂料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的進步以及現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，使得環(huán)境污染問題變得日益突 出，它給人類本身以及人類賴以生存的環(huán)境造成了極大的威脅。傳統(tǒng)涂料無論是在制造過 程中或是在使用施工過程中均會產(chǎn)生大量的有毒有害的廢氣和廢水，它們會對環(huán)境、大氣 以及水資源造成污染，尤其是溶劑型涂料，施工過程中會釋放揮發(fā)性有機化合物(V0C)到大 氣中，它的量達到了50%以上造成嚴重的第二次污染。這一問題引起許多工業(yè)國家的重視。
[0003] 粉末涂料作為一類綠色環(huán)保型涂料近年來在眾多領(lǐng)域特別是金屬涂裝方面得到 了廣泛的應(yīng)用。粉末涂料常以環(huán)氧、聚酯、丙烯酸、聚氨酯等有機樹脂作為基體，由于受基體 樹脂自身結(jié)構(gòu)的影響和限制，這些常用粉末涂料在一些性能上存在著不足之處，導(dǎo)致了應(yīng) 用上的局限性。
[0004] 與通常的有機樹脂相比，有機硅樹脂有著更為優(yōu)良的耐熱、耐候、耐水性及電絕緣 性能。粉末涂料中使用有機硅樹脂，可以改進其耐熱性及耐候性，但單純使用有機硅樹脂存 在價格昂貴，對基材附著力差等問題。因此，常利用有機硅樹脂改性其他有機樹脂，可以將 有機硅樹脂和其他有機樹脂的優(yōu)點結(jié)合起來，彌補相互的不足，改善漆膜耐候、耐熱等性 能，得到性能優(yōu)異的粉末涂料，這也是發(fā)展功能性粉末涂料的一條有效途徑。但是由于有機 硅樹脂與有機樹脂的溶度參數(shù)相差大，相容性較差，在直接混合的情況下，有機硅有溢出現(xiàn) 象，在表面富集，容易發(fā)生微相分離。而微相分離的出現(xiàn)，對改性樹脂的硬度、穩(wěn)定性及機械 性能都有很大的影響，最終涂膜的整體性能不好。
[0005] 耐高溫粉末涂料可廣泛應(yīng)用于電器、冶金、石油、航空領(lǐng)域、化工、醫(yī)藥、食品等行 業(yè)各種耐高溫設(shè)備(例如:燒烤爐、暖風(fēng)機、大功率燈飾、暖氣管道、汽車和摩托車消音器、高 溫爐、煙囪等）?，F(xiàn)有的耐高溫粉末涂料雖然較油性涂料環(huán)保，但由于其成本太高和需要高 溫固化(固化條件最低230ΓΧ20分鐘)限制了其推廣使用。
[0006] 開發(fā)低成本常溫固化耐高溫粉末涂料能使環(huán)保的粉末涂料代替油漆應(yīng)用于上述 的各種耐高溫設(shè)備，很有市場。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明提供了一種抗沖防腐粉末涂料，本發(fā)明的涂料固化溫度低，固化時間短，涂 膜流平性好，附著力強、涂膜外觀好，耐酸堿，空沖擊強度高，防腐效果好。
[0008] 本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
