CN102925028A - 一种超疏水粉末涂料的制作方法 - Google Patents
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Abstract
一种超疏水粉末涂料的制作方法，其特征在于：将疏水树脂粉体通过高速粉碎机进行预粉碎，然后与经预处理的纳米陶瓷颗粒、固化剂一起通过双螺杆挤出机熔融挤出，冷却后用高速粉碎机二次粉碎，分级过筛，获得尺寸为60~90μm的粉末涂料，使用时采用静电喷涂成膜，并在一定条件下进一步固化涂料膜。本发明提出的粉末涂料及其制作方法降低了施工过程对环境的污染，且施工方便，涂料膜层强度高、疏水特性好。
Description
技术领域
本发明涉及粉末涂料及其制作方法，具体而言为涉及一种静电喷涂用超疏水粉末涂料及其制作方法。
技术背景
随着环保要求的提高，对大气VOC排放量的限制越来越严格，传统的溶剂型涂料因有机挥发成分大，对环境污染严重，市场份额正迅速缩小，而具有环保特性的粉末涂料、辐射固化涂料、水性涂料正在全球涂料市场成为持续热点；粉末涂料作为无溶剂涂料，符合国际上流行的“4E”原则，因此得到高速发展，开发符合环保要求的高性能涂料品种是现代涂料发展方向，其中高性能包括高装饰、重防腐、超耐久、功能化以及良好的施工应用等性能。
超疏水特性是材料的一种重要功能特性。超疏水材料与水的接触角大于150°，而水接触角滞后常小于5°，具有防水、防雾、防雪、防污染、抗粘连、抗氧化、防腐蚀和自清洁以及防止电流传导等特点，在国防、工农业生产和日常生活中有着广泛的应用；低的表面自由能和合适的表面微细结构是固体表面产生超疏水特性的两个前提条件，通过采用疏水材料作基体，或使用低表面能物质对固体表面进行修饰，很容易降低材料表面的自由能，因此超疏水表面制备的关键就在于构建合适的表面微细结构；目前超疏水表面主要制备方法有：机械加工法、微加工法、激光刻蚀法、等离子体刻蚀法、物理气相沉积法、化学气相沉积法、电化学方法、溶胶-凝胶方法、聚合物溶液浇注法、静电纺纱法、聚电解质交替沉积法、纳米管（棒）阵列法、添加颗粒填料的聚合物溶液涂层法、采用多孔材料作基体等；上述这些方法尚存在各种问题，主要包括三类：1、如何降低膜层制备成本；2、膜层的耐磨性问题；3、膜层与被保护材料之间的结合问题。
近年来，随着纳米技术的兴起，人们越来越多地将纳米材料应用于涂料。由于纳米材料具有特异的性能，可以大大改善涂料性能，比如获得高的耐磨性、紫外线屏蔽性、高的表面活性等，其应用前景十分诱人；纳米技术在超疏水表面制备方面也得到了应用；专利CN101417278（一种超疏水表面的制备方法）公开了一种采用具有纳米孔隙或纳米修饰表面的微米或亚微米颗粒与低表面能材料复合制备超疏水表面的方法，具体为：采用具有纳米尺寸孔隙或表面经过纳米修饰的微米或亚微米颗粒与低表面能材料复合制备超疏水表面，首先通过目前已经成熟的表面活化技术对颗粒表面进行活化，以去除颗粒表面的钝化膜，然后将低表面能材料、经过表面活化的微米或亚微米颗粒、偶联剂等均匀混合，再根据需要将混合物喷涂或涂刷在需要处理的表面上，最后自然干燥或在适当温度下烘干即获得超疏水表面，该发明可解决了以往技术对特殊形状表面处理困难的问题，工艺过程简单，适合大批量应用，所制作的超疏水表面使用寿命长。
