CN102775886A - 一种铝型材用隔热保温粉末涂料及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明属于新材料技术领域，公开了一种铝型材用隔热保温粉末涂料及其制备方法和应用。该涂料由以下重量百分比的原材料制备而成：50～54%的饱和端羧基聚酯树脂、3.5～3.8%的β-羟烷基酰胺、0～22.3%的二氧化钛、12～24.8%的硅酸铝、1～10.4%的绢云母、0～8%的二氧化硅、2%的阻燃剂、1%的流平剂、1%的光亮剂、0～2%的铁红、0～1.0%的酞青兰和0～0.7%的色素碳黑。制备方法包括以下步骤：将上述原材料投入混料缸中预混合；将预混合后的原材料熔融挤出并压成片料；将片料冷却至室温破碎之后再进行微细粉碎成粉末涂料；将粉末涂料进行筛分，得到产品。
Description
技术领域
本发明属于新材料技术领域，涉及一种粉末涂料及其制备方法，特别涉及一种铝型材用隔热保温粉末涂料及其制备方法。
背景技术
我国绿色建筑发展迅速，绿色建筑的重要内容就是节能环保。铝型材建筑门窗和幕墙采用新材料新技术，就可以满足反射太阳热、遮阳、隔热、保温、隔音等多方面生态环境的要求。铝合金门窗、幕墙，由于重量轻、强度高，经济耐用和能回收循环使用等特点，已成为我国建筑业主要制品。随着人们生活水平的提高和科技的进步，人们对住宅质量与性能提出更高的要求，本发明的隔热保温粉末涂料，克服了铝合金门窗、幕墙节能效果差的缺陷，并能极大地提升铝合金门窗、幕墙的节能环境效果，经过用粉末涂料喷涂的铝合金门窗和幕墙，已广泛应用于高档次建筑、民用住房和工业企业厂房等，市场前景十分广阔。
发明内容
为了解决现有技术存在的不足之处，本发明的首要目的在于提供一种铝型材用隔热保温粉末涂料。该粉末涂料固化温度低，在使用中能大量反射太阳光，具有显著阻燃、隔热和保温效果。
本发明的另一目的在于提供上述铝型材用隔热保温粉末涂料的制备方法。
本发明的再一目的在于提供上述铝型材用隔热保温粉末涂料的应用。
本发明的目的通过以下技术方案实现：
一种铝型材用隔热保温粉末涂料，该粉末涂料由以下按重量百分比计的原材料制备而成：
所述光亮剂是丙烯酸酯共聚物。
所述流平剂是聚丙烯酸酯。
所述阻燃剂是三(2,3—二氯丙基)亚磷酸酯。
所述饱和端羧基聚酯树脂与β-羟烷基酰胺的重量比为：92.5：6.5～98.4：6.5。
上述铝型材用隔热保温粉末涂料的制备方法，包括以下操作步骤：
（1）将重量百分比50～54%%的饱和端羧基聚酯树脂、重量百分比3.5～3.8%的β-羟烷基酰胺、重量百分比0～22.3%的二氧化钛、重量百分比12～24.8%的硅酸铝、重量百分比1～10.4%的绢云母、重量百分比0～8%的二氧化硅、重量百分比2%的阻燃剂、重量百分比1%的流平剂、重量百分比1%的光亮剂、重量百分比0～2%的铁红、重量百分比0～1.0%的酞青兰和重量百分比0～0.7%的色素碳黑投入混料缸中预混合；
（2）将预混合后的原材料熔融挤出并压成片料；
（3）将片料冷却至室温破碎之后再进行微细粉碎成粉末涂料；
（4）将粉末涂料进行筛分，得到铝型材用隔热保温粉末涂料。
步骤（2）所述熔融挤出是指用双螺杆挤出机对预混合后的原材料进行熔融混炼均匀分散，挤出后用不锈钢冷却辊压成片料，其中，挤出机Ⅰ区的温度为了115～125℃，Ⅱ区的温度为了105～115℃。
步骤（3）所述微细粉碎是指用空气分级超微粉碎机进行微细粉碎成粉末涂料。
步骤（4）所述筛分是指用旋转筛将粉末涂料筛分至平均粒径为25～35微米。
