CN100340614C - 热固性粉末涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
目前热固性粉末涂料产品种类较多，但普遍存在涂料涂膜附着力低、柔韧性差、抗屈挠性能差、不耐老化等缺点。本发明提供的热固性粉末涂料，在其中颜料、填料粉体表面包敷有无机纳米材料，所说的无机纳米材料本身的表面上包敷有有机酯偶联剂。本发明提供的热固性粉末涂料的制备方法，先将无机纳米材料经在有机酯偶联剂溶液中浸泡并去除溶剂得包敷有有机酯偶联剂的无机纳米材料，再将颜料、填料粉体与该无机纳米材经过高能球磨，最后将所得的颜料、填料粉体使用在热固性粉末涂料中。使热固性粉末涂料韧性提高40%左右、抗屈挠性提高100%以上，附着力(粘结强度)提高50%以上，耐老化性能提高60%。
Description
技术领域 本发明涉及的是一种热固性粉末涂料及其制备方法，尤其是聚酯树脂热固性粉末涂料的制备方法。
背景技术 粉末涂料是完全不采用有机溶剂，而百分之百为有效固体份的一种涂料，它不污染大气，节约资源和仓储运输费用，减少火灾，是一种环保型涂料。粉末涂料分为热塑性粉末涂料和热固性粉末涂料两类，目前热固性粉末涂料产品种类较多，但普遍存在涂料涂膜附着力低、柔韧性差、抗屈挠性能差、不耐老化等缺点。
发明内容 针对上述热固性粉末涂料性能上的不足，本发明所要解决的技术问题是提出一种提高热固性粉末涂料涂层的附着力、柔韧性、抗屈挠性能和耐老化性能的技术方案，也即本发明的目的是提供一种高性能的热固性粉末涂料，并提供一种能获得这种热固性粉末涂料的制造方法。
本发明提供的热固性粉末涂料，在其中颜料、填料粉体表面包敷有无机纳米材料。所说的无机纳米材料包括纳米氧化硅、纳米氧化钛、纳米氧化锌、纳米氧化铁、纳米碳酸钙等。且所说的无机纳米材料本身的表面上包敷有有机酯偶联剂。
本发明提供的热固性粉末涂料的制备方法，热固性粉末涂料中的颜料、填料粉体在使用前先将颜料、填料粉体与无机纳米材料一起在球磨机中经过高能球磨，而使无机纳米材料包敷在颜料、填料粉体表面。一般是将颜料、填料粉体与无机纳米材料一起以常温在球磨机中高能球磨1-6小时。其中所采用的无机纳米材料是尺度介于0.1-100纳米之间的具有高活性、比表面积大于40平方米/克或紫外光吸收率大于70％的无机纳米粉体材料，如：纳米氧化硅、纳米氧化钛、纳米氧化锌、纳米氧化铁、纳米碳酸钙等。在使用中可选用其中一种或多种无机纳米材料，使用的量是加入球磨机中颜填料总重量的1-30％。
本发明提供的热固性粉末涂料的制备方法，在将无机纳米材料与颜料、填料粉体一起进行球磨前，先将无机纳米材料浸泡在有机酯偶联剂溶液中，随后通过升温使无机纳米材料与有机酯偶联剂产生化学反应并去除溶剂，使得无机纳米材料表面包敷上有机酯偶联剂。所说的有机酯偶联剂包括长链脂肪酸、硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂等，如：硬脂酸、月桂酸、豆蔻酸，KH550、KH560、KH570，钛酸丁酯、钛酸异戊酯等。将无机纳米材料浸泡在有机酯偶联剂溶液中时无机纳米材料与有机酯偶联剂溶液的重量比例是1∶1-5，浸泡时间为5-40分钟。
本发明提供的热固性粉末涂料及其制备方法，利用无机纳米材料的小尺寸效应和高比表面积，分散涂料中粉末材料局部产生的高负荷应力和使用无机纳米材料后产生的热固性粉体涂料中各种粉体之间的较强的结合力，用以改善涂层的多种性能。在无机纳米材料表面包敷上有机酯偶联剂的作用是提高无机纳米材料与颜料、填料粉体之间的键合作用以及提高无机纳米材料与热固性粉体涂料中的树脂基材料的键合作用。从而使无机纳米材料更加均匀地包敷在颜料、填料粉体的表面，进一步提高颜料、填料与热固性粉体涂料中树脂基材料的结合力和改善涂层的外观效果。本发明提供的热固性粉末涂料与现有技术相比韧性提高40％左右、抗屈挠性提高100％以上，附着力(粘结强度)提高50％以上，耐老化性能提高60％。
具体实施方式 实施例一、用市场销售的颗粒尺度为10纳米左右的纳米氧化硅，将其在浓度为15％的KH570水溶液中并按照1∶3的重量比例浸泡20分钟后，将其温度升高到90℃以上去除溶剂水，获得KH570包敷的纳米氧化硅，再将该氧化硅与钛白粉按照各占5％和95％的重量比例混合后在球磨机中进行高能球磨，获得由KH570包敷的纳米氧化硅再包敷在钛白粉上的粉体材料。将该粉体材料按常规粉体材料的用法，按热固性粉体涂料的制造工艺制造出用纳米材料增韧的热固性粉末涂料。该常规工艺是取用本实施例方法所获得的粉体材料50-60份、聚酯树脂100份、固化剂18-25份、流平剂1-1.5份、安息香0.8-1.2份、其他助剂0.2-0.6份，经混合，挤出，急速冷却，粉碎后获得产品。
实施例二、用市场销售的颗粒尺度为20纳米左右的纳米氧化铁和纳米碳酸钙材料混合后，将该混合的纳米无机材料与10％的KH560水溶液按照1∶2的重量比例浸泡30分钟后，将温度升高到90℃以上去除溶剂水，获得KH560包敷的纳米氧化铁和纳米碳酸钙混合物，再将它与钛白粉按照各占10％和90％的重量比例混合后在球磨机中进行高能球磨，获得由KH560包敷的纳米氧化铁和纳米碳酸钙混合物再包敷在钛白粉上的粉体材料，将该粉体材料按常规粉体材料的用法。按热固性粉体涂料的制造工艺制造用纳米材料增韧的热固性粉末涂料。该常规工艺是取用本实施例方法所获得的粉体材料400份、环氧树脂500份、硬化剂20-25份、增塑剂60-80份、有机缓蚀剂5份、其他助剂2-6份，经混合，挤出，急速冷却，粉碎后制成产品。
Claims (4)
1、一种热固性粉末涂料，组分中有颜料、填料粉体，其特征是在颜料、填料粉体表面包敷有无机纳米材料，所说的无机纳米材料本身的表面上包敷有有机酯偶联剂。
2、一种热固性粉末涂料的制备方法，其特征是先将无机纳米材料浸泡在有机酯偶联剂溶液中，随后通过升温使无机纳米材料与有机酯偶联剂产生化学反应并去除溶剂，再将颜料、填料粉体与浸泡过有机酯偶联剂的无机纳米材料一起在球磨机中经过高能球磨，最后将所得的颜料、填料粉体使用在热固性粉末涂料中。
3、如权利要求2所述的热固性粉末涂料的制备方法，其特征是将无机纳米材料浸泡在有机酯偶联剂溶液中时无机纳米材料与有机酯偶联剂溶液的重量比例是1∶1-5，浸泡时间为5-40分钟。
4、如权利要求2所述的热固性粉末涂料的制备方法，其特征是将颜料、填料粉体与无机纳米材料一起以常温在球磨机中作高能球磨1-6小时。
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