CN101434806A

CN101434806A - 钢铁支撑架防腐粉末涂料

Info

Publication number: CN101434806A
Application number: CNA2008102447758A
Authority: CN
Inventors: 薛志荣; 杨军政
Original assignee: SANCHUAN IND CO Ltd YANGZHOU
Current assignee: SANCHUAN IND CO Ltd YANGZHOU
Priority date: 2008-12-18
Filing date: 2008-12-18
Publication date: 2009-05-20

Abstract

本发明涉及一种钢铁支撑架防腐粉末涂料，属于粉末涂料技术领域，主要特点是由热固性树脂、固化剂、颜料、填料和助剂按质量百分比组成，热固性树脂用量占35～58％，固化剂用量占4.5～35％，颜料和填料用量占20～35％，助剂用量占2～5％，本发明产品一方面可以避免使用溶剂型涂料而带来的环境污染和对人体健康的危害，还可以节约有限的资源有机溶剂，提高涂料的有效利用率；另一方面可以提高劳动生产效率，经过一次涂装可以达到所需要的涂膜厚度与涂膜防腐性能，节省劳动生产成本；再一个方面是生产中的安全性好，避免使用有机溶剂带来的火灾等不安全因素。

Description

钢铁支撑架防腐粉末涂料

技术领域

本发明涉及一种钢铁支撑架防腐粉末涂料，属于粉末涂料技术领域。

背景技术

随着矿山自动化生产技术的提高和安全生产的严格要求，在矿山坑道的支撑上大量使用支撑架，目前这种支撑架一般使用原木的多。随着森林资源的减少，大量使用原木用于支撑坑道带来一定的困难。在各种采矿行业中现已采用大量钢铁支撑架来支撑坑道，逐步替代过去大量使用的木材，保证矿山坑道的安全和正常的采矿工作。由于矿山的自然环境复杂，采矿区域中挥发的各种气体、液体和固体粉尘的成分很复杂，对钢铁支撑架的腐蚀情况也很严重，为了防止这些化学物质的侵害和腐蚀，在钢铁支撑架上都要涂上防腐蚀用涂料。因为在矿井中使用的钢铁支撑架的承受压力和重量大，所以钢铁支撑架的壁厚，工件的长度也比较长，所以现在一般采用溶剂型防腐涂料进行涂刷的方法进行保护。因为溶剂型涂料每次涂装时的涂膜厚度只能达到20微米～30微米的厚度，要达到70微米～80微米的厚度必须涂3道才能达到涂膜厚度，假如涂装到100微米以上的厚度时涂的道数需要更多。如果使用自干型溶剂涂料，涂一道要放置24小时干燥后涂刷第二道，还放置24小时后再涂刷第三道，然后放置干燥24小时。这种自干型的涂料涂装方法的涂装周期长，劳动效率又很低，又占用很多堆放场地，占地面积和空间很大，不符合高生产效率的要求，而且自干型的涂料涂膜性能又不如烘干型的好。再则，如果是使用烘干型的溶剂型涂料，虽然涂膜性能要比自干型的好一些，但是不能避免多次进行涂装和烘干的问题，也同样需要经过涂装—烘烤—涂装—烘烤—涂装—烘烤过程，对70～80微米的涂膜厚度来说，也就是需要涂装三次和烘烤三次才能达到所要求的涂膜厚度。因为涂装次数和烘烤次数多，所以生产产品周期长费时间，劳动生产效率不高。如果使用溶剂型涂料，在生产过程中挥发大量的有机溶剂(几乎50％是挥发性的有机溶剂)，不仅浪费大量的有机溶剂，还造成大气的污染，还有容易造成火灾的不安全因素，又对人体的身体健康造成一定的危害。在自干型的溶剂型涂料中，同样存在有机溶剂带来的一系列的问题。