上述的一种铝型材用隔热保温粉末涂料在制备铝合金门窗、幕墙中的应用。
本发明相对于现有技术具备如下的突出优点和效果：
（1）本发明采用节能环保新型树脂和固化剂，所得粉末涂料可在160℃温度下固化成膜，比现有粉末涂料降低固化温度40℃左右，可节能40℃以上，从而解决了铝合金门窗、幕墙不节能的缺点。
（2）本发明最突出的优点，效果在于两方面：加入了具有显著隔热保温效果的硅酸铝、绢云母和微细二氧化硅等功能性材料，能有效反射太阳光中的可见光、红外光80%以上，还可屏蔽80%以上的紫外线，有效抵抗降低太阳光热的辐射作用，大大降低室内温室效应；减少夏季空调能耗，还具有耐热防腐抗龟裂和防水抗渗透等性能。
（3）本发明在配方中加入阻燃剂，该阻燃剂能与粉末涂料相容，不会影响涂膜原有的表面效果及各方面性能。同时使隔热保温粉末涂料具有阻燃功能，即使是涂膜温度过高，也不会影响隔热保温涂膜的性能。
附图说明
图1为本发明隔热保温粉末涂料的生产工艺流程图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的详述，但本发明的实施方式不限于此：
实施例1
按下述步骤制备铝型材用隔热保温粉末涂料（工艺流程如图1所示）：
（1）将下述按重量百分比计的原材料预混合均匀：
其中，光亮剂采用南海药化公司销售的丙烯酸酯类共聚物，流平剂采用南海化公司销售的聚丙烯酸酯，饱和端羧基聚酯树脂购买于帝兴树脂（昆山）有限公司；
（2）用双螺杆挤出机对预混合的原材料进行熔融混合均匀分散，挤出后用不锈钢冷却辊压成片料；挤出机Ⅰ区的温度为115℃，Ⅱ温度为105℃，挤出机采用烟台超远机械有限公司销售的EX双螺杆挤出机；
（3）将片料冷却后进行破碎，之后再用空气分级超微粉碎机微细粉碎成粉末涂料；
（4）将粉末涂料用旋转筛筛分至平均粒径25微米，得到隔热保温粉末涂料。
将上述制得的粉末涂料按相关标准进行测试，得到的数据如下：
压痕硬度： 90
磨耗系数： 0.85Lμm
加速耐候性： Ⅱ级；
隔热保温参数：
太阳反射比： 0.92
半球发射率： 0.93
保温性：传热系数k(W/m2·K)： 2.71
测试结果符合中华人民共和国国家标准《铝合金建筑型材第四部分：粉末喷涂型材》（GB5237.4-2008）的要求。由此可见，使用本发明的粉末涂料，可以满足用于铝型材表面喷涂的要求。
实施例2
按下述步骤制备铝型材用隔热保温粉末涂料（工艺流程如图1所示）：
（1）将下述按重量百分比计的原材料预混合：
其中，光亮剂采用宁波志华化学有限公司销售的丙烯酸酯类共聚物，流平剂采用宁波志华化学有限公司销售的聚丙烯酸酯，饱和端羧基聚酯树脂购买于帝兴树脂（昆山）有限公司；
（2）用双螺杆挤出机对预混合的原材料进行熔融混合均匀分散，挤出后用不锈钢冷却辊压成片料；挤出机Ⅰ区的温度为120℃，Ⅱ温度为108℃；
（3）将片料冷却后进行破碎，之后再用空气分级超微粉碎机微细粉碎成粉末涂料；
（4）将粉末涂料用旋转筛筛分至平均粒径35微米，得到隔热保温粉末涂料。
将上述制得的粉末涂料按相关标准进行测试，得到的数据如下：
压痕硬度： 91
磨耗系数： 0.83Lμm
加速耐候性： Ⅱ级；
隔热保温参数：
太阳反射比： 0.93
半球发射率： 0.92
保温性：传热系数k(W/m2·K)： 2.69
测试结果符合中华人民共和国国家标准《铝合金建筑型材第四部分：粉末喷涂型材》（GB5237.4-2008）的要求。由此可见，使用本发明的粉末涂料，可以满足用于铝型材表面喷涂的要求。