专利CN101845242A（超疏水纳米复合涂料及其制备方法）公开了一种超疏水纳米复合涂料中各组分配比按质量百分比计为：疏水二氧化硅0.5～10.5％，疏水高分子材料0.2～5.4％，溶剂86.5～99.3％，且水滴在用该涂料制成的膜表面上的接触角为152～169°，滚动角为1～9°；当涂料为透明时，制成膜的可见光透过率为80～94％，该发明还公开了上述超疏水纳米复合涂料的制备方法。该发明提供的纳米复合涂料不仅超疏水性优异，产品价格低廉，且制备工艺设备简易，生产效率高；但是，上述专利方法均使用了溶剂，与目前涂料开发的无溶剂化发展趋势相悖。
因此，为了适应环保和实际应用的需要，希望开发新型粉末涂料，同时起到减摩耐磨、抗老化、改善与被保护材料之间的结合以及涂层超疏水特性的作用。
发明内容
本发明提出一种超疏水粉末涂料及其制作方法，其原理是：在疏水树脂粉体中加入纳米陶瓷颗粒形成混合物涂料颗粒，通过静电喷涂实现与需要防护的表面的结合；纳米陶瓷颗粒先采用偶联剂、分散剂预处理，然后制成树脂包裹陶瓷颗粒的复合粉体，保证其在待涂覆表面上的铺展，并由纳米陶瓷颗粒形成纳米尺度的粗糙表面；通过调整纳米陶瓷颗粒的种类和加入量，可以实现既减摩、抗老化及改善超疏水特性，又提高被保护材料和所喷涂膜层之间的结合强度。
本发明提出一种超疏水粉末涂料及其制作方法，其特征在于：将疏水树脂粉体通过高速粉碎机进行预粉碎，然后与经预处理的纳米陶瓷颗粒、固化剂一起通过双螺杆挤出机熔融挤出，冷却后用高速粉碎机二次粉碎，分级过筛，获得尺寸为60~90μm的粉末涂料，使用时采用静电喷涂成膜，并在一定条件下进一步固化涂料膜。
所涉及的疏水树脂是指，在常温、常压条件下光滑表面与水的接触角大于90o的有机硅化学共聚改性环氧树脂。
所涉及的经预处理的纳米陶瓷颗粒是指，采用硅烷偶联剂、分散剂预处理的纳米TiO2、纳米硅微粉和纳米Al2O3颗粒中的一种或按任意质量比混合的几种，其加入量占疏水树脂质量的5~25%，其中硅烷偶联剂与所使用的树脂配合，占纳米陶瓷颗粒质量的4~6%，分散剂采用聚乙烯吡咯烷酮，占纳米陶瓷颗粒质量的0.03~0.05%。
所涉及的固化剂是指加入量占疏水树脂质量4~6%双氰胺。
所涉及的静电喷涂是指，采用静电作用使粉末涂料冲击在需要防护的表面上，并在表面上熔化或者软化形成膜层。
所涉及的在一定条件下进一步固化涂料膜是指，在180~200℃烘烤15~25min使涂料层固化，或者采用光固化方法使膜层固化。
本发明提出的粉末涂料及其制作方法降低了施工过程对环境的污染，且施工方便，涂料膜层强度高、疏水特性好，既可以实现减摩、抗老化，又提高了被保护材料和涂料膜层之间的结合强度。
附图说明
图1为环氧树脂粉末涂料静电喷涂涂层的SEM照片；图2为环氧树脂涂层与水的接触角。
具体实施例
本发明可以根据以下实例实施，但不限于以下实例，在本发明中所使用的术语，除非有另外说明，一般具有本领域普通技术人员通常理解的含义，应理解，这些实施例只是为了举例说明本发明，而非以任何方式限制本发明的范围，在以下的实施例中，未详细描述的各种过程和方法是本领域中公知的常规方法。
实施例1
本实施例具体实施一种在铝合金表面使用的改性环氧树脂基超疏水复合粉末涂料及其制作方法，具体为：将经有机硅化学共聚改性环氧树脂粉体在高速粉碎机进行预粉碎，同时将纳米硅微粉采用硅烷偶联剂、聚乙烯吡咯烷酮预处理，偶联剂占纳米硅微粉颗粒的4 wt.%，聚乙烯吡咯烷酮占纳米陶瓷颗粒的0.03wt.%；然后将改性环氧树脂颗粒、占改性环氧树脂5wt.%的经预处理的纳米硅微粉、占改性环氧树脂4wt.%的双氰胺一起通过双螺杆挤出机熔融挤出，冷却后用高速粉碎机二次粉碎，分级过筛，获得尺寸为60μm的涂料颗粒；使用时采用静电喷涂，使粉末涂料冲击在经脱脂除锈处理的铝合金表面上，并在表面上形成膜层，在180℃对膜层烘烤25min，使涂料层固化成膜。
