CN103173119B

CN103173119B - 耐高温粉末涂料及其制备方法

Info

Publication number: CN103173119B
Application number: CN201310122139.9A
Authority: CN
Inventors: 刘敏辉
Original assignee: TAISHAN GUANG AN LIN CHEMICAL CO Ltd
Current assignee: TAISHAN GUANG AN LIN CHEMICAL CO Ltd
Priority date: 2013-04-10
Filing date: 2013-04-10
Publication date: 2016-08-03
Anticipated expiration: 2033-04-10
Also published as: CN103173119A

Abstract

本发明公开了一种耐高温粉末涂料及其制备方法，耐高温粉末涂料，其各种成分的质量分数为：改性有机硅树脂40％‑55％、固化剂2％‑3％、高温填料40％‑48％、助剂1％‑2％、高温颜料0.5％‑3％。其方法主要包括制备改性有机硅树脂、混合、挤出成型。其降低了传统耐高温粉末涂料的固化温度，改善了传统耐高温粉末涂料的易起泡、附着力不佳等问题，使涂装成品率极大提高，大大降低了涂装成本。

Description

耐高温粉末涂料及其制备方法

技术领域

本发明属于化学材料技术领域，具体涉及一种用于金属制品耐高温部位防护涂装，起金属制品高温防护及装饰效果的耐高温粉末涂料及其制备方法。

背景技术

传统耐高温粉末涂料，有机硅树脂的羟值太高，固化时产生的水分子多，从而造成涂膜起泡、附着力差。造成涂装过程中成品率低，主要是由于涂膜的附着力对工件前处理要求极高，稍有不慎就极易起泡及附着不良，从而造成涂装成本奇高，但现在我司开发的新型耐高温粉末涂料改善了上述问题，涂装过程中无起泡及附着力不良现象，大大降低了涂装成本及操作难度。

发明内容

本发明的目的是提出一种耐高温粉末涂料及其制备方法，克服了上述问题，其降低了传统耐高温粉末涂料的固化温度，改善了传统耐高温粉末涂料的易起泡、附着力不佳等问题，使涂装成品率极大提高，大大降低了涂装成本。

为了达到上述设计目的，本发明采用的技术方案如下：

一种耐高温粉末涂料，其各种成分的质量分数为：改性有机硅树脂40％-55％、固化剂2％-3％、高温填料40％-48％、助剂1％-2％、高温颜料0.5％-3％。

优选地，其各种成分的质量分数为：改性有机硅树脂50％、固化剂2.5％、高温填料44％、助剂1.5％、高温颜料1.5％。

优选地，所述固化剂为己内酰胺封闭二苯基甲烷二异氰酸酯。

优选地，所述高温填料为湿法绢云母及滑石粉，其中湿法绢云母及滑石粉比例为2∶1。

优选地，所述助剂为丙烯酸酯类流动控制剂及苯偶姻类脱气剂，其中丙烯酸酯类流动控制剂及苯偶姻类脱气剂的质量比例为1.1∶0.45。

优选地，所述高温颜料为氧化铁黑、钴蓝、铬铁黑、钛镍黄等耐温超过450℃的无机颜料；所用比例根据所生产的颜色种类而定，如氧化铁黑用于黑色高温粉末涂料着色时用量为配方总量的8％，而用于其它色高温粉末涂料着色时用量将根据颜色深浅进行调配；钴蓝如用于蓝色高温粉末涂料着色时用量为配方总量的7～10％，而用于其它色高温粉末涂料时将根据具体颜色调配其用量；铬铁黑用于生产黑色高温粉末涂料时用量为配方总量的10～12％，而用于其它色时将根据颜色具体调配；钛镍黄用于生产黄色高温粉末涂料时其用量为配方总量的9％～12％，而用于其它色时也将会根据颜色具体调配。

一种根据所述的耐高温粉末涂料的制备方法，包括以下步骤：

步骤一：将55％质量分数的二甲苯和45％质量分数的有机硅树脂投入反应釜中，启动搅拌并用蒸气缓缓加热至90℃，保持恒温直至有机硅树脂完全溶解。

步骤二：将相当于有机硅树脂质量分数3.5％的含环氧基硅烷偶联剂和二甲苯按1∶1打入高位槽备用。

步骤三：待有机硅树脂在反应釜中完全溶解后升高温度至120℃，打开高位槽的放料阀，将含环氧基硅烷偶联剂和二甲苯的混合液滴加至反应釜中，控制滴加速度，使其在2小时内加完。