如果采用粉末涂料的高压静电粉末涂装，一次涂装可以达到涂膜厚度70微米～80微米的厚度要求，一次烘烤固化就完全可以达到性能要求，涂装的劳动生产效率很高。在粉末涂料的涂装中，未喷涂上去的粉末涂料可以通过回收装置回收再用，涂料的利用率很高，达到98％以上。因为粉末涂料没有有机溶剂带来的对环境的污染和对人体健康的危害，不存在有机溶剂等资源的浪费和有机溶剂带来的火灾等危险。

发明内容

本发明的目的是提供一种钢铁支撑架防腐粉末涂料，解决现有采用自干型或烘干型的溶剂涂料存在的上述诸多不足，通过本发明产品一方面可以避免使用溶剂型涂料而带来的环境污染和对人体健康的危害，还可以节约有限的资源有机溶剂，提高涂料的有效利用率；另一方面可以提高劳动生产效率，经过一次涂装可以达到所需要的涂膜厚度与涂膜防腐性能，节省劳动生产成本；再一个方面是生产中的安全性好，避免使用有机溶剂带来的火灾等不安全因素。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的，一种钢铁支撑架防腐粉末涂料，其特征是，所述的是防腐粉末涂料由热固性树脂、固化剂、颜料、填料和助剂按质量百分比组成，其中热固性树脂用量占35～58％，固化剂用量占4.5～35％，颜料和填料用量占20～35％，助剂用量占2～5％。

所述的热固性树脂为环氧类树脂。

所述的环氧类树脂为双酚A型环氧树脂，或为酚醛改性环氧树脂，或为酚醛环氧树脂。

所述的热固性树脂为不同酸值和软化点的端羧基聚酯树脂。

所述的热固性树脂为不同羟值和软化点的聚氨酯树脂。

所述的固化剂：1)、当热固性树脂为环氧类树脂时，固化剂采用促进双氰胺、或取代双氰胺、或癸二酸二酰肼、或酚羟基树脂；2)当热固性树脂为不同酸值和软化点的端羧基聚酯树脂时，固化剂采用不同环氧值和软化点的双酚A型环氧树脂；3)当热固性树脂为不同羟值和软化点的聚氨酯树脂时，固化剂采用封闭型多异氰酸酯或自封闭型多异氰酸酯化合物。

所述的助剂为流平剂，或为脱气剂，或为松散剂和固化促进剂。

一种钢铁支撑架防腐粉末涂料的制作方法，其特征是，所述的制作方法将质量百分比35～58％的热固性树脂、4.5～35％的固化剂、20～35％的颜料和填料及2～5％的助剂配比的组成物经过高速混合机进行预混合，然后使用熔融挤出混合机在塑化段温度85～90℃，混练段温度105～120℃的条件下进行进一步的熔融挤出混合均匀，并通过冷却辊和冷却带设备进行冷却至室温，再用破碎设备粉碎成可以进行细粉碎的漆片，漆片再使用空气分级磨进行细粉碎，然后细粉碎物经过旋风分离器分离出超细粉末涂料，再经过160目旋转筛除去粗粉得到粉末涂料产品。

本发明是为采矿行业中大量钢铁支撑架防腐而研制的一种粉末涂料，由热固性树脂、固化剂、颜料、填料和助剂按质量百分比组成，使用本发明并采用高压静电粉末涂装，一次涂装可以达到涂膜厚度70微米～80微米的厚度要求，一次烘烤固化就完全可以达到性能要求，涂装的劳动生产效率很高。在粉末涂料的涂装中，未喷涂上去的粉末涂料可以通过回收装置回收再用，涂料的利用率很高，达到98％以上。因为粉末涂料没有有机溶剂带来的对环境的污染和对人体健康的危害，不存在有机溶剂等资源的浪费和有机溶剂带来的火灾等危险，本发明产品一方面可以避免使用溶剂型涂料而带来的环境污染和对人体健康的危害，还可以节约有限的资源有机溶剂，提高涂料的有效利用率；另一方面可以提高劳动生产效率，经过一次涂装可以达到所需要的涂膜厚度与涂膜防腐性能，节省劳动生产成本；再一个方面是生产中的安全性好，避免使用有机溶剂带来的火灾等不安全因素。