实施例3
按下述步骤制备铝型材用隔热保温粉末涂料（工艺流程如图1所示）：
（1）将下述按重量百分比计的原材料预混合：
其中，光亮剂采用肇庆科威化工有限公司销售的丙烯酸酯共聚物KV701，流平剂采用肇庆科威化工有限公司销售的聚丙烯酸酯KV506，饱和端羧基聚酯树脂购买于帝兴树脂（昆山）有限公司；
（2）用双螺杆挤出机对预混合的原材料进行熔融混合均匀分散，挤出后用不锈钢冷却辊压成片料；挤出机Ⅰ区的温度为120℃，Ⅱ温度为105℃；
（3）将片料冷却后进行破碎，之后再用空气分级超微粉碎机微细粉碎成粉末涂料；
（4）将粉末涂料用旋转筛筛分至平均粒径30微米，得到隔热保温粉末涂料。
将上述制得的粉末涂料按相关标准进行测试，得到的数据如下：
压痕硬度： 91
磨耗系数： 0.84Lμm
加速耐候性： Ⅱ级；
隔热保温参数：
太阳反射比： 0.94
半球发射率： 0.92
保温性：传热系数k(W/m2·K)： 2.73
测试结果符合中华人民共和国国家标准《铝合金建筑型材第四部分：粉末喷涂型材》（GB5237.4-2008）的要求。由此可见，使用本发明的粉末涂料，可以满足用于铝型材表面喷涂的要求。
实施例4
按下述步骤制备铝型材用隔热保温粉末涂料（工艺流程如图1所示）：
（1）将下述按重量百分比计的原材料预混合：
其中，光亮剂采用顺德翔英有限公司销售的丙烯酸酯共聚物，流平剂采用顺德翔英有限公司销售的聚丙烯酸酯，饱和端羧基聚酯树脂购买于帝兴树脂（昆山）有限公司。
（2）用双螺杆挤出机对预混合的原材料进行熔融混合均匀分散，挤出后用不锈钢冷却辊压成片料；挤出机Ⅰ区的温度为115℃，Ⅱ温度为105℃；
（3）将片料冷却后进行破碎，之后再用空气分级超微粉碎机微细粉碎成粉末涂料；
（4）将粉末涂料用旋转筛筛分至平均粒径26微米，得到隔热保温粉末涂料。
将上述制得的粉末涂料按相关标准进行测试，得到的数据如下
压痕硬度： 94
磨耗系数： 0.85L μm
加速耐候性： Ⅱ级；
隔热保温参数：
太阳反射比： 0.91
半球发射率： 0.93
保温性：传热系数k(W/m2·K)： 2.71
测试结果符合中华人民共和国国家标准《铝合金建筑型材第四部分：粉末喷涂型材》（GB5237.4-2008）的要求。由此可见，使用本发明的粉末涂料，可以满足用于铝型材表面喷涂的要求。
实施例5
按下述步骤制备铝型材用隔热保温粉末涂料（工艺流程如图1所示）：
（1）将下述按重量百分比计的原材料预混合：
其中，光亮剂采用南海药化公司销售的丙烯酸酯共聚物，流平剂采用南海药化公司销售的聚丙烯酸酯，饱和端羧基聚酯树脂购买于帝兴树脂（昆山）有限公司；
（2）用双螺杆挤出机对预混合的原材料进行熔融混合均匀分散，挤出后用不锈钢冷却辊压成片料；挤出机Ⅰ区的温度为120℃，Ⅱ温度为105℃；
（3）将片料冷却后进行破碎，之后再用ACM磨微细粉碎或粉末涂料；
（4）将粉末涂料用旋转筛筛分至平均粒径33微米，得到隔热保温粉末涂料。
将上述制得的粉末涂料按相关标准进行测试，得到的数据如下
压痕硬度： 90
磨耗系数： 0.85Lμm
加速耐候性： Ⅱ级；
隔热保温参数：
太阳反射比： 0.92
半球发射率： 0.93
保温性：传热系数k(W/m2·K)： 2.71
测试结果符合中华人民共和国国家标准《铝合金建筑型材第四部分：粉末喷涂型材》（GB5237.4-2008）的要求。由此可见，使用本发明的粉末涂料，可 以满足用于铝型材表面喷涂的要求。
实施例6
按下述步骤制备铝型材用隔热保温粉末涂料（工艺流程如图1所示）：