图1为环氧树脂粉末涂料静电喷涂涂层的SEM照片，其中白色颗粒为纳米硅微粉；图2为膜层与水接触角；图中可知，制备的膜层表面平整，纳米颗粒分布均匀，膜层与水的接触角约为154o；经测量，涂料膜层的铅笔硬度为4H。
实施例2
本实施例具体实施一种在铜合金表面使用的改性环氧树脂基超疏水复合粉末涂料及其制作方法，具体为：将经有机硅化学共聚改性环氧树脂粉体在高速粉碎机进行预粉碎，同时将质量比1：1的纳米氧化铝、纳米TiO2采用硅烷偶联剂、聚乙烯吡咯烷酮预处理，硅烷偶联剂占纳米陶瓷颗粒的6wt.%，聚乙烯吡咯烷酮占纳米陶瓷颗粒的0.05wt.%；然后将改性环氧树脂颗粒、占改性环氧树脂25wt.%的经预处理的纳米氧化铝与纳米TiO2的混合物、占改性环氧树脂6wt.%的双氰胺一起通过双螺杆挤出机熔融挤出，冷却后用高速粉碎机二次粉碎，分级过筛，获得尺寸为90μm的涂料颗粒；使用时采用静电喷涂，使粉末涂料冲击在经脱脂除锈处理的铜合金表面上，并在表面上形成膜层，在190℃对膜层烘烤25min，使涂料层固化成膜，制备的膜层表面平整，纳米颗粒分布均匀，膜层与水的接触角约为161o，涂料膜层的铅笔硬度为7H。
实施例3
本实施例具体实施一种在铝合金表面使用的耐老化改性环氧树脂基超疏水复合粉末涂料及其制作方法，具体为：将经有机硅化学共聚改性环氧树脂粉体在高速粉碎机进行预粉碎，同时将纳米TiO2粉采用硅烷偶联剂、聚乙烯吡咯烷酮预处理，偶联剂占纳米TiO2粉颗粒的5wt.%，聚乙烯吡咯烷酮占纳米TiO2粉的0.04wt.%；然后将改性环氧树脂颗粒、占改性环氧树脂15wt.%的经预处理的纳米TiO2粉、占改性环氧树脂5wt.%的双氰胺一起通过双螺杆挤出机熔融挤出，冷却后用高速粉碎机二次粉碎，分级过筛，获得尺寸为70μm的涂料颗粒；使用时采用静电喷涂，使粉末涂料冲击在经脱脂除锈处理的铝合金表面上，并在表面上形成膜层，采用紫外光固化方法使膜层固化。制备的膜层表面平整，纳米颗粒分布均匀，膜层与水的接触角约为158o，涂料膜层的铅笔硬度为6H。
实施例4
本实施例具体实施一种在合金钢表面使用的改性环氧树脂基超疏水复合粉末涂料及其制作方法，具体为：将经有机硅化学共聚改性环氧树脂粉体在高速粉碎机进行预粉碎，同时将质量比1：1的纳米硅微粉、纳米TiO2采用硅烷偶联剂、聚乙烯吡咯烷酮预处理，偶联剂占纳米陶瓷颗粒的5wt.%，聚乙烯吡咯烷酮占纳米陶瓷颗粒的0.05wt.%；然后将改性环氧树脂颗粒、占改性环氧树脂10wt.%的经预处理的纳米硅微粉与纳米TiO2的混合物、占改性环氧树脂5wt.%的双氰胺一起通过双螺杆挤出机熔融挤出，冷却后用高速粉碎机二次粉碎，分级过筛，获得尺寸为90μm的涂料颗粒；使用时采用静电喷涂，使粉末涂料冲击在经脱脂除锈处理的合金钢表面上，并在表面上形成膜层，在200℃对膜层烘烤15min，使涂料层固化成膜。制备的膜层表面平整，纳米颗粒分布均匀，膜层与水的接触角约为157o，涂料膜层的铅笔硬度为6H。
Claims (5)
1.一种超疏水粉末涂料的制作方法，其特征在于：将疏水树脂粉体通过高速粉碎机进行预粉碎，然后与经预处理的纳米陶瓷颗粒、固化剂一起通过双螺杆挤出机熔融挤出，冷却后用高速粉碎机二次粉碎，分级过筛，获得尺寸为60~90μm的粉末涂料，使用时采用静电喷涂成膜，固化成涂料膜。
2.如权利要求1所述的一种超疏水粉末涂料的制作方法，其特征在于：所述的疏水树脂是指，在常温、常压条件下光滑表面与水的接触角大于90o的有机硅化学共聚改性环氧树脂。
