CN103131307B - 一种铝合金型材用隔热保温粉末涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种铝合金型材用隔热保温粉末涂料及其制备方法。所述涂料包含如下质量分数的组分：成膜剂48～58克，固化剂3.6～4.3克，流平剂1.0克，光亮剂1.0克，脱气剂0.2克，隔热组分20～30克，填料16～36克。所述制备方法，其特征在于包括以下步骤：粉碎，筛分，然后将配方中的成膜剂、固化剂、流平剂、光亮剂、脱气剂、隔热组分、填料加入混合；将混合均匀的物料送入双螺杆混炼挤出机，挤出机送料段温度为105~110℃，出料段温度为110～115℃，出料后粉碎，筛分，收集200目以上粉料，即得到隔热保温粉末涂料。本发明制备的铝合金型材用隔热保温粉末涂料热导率低隔热效果好，成本低廉且制备简便，应用前景非常广阔。
Description
技术领域
本发明涉及一种末涂料及其制备方法，特别是涉及一种铝合金型材用隔热保温粉末涂料及其制备方法。
背景技术
粉末涂料具有省资源、省能源、无公害、劳动生产率高和便于实现自动涂装等特点，现已成为公认的生态环保型、高生产效率、优良涂膜性能和经济型的涂料产品，在各种涂料品种中发展速度最快，为许多功能性涂料的开发提供了空间。
建筑节能是执行国家环境保护和节约能源政策的主要内容，北方寒冷地区的建筑采暖能耗已占当地全社会能耗的20%以上，且绝大部分都是采用火力发电和燃煤锅炉，同时给环境带来严重的污染。对于建筑隔热保温而言，用于采暖和空调能耗的40%～50%是由于门窗热传递而引起的。
粉末保温隔热涂料即是在高分子基材中加入隔热保温组分，譬如膨胀珍珠岩和膨胀蛭石。珍珠岩是一种火山喷发的酸性熔岩，在快速加热条件下，它的体积发生膨胀成为一种低容重多孔材料，称膨胀珍珠岩，其导热系数低；蛭石是一种天然、无毒的矿物质，属于硅酸盐，原矿经过高温焙烧其体积可迅速膨胀8～20倍，膨胀后的比重130～180千克/立方米，称为膨胀蛭石，具有很强的保温隔热性能。在专利：珍珠岩与蛭石的多层复合隔热材料及其用途中，膨胀珍珠岩和膨胀蛭石一并加入到了配方中来达到隔热保温的效果。但上述配方都是在水基中加入黏结剂常温固化成膜，不适用于铝合金型材用的粉末涂料。
发明内容
本发明需要解决的是公开一种铝合金型材用隔热保温粉末涂料及其制备方法，以克服现有技术上的不足。
本发明提供一种铝合金型材用隔热保温粉末涂料，其特征在于，包含如下质量分数的组分：
成膜剂48～58克；
固化剂3.6～4.3；
流平剂1.0克；
光亮剂1.0克；
脱气剂0.2克；
隔热组分20～30克；
填料16～36克。
所述的成膜剂为聚酯树脂。
所述的固化剂为异氰脲酸三缩水甘油酯(TGIC)。
所述的流平剂为聚丙烯酸酯、含硅丙烯酸酯、聚硅氧烷中的一种或其组合。
所述的光亮剂为丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸甲酯的共聚物。
所述的脱气剂为苯偶姻。
所述的隔热组分为膨胀蛭石、膨胀珍珠岩中的一种或其组合。
所述的填料是钛白粉、硫酸钡中的一种或其组合。
本发明提供一种铝合金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步骤：隔热组分大颗粒原料先在风冷式万能粉碎机中粉碎，再经过160目筛网进行筛分，得到完全通过物料以保证后续混料的均匀度；然后将配方中的成膜剂、固化剂、流平剂、光亮剂、脱气剂、隔热组分、填料计量称重，加入高速混合机中进行混合；混合15分钟使各个组分充分混合均匀，将混合均匀的物料送入双螺杆混炼挤出机，挤出机送料段温度为105~110℃，出料段温度为110～115℃，出料后通过冷辊压片冷却至室温；用风冷式万能粉碎机对其进行高速粉碎，然后利用200目筛网筛分，收集200目以上粉料，即得到隔热保温粉末涂料。
本发明的铝合金型材用隔热保温粉末涂料制备方法包括如下步骤：
1.、物料的粉碎：
为保证后续混料的均匀度，隔热组分大颗粒原料要先用风冷式万能粉碎机粉碎，再经过160目筛网进行筛分，得到完全通过物料；
2、隔热保温粉末涂料的制备：