[0009] -種抗沖防腐粉末涂料，其特征在于：由下列重量份的組分原料制得：甲基丙烯酸 六氟丁酯改性環(huán)氧樹脂50-60、環(huán)氧樹脂20-30、氧化鋅1 -2、叔胺3-5、聚磷酸鋁0.4-0.7、硅 烷偶聯(lián)劑0.2-0.3、失水山梨醇脂肪酸酯0.6-0.8、碳酸鈣15-20、松油2-5、腈橡膠20-25、丙 烯酸酯5-8、硅微粉4-6、氧化鋁1 -3、流平劑0.5-0.8、改性助劑2-4，
[0010] 所述的改性助劑由下列重量份的組分制得:聚乙烯醇超細粉末20-30、硼酸鋅1-2、 氧化鋁C5-10、氧化鎂3-4、蓖麻油2-3、氮化硼1-2、氣相二氧化硅4-6、二甲苯30-40、烷氧基 二元醇3-4、烷氧基三元醇3-4、二羥甲基丙酸4-6、聚硅氧烷2-4、對甲苯磺酸0.2-0.4、己內(nèi) 酯5-8、二月桂酸二丁基錫0.2-0.4,改性助劑的制備方法:將聚乙烯醇超細粉末放入熱水中 攪拌至完全溶解，加入氧化鋁C、氧化鎂、蓖麻油、氮化硼，研磨10-15分鐘，超聲波分散于二 甲苯中，再加入烷氧基二元醇、烷氧基三元醇、二羥甲基丙酸、對甲苯磺酸一起攪拌30-40分 鐘，升溫至80-90 °C，保溫3-5小時，將反應(yīng)產(chǎn)物降溫至65-75 °C，加入己內(nèi)酯、二月桂酸二丁 基錫，聚硅氧烷，一起攪拌20-30分鐘，升溫至70-80°C，保溫2-3小時，然后抽真空脫除有機 溶劑，降溫到55-60°C，然后依次加入氣相二氧化硅、硼酸鋅，在此溫度下繼續(xù)攪拌30-40分 鐘，將所得到的產(chǎn)物放入烘箱烘干，再經(jīng)微粉磨粉機磨粉，即可。
[0011] 所述的抗沖防腐粉末涂料，其特征在于，由下列重量份的組分原料制得：甲基丙烯 酸六氟丁酯改性環(huán)氧樹脂55、環(huán)氧樹脂25、氧化鋅1、叔胺4、聚磷酸鋁0.5、硅烷偶聯(lián)劑0.2、 失水山梨醇脂肪酸酯0.7、碳酸鈣18、松油3、腈橡膠23、丙烯酸酯7、硅微粉5、氧化鋁2、流平 劑0.3、改性助劑3，
[0012]所述的改性助劑由下列重量份的組分制得:聚乙烯醇超細粉末25、硼酸鋅1.5、氧 化鋁C6、氧化鎂3-4、蓖麻油3、氮化硼1.5、氣相二氧化硅5、二甲苯35、烷氧基二元醇4、烷氧 基三元醇4、二羥甲基丙酸5、聚硅氧烷3、對甲苯磺酸0.3、己內(nèi)酯6、二月桂酸二丁基錫0.3， 改性助劑的制備方法:將聚乙烯醇超細粉末放入熱水中攪拌至完全溶解，加入氧化鋁C、氧 化鎂、蓖麻油、氮化硼，研磨14分鐘，超聲波分散于二甲苯中，再加入烷氧基二元醇、烷氧基 三元醇、二羥甲基丙酸、對甲苯磺酸一起攪拌35分鐘，升溫至85°C，保溫4小時，將反應(yīng)產(chǎn)物 降溫至70°C，加入己內(nèi)酯、二月桂酸二丁基錫，聚硅氧烷，一起攪拌25分鐘，升溫至75°C，保 溫2小時，然后抽真空脫除有機溶劑，降溫到58°C，然后依次加入氣相二氧化硅、硼酸鋅，在 此溫度下繼續(xù)攪拌36分鐘，將所得到的產(chǎn)物放入烘箱烘干，再經(jīng)微粉磨粉機磨粉，即可。
[0013] 所述的抗沖防腐粉末涂料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
[0014] (1)首先將所用原料在使用前粗粉碎到80目，按配方比例稱取各組分原料；