3.如权利要求1所述的一种超疏水粉末涂料的制作方法，其特征在于：所述的经预处理的纳米陶瓷颗粒是指，采用硅烷偶联剂、分散剂预处理的纳米TiO2、纳米硅微粉和纳米Al2O3颗粒中的一种或按任意质量比混合的几种，其加入量占疏水树脂质量的5~25%，其中硅烷偶联剂占纳米陶瓷颗粒质量的4~6%，分散剂采用聚乙烯吡咯烷酮，占纳米陶瓷颗粒质量的0.03~0.05%。
4.如权利要求1所述的一种超疏水粉末涂料的制作方法，其特征在于：所述的固化剂是指加入量占疏水树脂质量4~6%双氰胺。
5.如权利要求1所述的一种超疏水粉末涂料的制作方法，其特征在于：所述的固化成涂料膜是指，在180~200℃烘烤15~25min使涂料层固化，或者采用光固化方法使膜层固化。
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|---|---|
| CN (1) | CN102925028B (zh) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103589200A (zh) * | 2013-10-25 | 2014-02-19 | 湖南工业大学 | 一种超疏水氧化铁粉末涂料的制备方法 |
| CN104086749A (zh) * | 2014-07-04 | 2014-10-08 | 中国船舶重工集团公司第七二五研究所 | 一种侧基长链叠氮化环氧树脂及其合成工艺 |
| CN107652795A (zh) * | 2017-09-27 | 2018-02-02 | 东南大学 | 一种超疏水粉末涂料及其制备方法和应用 |
| CN108328937A (zh) * | 2018-02-26 | 2018-07-27 | 许水平 | 一种采用纳米粉处理玻璃、金属、陶瓷制品表面的方法 |
| CN108424702A (zh) * | 2018-04-26 | 2018-08-21 | 陈明 | 一种环保超疏水抗冲击环氧树脂粉末涂料及其制备方法 |
| CN109395872A (zh) * | 2018-10-19 | 2019-03-01 | 西安科技大学 | 一种疏水钼尾矿粉体的制备方法 |
| CN109943200A (zh) * | 2019-04-19 | 2019-06-28 | 青岛环普节能科技有限公司 | 一种旧泵改造用超疏水涂料及其制备方法和应用 |
| CN110484104A (zh) * | 2019-08-30 | 2019-11-22 | 合肥禾盛新型材料有限公司 | 一种超疏水涂料及其制备、应用 |
| CN114672045A (zh) * | 2022-04-28 | 2022-06-28 | 广州大学 | 一种超疏水纤维素粒子的无溶剂合成方法 |
| CN114874684A (zh) * | 2022-06-20 | 2022-08-09 | 无锡极电光能科技有限公司 | 陶瓷涂料及其制备方法、钙钛矿电池封装结构及封装方法 |
| CN116515368A (zh) * | 2023-05-30 | 2023-08-01 | 云南领克新型材料有限公司 | 一种耐高温易清洁粉末涂料及其制备方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1170019A (zh) * | 1996-03-26 | 1998-01-14 | 日本油漆株式会社 | 易于筛分的粉末涂料组合物 |
| CN101233173A (zh) * | 2005-05-25 | 2008-07-30 | 帝斯曼知识产权资产管理有限公司 | 疏水涂层 |