将配方中的成膜剂、固化剂、流平剂、光亮剂、脱气剂、隔热组分、填料计量称重，加入高速混合机中进行混合。混合15min使各个组分充分混合均匀，将混合均匀的物料送入双螺杆混炼挤出机，挤出机送料段温度为105～110℃，出料段温度为110～115℃，出料后通过冷辊压片冷却至室温。用风冷式万能粉碎机对其进行高速粉碎，然后利用200目筛网筛分，收集200目以上粉料，即得到隔热保温粉末涂料。
3、试样的制备和测试：
1）性能测试：
根据“瞬态法”测试原理，采用日本昭和电工QTM-D2快速热传导测定仪测量试样的热导率。仪器可测量的热导率范围为0.02～10(W·m-1·K-1)，测量的温度范围为-20～200℃，测量时间为60s。
2）试样的制备：
试样的长度为150mm、宽度60mm、厚度≥6mm。将粉末涂料置于上述尺寸的模具中，放入鼓风干燥箱中进行固化。固化温度控制在125～180℃，固化时间15～20分钟。固化后于室温下放置24小时进行热导率测试。
本发明制备的铝合金型材用隔热保温粉末涂料的热导率为0.138(W·m-1·K-1)，比不加隔热组分空白试样的热导率降低了31.28%，热导率的下降幅度明显。本发明制备的铝合金型材用隔热保温粉末涂料热导率低隔热效果好，成本低廉且制备简便，应用前景非常广阔，在铝合金型材(门窗)上喷涂具有隔热保温功能的粉末涂料可以达到明显的节能效果。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步具体描述，但并不局限于此。
对比例(空白试样)：
配方：
CE209857.5克；
TGIC4.3克；
GLP7881.0克；
BLC7011.0克；
安息香0.2克
钛白粉20克；
硫酸钡16克。
1.空白粉末涂料的制备：
将配方中的成膜剂、固化剂、流平剂、光亮剂、脱气剂、填料计量称重，加入高速混合机中进行混合。混合15min使各个组分充分混合均匀，将混合均匀的物料送入双螺杆混炼挤出机，挤出机送料段温度为105℃，出料段温度为110℃，出料后通过冷辊压片冷却至室温。用风冷式万能粉碎机对其进行高速粉碎，然后利用200目筛网筛分，收集200目以上粉料，即得到空白粉末涂料。
3．试样的制备和测试：
1）性能测试：
根据“瞬态法”测试原理，采用日本昭和电工QTM-D2快速热传导测定仪测量试样的热导率。
2）试样的制备：
试样的长度为150mm、宽度60mm、厚度≥6mm。将粉末涂料置于上述尺寸的模具中，放入鼓风干燥箱中进行固化。固化温度控制在185℃，固化时间20分钟。固化后于室温下放置24小时进行热导率测试。
测量实施例涂料的热导率见表1。
实施例1：
配方：
CE209857.5克；
TGIC4.3克；
GLP7881.0克；
BLC7011.0克；
安息香0.2克；
膨胀珍珠岩25克；
钛白粉16克；
硫酸钡16克。
1.物料的粉碎：
为保证后续混料的均匀度，隔热组分大颗粒原料要先用风冷式万能粉碎机粉碎，再经过160目筛网进行筛分，得到完全通过物料；
2.隔热保温粉末涂料的制备：
将配方中的成膜剂、固化剂、流平剂、光亮剂、脱气剂、隔热组分、填料计量称重，加入高速混合机中进行混合。混合15min使各个组分充分混合均匀，将混合均匀的物料送入双螺杆混炼挤出机，挤出机送料段温度为105℃，出料段温度为110℃，出料后通过冷辊压片冷却至室温。用风冷式万能粉碎机对其进行高速粉碎，然后利用200目筛网筛分，收集200目以上粉料，即得到隔热保温粉末涂料。
3.试样的制备和测试：
1)性能测试：
根据“瞬态法”测试原理，采用日本昭和电工QTM-D2快速热传导测定仪测量试样的热导率。
2)试样的制备：
试样的长度为150mm、宽度60mm、厚度≥6mm。将粉末涂料置于上述尺寸的模具中，放入鼓风干燥箱中进行固化。固化温度控制在185℃，固化时间17分钟。固化后于室温下放置24小时进行热导率测试。
测量实施例涂料的热导率见表1。
实施例2：
配方：
CE209857.5克；
TGIC4.3克；
GLP7881.0克；
BLC7011.0克；
安息香0.2克；
膨胀蛭石25克；
膨胀珍珠岩10克；
钛白粉16克；
硫酸钡16克。
1.物料的粉碎：
为保证后续混料的均匀度，隔热组分大颗粒原料要先用风冷式万能粉碎机粉碎，再经过160目筛网进行筛分，得到完全通过物料；
2.隔热保温粉末涂料的制备：