[0015] (2)將碳酸鈣、硅微粉放入10 %的鹽酸溶液中浸泡20-30分鐘，然后加入氫氧化鈉 溶液中和過濾，先將濾渣投入到高溫爐中，在500-600°C煅燒50-60min，然后自然冷卻至室 溫，再將濾渣總質(zhì)量5%的硅烷偶聯(lián)劑加入到濾渣中高速攪拌混合20-30分鐘，然后加入失 水山梨醇脂肪酸酯，再高速攪拌混合10-20分鐘，干燥，待用；
[0016] (3)然后按配方比例將稱取的其余原料和步驟（1)獲得的混合物料投入高速攪拌 機內(nèi)尚速混合均勾；
[0017] ⑷然后投入擠出機在55-90°C°C熔融混合20min后，擠出，冷卻至室溫，再粉碎過 篩至200-220目，即得到成品。
[0018]有益效果
[0019]本發(fā)明采用甲基丙烯酸六氟丁酯改性環(huán)氧樹脂和環(huán)氧樹脂混合樹脂作為成膜物 質(zhì)，環(huán)氧樹脂具有優(yōu)異的耐腐蝕性、化學(xué)穩(wěn)定性和粘接性能，甲基丙烯酸六氟丁酯改性環(huán)氧 樹脂具有疏水、疏油表面特性，二者結(jié)合將兩種樹脂的優(yōu)點結(jié)合起來，彌補相互的不足，改 善漆膜耐腐蝕性等性能，腈橡膠的加入，提高了涂膜的抗沖性，同時通過添加的改性助劑， 有效的降低了粉末涂料的固化溫度，助劑中的氧化鋁C具有熱解金屬氧化物的性質(zhì)，提高上 粉率、氣相二氧化硅，添加在粉末涂料中可以助流動，硼酸鋅、氧化鎂以有效防止成膜過程 中發(fā)煙，再經(jīng)過有機醇、酸物料對無機材料的改性得到的助劑，可以提高與涂料的相容性， 明顯低降低了粉末涂料的固化溫度，改善熱固性粉末涂料的儲存穩(wěn)定性，得到性能優(yōu)異的 粉末涂料。
[0020] 在制備時，先將碳酸鈣、硅微粉酸化后，在高溫活化，然后用硅烷偶聯(lián)劑改性，在和 失水山梨醇脂肪酸酯充分混合，所得的混合物料在涂料中的分散性好，與樹脂等其他成分 的相容性增強，促進了各原料成分的反應(yīng)活性，降低了固化溫度，縮短了固化時間?？傊?發(fā)明的涂料固化溫度低，固化時間短，涂膜流平性好，附著力強、涂膜外觀好，耐酸堿，防腐、 抗沖效果好。
【具體實施方式】：
[0021] -種抗沖防腐粉末涂料，由下列重量(kg)的組分原料制得：甲基丙烯酸六氟丁酯 改性環(huán)氧樹脂55、環(huán)氧樹脂25、氧化鋅1、叔胺4、聚磷酸鋁0.5、硅烷偶聯(lián)劑0.2、失水山梨醇 脂肪酸酯0.7、碳酸鈣18、松油3、腈橡膠23、丙烯酸酯7、硅微粉5、氧化鋁2、流平劑0.3、改性 助劑3，
[0022]其中改性助劑由下列重量(kg)的組分制得:聚乙烯醇超細粉末25、硼酸鋅1.5、氧 化鋁C6、氧化鎂3-4、蓖麻油3、氮化硼1.5、氣相二氧化硅5、二甲苯35、烷氧基二元醇4、烷氧 基三元醇4、二羥甲基丙酸5、聚硅氧烷3、對甲苯磺酸0.3、己內(nèi)酯6、二月桂酸二丁基錫0.3， 改性助劑的制備方法:將聚乙烯醇超細粉末放入熱水中攪拌至完全溶解，加入氧化鋁C、氧 化鎂、蓖麻油、氮化硼，研磨14分鐘，超聲波分散于二甲苯中，再加入烷氧基二元醇、烷氧基 三元醇、二羥甲基丙酸、對甲苯磺酸一起攪拌35分鐘，升溫至85°C，保溫4小時，將反應(yīng)產(chǎn)物 降溫至70°C，加入己內(nèi)酯、二月桂酸二丁基錫，聚硅氧烷，一起攪拌25分鐘，升溫至75°C，保 溫2小時，然后抽真空脫除有機溶劑，降溫到58°C，然后依次加入氣相二氧化硅、硼酸鋅，在 此溫度下繼續(xù)攪拌36分鐘，將所得到的產(chǎn)物放入烘箱烘干，再經(jīng)微粉磨粉機磨粉，即可。