（1）将下述按重量百分比计的原材料预混合：
其中，光亮剂采用新会双水公司销售的丙烯酸酯共聚物，流平剂采用新会双水公司销售的聚丙烯酸酯，饱和端羧基聚酯树脂购买于帝兴树脂（昆山）有限公司；
（2）用双螺杆挤出机对预混合的原材料进行熔融混合均匀分散，挤出后用不锈钢冷却辊压成片料；挤出机Ⅰ区的温度为125℃，Ⅱ温度为115℃；
（3）将片料冷却后进行破碎，之后再用空气分级超微粉碎机微细粉碎成粉末涂料；
（4）将粉末涂料用旋转筛筛分至平均粒径34微米，得到隔热保温粉末涂料。
将上述制得的粉末涂料按相关标准进行测试，得到的数据如下：
压痕硬度： 92
磨耗系数： 0.83Lμm
加速耐候性： Ⅱ级；
隔热保温参数：
太阳反射比： 0.91
半球发射率： 0.93 保温性：传热系数k(W/m2·K)： 2.68
测试结果符合中华人民共和国国家标准《铝合金建筑型材第四部分：粉末喷涂型材》（GB5237.4-2008）的要求。由此可见，使用本发明的粉末涂料，可以满足用于铝型材表面喷涂的要求。
实施例7
按下述步骤制备铝型材用隔热保温粉末涂料（工艺流程如图1所示）：
（1）将下述按重量百分比计的原材料预混合：
其中，光亮剂采用南海药化公司销售的丙烯酸酯共聚物，流平剂采用南海药化公司销售的聚丙烯酸酯，饱和端羧基聚酯树脂购买于帝兴树脂（昆山）有限公司；
（2）用双螺杆挤出机对预混合的原材料进行熔融混合均匀分散,挤出后用不锈钢冷却辊压成片料；挤出机Ⅰ区的温度为122℃，Ⅱ温度为108℃；
（3）将片料冷却后进行破碎，之后再用空气分级超微粉碎机微细粉碎成粉末涂料；
（4）将粉末涂料用旋转筛筛分至平均粒径27微米，得到隔热保温粉末涂料。
将上述制得的粉末涂料按相关标准进行测试，得到的数据如下：
压痕硬度： 94
磨耗系数： 0.86Lμm
加速耐候性： Ⅱ级；
隔热保温参数：
太阳反射比： 0.91
半球发射率： 0.92
保温性：传热系数k(W/m2·K)： 2.72
测试结果符合中华人民共和国国家标准《铝合金建筑型材第四部分：粉末喷涂型材》（GB5237.4-2008）的要求。由此可见，使用本发明的粉末涂料，可以满足用于铝型材表面喷涂的要求。
实施例8
按下述步骤制备铝型材用隔热保温粉末涂料（工艺流程如图1所示）：
（1）将下述按重量百分比计的原材料预混合：
其中，光亮剂采用广东达志科技有限公司销售的丙烯酸酯共聚物，流平剂采用广东达志科技有限公司销售的聚丙烯酸酯，饱和端羧基聚酯树脂购买于帝兴树脂（昆山）有限公司；
（2）用双螺杆挤出机对预混合的原材料进行熔融混合均匀分散,挤出后用不锈钢冷却辊压成片料；挤出机Ⅰ区的温度为120℃，Ⅱ的温度为105℃；
（3）将片料冷却后进行破碎，之后再用空气分级超微粉碎机微细粉碎成粉末涂料；
（4）将粉末涂料用旋转筛筛分至平均粒径29微米，得到隔热保温粉末涂料。
将上述制得的粉末涂料按相关标准进行测试，得到的数据如下
压痕硬度： 90
磨耗系数： 0.84Lμm
加速耐候性： Ⅱ级；
隔热保温参数：
太阳反射比： 0.94
半球发射率： 0.91
保温性：传热系数k(W/m2·K)： 2.75
测试结果符合中华人民共和国国家标准《铝合金建筑型材第四部分：粉末喷涂型材》（GB5237.4-2008）的要求。由此可见，使用本发明的粉末涂料，可以满足用于铝型材表面喷涂的要求。
实施例9
按下述步骤制备铝型材用隔热保温粉末涂料（工艺流程如图1所示）：
（1）将下述按重量百分比计的原材料预混合：