具体实施方式

结合实施例进一步说明本发明，本发明是一种热固性粉末涂料，是矿井钢铁支撑架防腐专用静电涂装粉末涂料，这种粉末涂料由热固性树脂、固化剂、颜料、填料和助剂等组成。热固性树脂品种中包括含有环氧基(缩水甘油基)环氧树脂(包括不同环氧值和软化点的双酚A型环氧树脂、酚醛改性环氧树脂、酚醛环氧树脂)、端羧基聚酯树脂(包括不同类型多元羧酸和多元醇缩聚而成的酸值在50～80mgKOH/g的不同酸值和软化点的聚酯环氧粉末涂料用聚酯树脂)、端羟基聚酯树脂(包括不同类型多元醇和多元酸缩聚而成的不同羟值和软化点的聚氨酯粉末涂料用聚酯树脂)等。与上述树脂相配套的固化剂品种分别是：与环氧树脂可以配套的固化剂品种是促进双氰胺、取代双氰胺、癸二酸二酰肼、酚羟基树脂等固化剂；与端羧基聚酯树脂可以配套的固化剂品种是双酚A型环氧树脂；与端羟基聚酯树脂可以配套的固化剂品种有封闭型芳香族多异氰酸酯或自封闭型多异氰酸酯化合物等。

本发明中使用的颜料和填料的要求跟一般粉末涂料用颜料和填料一样，一般采用钛白粉、硫酸钡、碳酸钙，这类颜料和填料对酸、碱、盐的耐腐蚀性好；在高温烘烤下的耐热性好是重要的技术指标。因为这种粉末涂料用于矿井内不受阳光的照射，所以对耐候性没有特别的要求，重点是颜料与填料的防锈和防腐性能要好。对于要求粉末涂料提出无毒等要求时，最好不使用含有铅、铬、镉等成分的颜料。对于粉末涂料中使用的助剂品种有，常用的流平剂、分散剂、除气剂、松散剂以外，根据粉末涂料低温固化或快速固化等要求添加固化促进剂，固化促进剂采用307Q；还根据涂膜厚度的要求，对于厚涂层的要求需要添加边角覆盖力改性剂，改性剂采用SH21：对于一些镀锌钢材或热轧钢材根据需要添加消泡剂等助剂，消泡剂采用XP101。

本发明配方组成中，按质量百分比计算，热固性树脂占35～58％；固化剂占4.5～35％；颜料和填料占20～35％；助剂占2～5％。这种粉末涂料的制造工艺是，按配方中的用量称重后，用高速混合设备进行预混合；预混合的物料用熔融挤出混合设备，在熔融塑化段温度85～90℃，混炼均化段温度105～120℃进行熔融挤出混合，然后用冷却辊和冷却带冷却至室温并进行破碎；破碎物料再用空气分级磨(即ACM磨)进行细粉碎，然后经过旋风分离设备分离出超细粉末涂料，粗粉末涂料就又经过旋转筛(筛网目数为160)分离出更粗的粉后得到所需要的粉末涂料产品。这种粉末涂料适用于用静电粉末涂装法进行涂装，对于工件要求薄涂层的可以使用工件冷喷涂的方法涂装；对于要求厚涂层的可以采用工件热喷涂的方法涂装。