[0023] 本發(fā)明的抗沖防腐粉末涂料的制備方法，包括以下步驟：
[0024] (1)首先將所用原料在使用前粗粉碎到80目，按配方比例稱取各組分原料；
[0025] (2)將碳酸鈣、硅微粉放入10 %的鹽酸溶液中浸泡20-30分鐘，然后加入氫氧化鈉 溶液中和過濾，先將濾渣投入到高溫爐中，在500-600°C煅燒50-60min，然后自然冷卻至室 溫，再將濾渣總質(zhì)量5%的硅烷偶聯(lián)劑加入到濾渣中高速攪拌混合20-30分鐘，然后加入失 水山梨醇脂肪酸酯，再高速攪拌混合10-20分鐘，干燥，待用；
[0026] (3)然后按配方比例將稱取的其余原料和步驟（1)獲得的混合物料投入高速攪拌 機內(nèi)尚速混合均勾；
[0027] (4)然后投入擠出機在55-90°C°C熔融混合20min后，擠出，冷卻至室溫，再粉碎過 篩至200-220目，即得到成品。
[0028]將本發(fā)明的粉末涂料用靜電噴涂裝置（電壓50KV，氣壓0.05MPa，噴涂距離約15cm) 均勻噴涂在經(jīng)過預(yù)處理過(砂紙打磨及酒精清洗）的馬口鐵片（15〇X20mmX〇. 28mm)上，馬口 鐵片應(yīng)處于垂直懸掛狀態(tài)，便于粉末涂料均勻的噴涂在上面;在烘箱中垂直懸掛在130Γ、 固化14min成膜，形成膜厚約為80μπι的圖層，自然冷卻至室溫，取出放置24h后，測定涂層性 能，涂膜性能檢測如表1所示：
[0029] 表1噴涂裝置所得涂膜的性能
[0030]
[0031 ]由表1可看出，在130°C固化14min所得涂膜的各項性能都比較好，說明本粉末涂料 的固化溫度低，固化時間短。
【主權(quán)項】
1. 一種抗沖防腐粉末涂料，其特征在于：由下列重量份的組分原料制得：甲基丙烯酸六 氟丁酯改性環(huán)氧樹脂50-60、環(huán)氧樹脂20-30、氧化鋅1-2、叔胺3-5、聚磷酸鋁0.4-0.7、硅烷 偶聯(lián)劑0.2-0.3、失水山梨醇脂肪酸酯0.6-0.8、碳酸鈣15-20、松油2-5、腈橡膠20-25、丙烯 酸酯5-8、硅微粉4-6、氧化鋁1-3、流平劑0.5-0.8、改性助劑2-4， 所述的改性助劑由下列重量份的組分制得:聚乙烯醇超細粉末20-30、硼酸鋅1-2、氧 化鋁C5-10、氧化鎂3-4、蓖麻油2-3、氮化硼1-2、氣相二氧化硅4-6、二甲苯30-40、烷氧基二 元醇3-4、烷氧基三元醇3-4、二羥甲基丙酸4-6、聚硅氧烷2-4、對甲苯磺酸0.2-0.4、己內(nèi)酯 5-8、二月桂酸二丁基錫0.2-0.4，改性助劑的制備方法:將聚乙烯醇超細粉末放入熱水中攪 拌至完全溶解，加入氧化鋁C、氧化鎂、蓖麻油、氮化硼，研磨10-15分鐘，超聲波分散于二甲 苯中，再加入烷氧基二元醇、烷氧基三元醇、二羥甲基丙酸、對甲苯磺酸一起攪拌30-40 分鐘，升溫至80-90°C，保溫3-5小時，將反應(yīng)產(chǎn)物降溫至65-75°C，加入己內(nèi)酯、二月桂 酸二丁基錫，聚硅氧烷，一起攪拌20-30分鐘，升溫至70-80°C，保溫2-3小時，然后抽真空 脫除有機溶劑，降溫到55-60°C，然后依次加入氣相二氧化硅、硼酸鋅，在此溫度下繼續(xù)攪拌 30-40分鐘，將所得到的產(chǎn)物放入烘箱烘干，再經(jīng)微粉磨粉機磨粉，即可。