其中，光亮剂采用顺德翔英有限公司销售的丙烯酸酯共聚物，流平剂采用顺德翔英有限公司销售的聚丙烯酸酯，饱和端羧基聚酯树脂购买于帝兴树脂（昆山）有限公司；
（2）用双螺杆挤出机对预混合的原材料进行熔融混合均匀分散，挤出后用不锈钢冷却辊压成片料；挤出机Ⅰ区的温度为115℃，Ⅱ的温度为106℃；
（3）将片料冷却后进行破碎，之后再用空气分级超微粉碎机微细粉碎成粉末涂料；
（4）将粉末涂料用旋转筛筛分至平均粒径31微米，得到隔热保温粉末涂 料。
将上述制得的粉末涂料按相关标准进行测试，得到的数据如下：
压痕硬度： 90
磨耗系数： 0.85Lμm
加速耐候性： Ⅱ级；
隔热保温参数：
太阳反射比： 0.92
半球发射率： 0.93
保温性：传热系数k(W/m2·K)： 2.71
测试结果符合中华人民共和国国家标准《铝合金建筑型材第四部分：粉末喷涂型材》（GB5237.4-2008）的要求。由此可见，使用本发明的粉末涂料，可以满足用于铝型材表面喷涂的要求。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种铝型材用隔热保温粉末涂料，其特征在于：该粉末涂料由以下按重量百分比计的原材料制备而成：
。
2.根据权利要求1所述的一种铝型材用隔热保温粉末涂料，其特征在于：所述光亮剂是丙烯酸酯共聚物。
3.根据权利要求1所述的一种铝型材用隔热保温粉末涂料，其特征在于：所述流平剂是聚丙烯酸酯。
4.根据权利要求1所述的一种铝型材用隔热保温粉末涂料，其特征在于：所述阻燃剂是三(2,3—二氯丙基)亚磷酸酯。
5.根据权利要求1所述的一种铝型材用隔热保温粉末涂料，其特征在于：所述饱和端羧基聚酯树脂与β-羟烷基酰胺的重量比为：92.5：6.5～98.4：6.5。
6.根据权利要求1～5任一项所述的铝型材用隔热保温粉末涂料的制备方法，其特征在于包括以下操作步骤：
（1）将重量百分比50～54%的饱和端羧基聚酯树脂、重量百分比3.5～3.8%的β-羟烷基酰胺、重量百分比0～22.3%的二氧化钛、重量百分比12～24.8%的硅酸铝、重量百分比1～10.4%的绢云母、重量百分比0～8%的二氧化硅、重量百分比2%的阻燃剂、重量百分比1%的流平剂、重量百分比1%的光亮剂、重量百分比0～2%的铁红、重量百分比0～1.0%的酞青兰和重量百分比0～0.7%的色素碳黑投入混料缸中预混合；
（2）将预混合后的原材料熔融挤出并压成片料；
（3）将片料冷却至室温破碎之后再进行微细粉碎成粉末涂料；
（4）将粉末涂料进行筛分，得到铝型材用隔热保温粉末涂料。
7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：步骤（2）所述熔融挤出是指用双螺杆挤出机对预混合后的原材料进行熔融混炼均匀分散，挤出后用不锈钢冷却辊压成片料，其中，挤出机Ⅰ区的温度为了115～125℃，Ⅱ区的温度为了105～115℃。
8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：步骤（3）所述微细粉碎是指用空气分级超微粉碎机进行微细粉碎成粉末涂料。
9.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：步骤（4）所述筛分是指用旋转筛将粉末涂料筛分至平均粒径为25～35微米。
10.根据权利要求1所述的一种铝型材用隔热保温粉末涂料在制备铝合金门窗、幕墙中的应用。
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