本发明所得到的粉末涂料产品是按高压静电粉末涂装法或摩擦静电粉末涂装法进行涂装。这种涂装设备是粉末涂料装在有流化装置的粉末涂料槽中，从槽的底部吹压缩空气使粉末涂料流化(沸腾)，通过文丘里效应的粉泵把粉末涂料输送至高压静电或摩擦喷枪，使粉末涂料带负电或正电。这时工件接地使它带正电或负电。当带负电的粉末涂料喷涂到工件时，由于带负电的粉末涂料与带正电的工件之间的静电吸引力使粉末涂料附着到工件上面；当带正电的粉末涂料喷涂到工件时，由于带正电的粉末涂料与带负电的工件之间的静电吸引力使粉末涂料附着到工件上面。通过加热使附着到工件上的粉末涂料熔融流平，同时固化成膜得到具有很好机械性能和耐防腐性能的涂层。

实施例1

矿井钢铁支撑架防腐专用静电涂装环氧粉末涂料配方例：环氧树脂或酚醛改性环氧树脂56份、酚羟基树脂14份、颜料和填料25份、流平剂1.0份、促进剂0.5份、脱气剂0.5份、其他助剂3.0份。这种粉末涂料固化条件为180℃/6min。

实施例2

矿井钢铁支撑架防腐专用静电涂装聚酯环氧粉末涂料配方例：端羧基环氧树脂35份、双酚A型环氧树脂35份、颜料和填料25份、流平剂1.0份、脱气剂0.5份、其他助剂3.5份。这种粉末涂料的固化条件为180℃/6～8min(或者140℃固化20min)。

实施例3

矿井钢铁支撑架防腐专用静电涂装聚氨酯粉末涂料配方例：羟端基聚酯树脂56份、封闭型多异氰酸酯固化剂14份、颜料和填料25份、流平剂1.0份、脱气剂0.5份、其他助剂3.5粉。这种粉末涂料的固化条件为180℃/20min。

这种粉末涂料的涂膜性能达到如下指标：涂膜外观平整有轻微桔纹，光泽达到光泽值80以上，冲击强度正冲50cm，铅笔硬度达到H或以上，附着力(划格法)0～1级，弯曲试验达到3mm，杯突试验达到6mm。

Claims

1、一种钢铁支撑架防腐粉末涂料，其特征是，所述的是防腐粉末涂料由热固性树脂、固化剂、颜料、填料和助剂按质量百分比组成，其中热固性树脂用量占35～58％，固化剂用量占4.5～35％，颜料和填料用量占20～35％，助剂用量占2～5％。

2、根据权利要求1所述的钢铁支撑架防腐粉末涂料，其特征是，所述的热固性树脂为环氧类树脂。

3、根据权利要求2所述的钢铁支撑架防腐粉末涂料，其特征是，所述的环氧类树脂为双酚A型环氧树脂，或为酚醛改性环氧树脂，或为酚醛环氧树脂。

4、根据权利要求1所述的钢铁支撑架防腐粉末涂料，其特征是，所述的热固性树脂为不同酸值和软化点的端羧基聚酯树脂。

5、根据权利要求1所述的钢铁支撑架防腐粉末涂料，其特征是，所述的热固性树脂为不同羟值和软化点的聚氨酯树脂。

6、根据权利要求1所述的钢铁支撑架防腐粉末涂料，其特征是，所述的固化剂：1)、当热固性树脂为环氧类树脂时，固化剂采用促进双氰胺、或取代双氰胺、或癸二酸二酰肼、或酚羟基树脂；2)当热固性树脂为不同酸值和软化点的端羧基聚酯树脂时，固化剂采用不同环氧值和软化点的双酚A型环氧树脂；3)当热固性树脂为不同羟值和软化点的聚氨酯树脂时，固化剂采用封闭型多异氰酸酯或自封闭型多异氰酸酯化合物。

7、根据权利要求1所述的钢铁支撑架防腐粉末涂料，其特征是，所述的助剂为流平剂，或为脱气剂，或为松散剂和固化促进剂、改性剂、消泡剂。

8、根据权利要求7所述的钢铁支撑架防腐粉末涂料，其特征是，所述的固化促进剂采用307Q，所述的改性剂采用SH21，所述的消泡剂采用XP101。