将配方中的成膜剂、固化剂、流平剂、光亮剂、脱气剂、隔热组分、填料计量称重，加入高速混合机中进行混合。混合15min使各个组分充分混合均匀，将混合均匀的物料送入双螺杆混炼挤出机，挤出机送料段温度为105℃，出料段温度为110℃，出料后通过冷辊压片冷却至室温。用风冷式万能粉碎机对其进行高速粉碎，然后利用200目筛网筛分，收集200目以上粉料，即得到隔热保温粉末涂料。
试样的制备和测试同实施例1。
测量实施例涂料的热导率见表1。
实施例3：
配方：
CE209857.5克；
TGIC4.3克；
GLP7881.0克；
BLC7011.0克；
安息香0.2克；
膨胀蛭石10克；
膨胀珍珠岩10克；
钛白粉16克；
硫酸钡20克。
1.物料的粉碎：
为保证后续混料的均匀度，隔热组分大颗粒原料要先用风冷式万能粉碎机粉碎，再经过160目筛网进行筛分，得到完全通过物料；
2.隔热保温粉末涂料的制备：
将配方中的成膜剂、固化剂、流平剂、光亮剂、脱气剂、隔热组分、填料计量称重，加入高速混合机中进行混合。混合15min使各个组分充分混合均匀，将混合均匀的物料送入双螺杆混炼挤出机，挤出机送料段温度为110℃，出料段温度为115℃，出料后通过冷辊压片冷却至室温。用风冷式万能粉碎机对其进行高速粉碎，然后利用200目筛网筛分，收集200目以上粉料，即得到隔热保温粉末涂料。
试样的制备和测试同实施例1。
测量实施例涂料的热导率见表1。
实施例4：
配方：
CE209857.5克；
TGIC4.3克；
GLP7881.0克；
BLC7011.0克；
安息香0.2克；
膨胀蛭石15克；
膨胀珍珠岩15克；
钛白粉8克；
硫酸钡8克。
1.物料的粉碎：
为保证后续混料的均匀度，隔热组分大颗粒原料要先用风冷式万能粉碎机粉碎，再经过160目筛网进行筛分，得到完全通过物料；
2.隔热保温粉末涂料的制备：
将配方中的成膜剂、固化剂、流平剂、光亮剂、脱气剂、隔热组分、填料计量称重，加入高速混合机中进行混合。混合15min使各个组分充分混合均匀，将混合均匀的物料送入双螺杆混炼挤出机，挤出机送料段温度为110℃，出料段温度为115℃，出料后通过冷辊压片冷却至室温。用风冷式万能粉碎机对其进行高速粉碎，然后利用200目筛网筛分，收集200目以上粉料，即得到隔热保温粉末涂料。
试样的制备和测试同实施例1。
测量实施例涂料的热导率见表1。
表1
| 实施例 | （对比例） | 1 | 2 | 3 | 4 |
| 热导率 /W·m-1·K-1 | 0.179 | 0.124 | 0.125 | 0.130 | 0.123 |
| 热导率下降 /% | 30.72 | 30.16 | 27.37 | 31.28 |
Claims (2)
1.一种铝合金型材用隔热保温粉末涂料，其特征在于，包含如下质量分数的组分：
成膜剂48～58克
固化剂3.6～4.3克
流平剂1.0克
光亮剂1.0克
脱气剂0.2克
隔热组分20～30克
填料16～36克；
所述的固化剂为异氰脲酸三缩水甘油酯(TGIC)；
所述的流平剂为聚丙烯酸酯、含硅丙烯酸酯、聚硅氧烷中的一种或其组合；
所述的光亮剂为丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸甲酯的共聚物；
所述的隔热组分为膨胀蛭石、膨胀珍珠岩中的一种或其组合；
所述的成膜剂为聚酯树脂；
所述的脱气剂为苯偶姻；
所述的填料是钛白粉、硫酸钡中的一种或其组合。
2.根据权利要求1所述一种铝合金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步骤：隔热组分大颗粒原料先在风冷式万能粉碎机中粉碎，再经过160目筛网进行筛分，得到完全通过物料以保证后续混料的均匀度；然后将配方中的成膜剂、固化剂、流平剂、光亮剂、脱气剂、隔热组分、填料计量称重，加入高速混合机中进行混合；混合15分钟使各个组分充分混合均匀，将混合均匀的物料送入双螺杆混炼挤出机，挤出机送料段温度为105~110℃，出料段温度为110～115℃，出料后通过冷辊压片冷却至室温；用风冷式万能粉碎机对其进行高速粉碎，然后利用200目筛网筛分，收集200目以上粉料，即得到隔热保温粉末涂料。
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