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗沖防腐粉末涂料，其特征在于，由下列重量份的組分原料制 得：甲基丙烯酸六氟丁酯改性環(huán)氧樹脂55、環(huán)氧樹脂25、氧化鋅1、叔胺4、聚磷酸鋁0.5、硅烷 偶聯(lián)劑0.2、失水山梨醇脂肪酸酯0.7、碳酸鈣18、松油3、腈橡膠23、丙烯酸酯7、硅微粉5、氧 化鋁2、流平劑0.3、改性助劑3， 所述的改性助劑由下列重量份的組分制得:聚乙烯醇超細粉末25、硼酸鋅1.5、氧化鋁 C6、氧化鎂3-4、蓖麻油3、氮化硼1.5、氣相二氧化硅5、二甲苯35、烷氧基二元醇4、烷氧基三 元醇4、二羥甲基丙酸5、聚硅氧烷3、對甲苯磺酸0.3、己內(nèi)酯6、二月桂酸二丁基錫0.3，改性 助劑的制備方法:將聚乙烯醇超細粉末放入熱水中攪拌至完全溶解，加入氧化鋁C、氧化鎂、 蓖麻油、氮化硼，研磨14分鐘，超聲波分散于二甲苯中，再加入烷氧基二元醇、烷氧基三元 醇、二羥甲基丙酸、對甲苯磺酸一起攪拌35分鐘，升溫至85°C，保溫4小時，將反應(yīng)產(chǎn)物 降溫至70°C，加入己內(nèi)酯、二月桂酸二丁基錫，聚硅氧烷，一起攪拌25分鐘，升溫至75°C， 保溫2小時，然后抽真空脫除有機溶劑，降溫到58°C，然后依次加入氣相二氧化硅、硼酸鋅， 在此溫度下繼續(xù)攪拌36分鐘，將所得到的產(chǎn)物放入烘箱烘干，再經(jīng)微粉磨粉機磨粉，即可。3. 如權(quán)利要求1所述的抗沖防腐粉末涂料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟： (1)首先將所用原料在使用前粗粉碎到80目，按配方比例稱取各組分原料； (2 )將碳酸鈣、硅微粉放入10%的鹽酸溶液中浸泡20-30分鐘，然后加入氫氧化鈉溶液中 和過濾，先將濾渣投入到高溫爐中，在500-600°C煅燒50-60min，然后自然冷卻至室溫，再將 濾渣總質(zhì)量5%的硅烷偶聯(lián)劑加入到濾渣中高速攪拌混合20-30分鐘，然后加入失水山梨醇 脂肪酸酯，再高速攪拌混合10-20分鐘，干燥，待用； (3) 然后按配方比例將稱取的其余原料和步驟（1)獲得的混合物料投入高速攪拌機內(nèi) 尚速混合均勾； (4) 然后投入擠出機在55-90°C°C熔融混合20 min后，擠出，冷卻至室溫，再粉碎 過篩至200-220目，即得到成品。
【文檔編號】C09D5/08GK106010143SQ201610418329
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年6月8日
【發(fā)明人】陳俊, 劉學(xué)濤, 趙遵剛, 霍柏林, 李正, 孫紅興
【申請人】合肥市燕美粉末涂料有限公司