| CN101608088A (zh) * | 2009-07-07 | 2009-12-23 | 宁波市派特勒粉末涂料有限公司 | 一种粉末涂料及其制备方法 |
-
2012
- 2012-11-21 CN CN201210472285.XA patent/CN102925028B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1170019A (zh) * | 1996-03-26 | 1998-01-14 | 日本油漆株式会社 | 易于筛分的粉末涂料组合物 |
| CN101233173A (zh) * | 2005-05-25 | 2008-07-30 | 帝斯曼知识产权资产管理有限公司 | 疏水涂层 |
| CN101608088A (zh) * | 2009-07-07 | 2009-12-23 | 宁波市派特勒粉末涂料有限公司 | 一种粉末涂料及其制备方法 |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103589200A (zh) * | 2013-10-25 | 2014-02-19 | 湖南工业大学 | 一种超疏水氧化铁粉末涂料的制备方法 |
| CN104086749A (zh) * | 2014-07-04 | 2014-10-08 | 中国船舶重工集团公司第七二五研究所 | 一种侧基长链叠氮化环氧树脂及其合成工艺 |
| CN107652795A (zh) * | 2017-09-27 | 2018-02-02 | 东南大学 | 一种超疏水粉末涂料及其制备方法和应用 |
| CN108328937A (zh) * | 2018-02-26 | 2018-07-27 | 许水平 | 一种采用纳米粉处理玻璃、金属、陶瓷制品表面的方法 |
| CN108424702A (zh) * | 2018-04-26 | 2018-08-21 | 陈明 | 一种环保超疏水抗冲击环氧树脂粉末涂料及其制备方法 |
| CN109395872A (zh) * | 2018-10-19 | 2019-03-01 | 西安科技大学 | 一种疏水钼尾矿粉体的制备方法 |
| CN109943200A (zh) * | 2019-04-19 | 2019-06-28 | 青岛环普节能科技有限公司 | 一种旧泵改造用超疏水涂料及其制备方法和应用 |
| CN110484104A (zh) * | 2019-08-30 | 2019-11-22 | 合肥禾盛新型材料有限公司 | 一种超疏水涂料及其制备、应用 |
| CN114672045A (zh) * | 2022-04-28 | 2022-06-28 | 广州大学 | 一种超疏水纤维素粒子的无溶剂合成方法 |
| CN114874684A (zh) * | 2022-06-20 | 2022-08-09 | 无锡极电光能科技有限公司 | 陶瓷涂料及其制备方法、钙钛矿电池封装结构及封装方法 |
| CN116515368A (zh) * | 2023-05-30 | 2023-08-01 | 云南领克新型材料有限公司 | 一种耐高温易清洁粉末涂料及其制备方法 |
| CN116515368B (zh) * | 2023-05-30 | 2023-09-29 | 云南领克新型材料有限公司 | 一种耐高温易清洁粉末涂料及其制备方法 |
Also Published As
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