步骤四：含环氧基硅烷偶联剂滴加完成后，保持120℃恒温，每1小时取样测反应物的羟值，当反应物羟值小于等于20mgKOH/g时升温至135℃，开启真空泵抽真空，利用减压蒸馏脱去其中的二甲苯溶剂。减压蒸馏开始3小时后每小时取样测试反应物挥发份，当挥发份小于1％时趁热将反应物放出至料盆，待反应物充分冷却后破碎得到适合制造耐高温粉末涂料的改性有机硅树脂。

步骤五：将破碎后的改性有机硅树脂和固化剂、助剂、颜填料等按配比混合好后经双螺杆挤出机挤出、压片、粗破碎后用ACM气流粉碎机粉碎，控制粉碎物粒径D50＝28～31μm，通过改变不同份数的耐高温颜料数量和种类，得到各种颜色的耐高温粉末涂料。

本发明所述的耐高温粉末涂料及其制备方法的有益效果是：本产品降低了传统耐高温粉末涂料的固化温度，改善了传统耐高温粉末涂料的易起泡、附着力不佳等问题，使涂装成品率极大提高，大大降低了涂装成本。

固化温度降低，由传统的250降低为190℃，固体有机硅树脂经过独特工艺处理后固化温度大大降低；杜绝了传统耐高温粉末涂料的易起泡弊端，处理后的固体有机硅树脂羟值降低，从而使得固化反应产生的水分子大大减少，杜绝了起泡；极大改善了对金属表面的附着力，处理后的固体有机硅树脂和封闭异氰酸酯固化剂的固化反应物分子结构中引入了极性基团，从而对金属制品表面附着力大大改善。

具体实施方式

下面对本发明的最佳实施方案作进一步的详细的描述。

实施例1：

本发明实施例所述的耐高温粉末涂料，其各种成分的质量分数为：改性有机硅树脂40％％、固化剂3％、高温填料40％％、助剂2％、高温颜料0.5％。

其制备方法为：

步骤一：将55％质量分数的二甲苯和45％质量分数的有机硅树脂投入反应釜中，启动搅拌并用蒸气缓缓加热至90℃，保持恒温直至有机硅树脂完全溶解；

步骤二：将相当于有机硅树脂质量分数3.5％的含环氧基硅烷偶联剂和二甲苯按1∶1打入高位槽备用；

步骤三：待有机硅树脂在反应釜中完全溶解后升高温度至120℃，打开高位槽的放料阀，将含环氧基硅烷偶联剂和二甲苯的混合液滴加至反应釜中，控制滴加速度，使其在2小时内加完；

步骤四：含环氧基硅烷偶联剂滴加完成后，保持120℃恒温，每1小时取样测反应物的羟值，当反应物羟值小于等于20mgKOH/g时升温至135℃，开启真空泵抽真空，利用减压蒸馏脱去其中的二甲苯溶剂。减压蒸馏开始3小时后每小时取样测试反应物挥发份，当挥发份小于1％时趁热将反应物放出至料盆，待反应物充分冷却后破碎得到适合制造耐高温粉末涂料的改性有机硅树脂；

步骤五：将破碎后的改性有机硅树脂和固化剂、助剂、颜填料等按改性有机硅树脂40％％、固化剂3％、高温填料40％％、助剂2％、高温颜料0.5％的质量分数配比混合好后经双螺杆挤出机挤出、压片、粗破碎后用ACM气流粉碎机粉碎，控制粉碎物粒径D50＝28～31μm，通过改变不同份数的耐高温颜料数量和种类，得到各种颜色的耐高温粉末涂料。

实施例2：

本发明实施例所述的耐高温粉末涂料，其各种成分的质量分数为：改性有机硅树脂55％、固化剂2％、高温填料48％、助剂1％％、高温颜料3％。

其制备方法为：

步骤五：将破碎后的改性有机硅树脂和固化剂、助剂、颜填料等按改性有机硅树脂55％、固化剂2％、高温填料48％、助剂1％％、高温颜料3％的质量分数配比混合好后经双螺杆挤出机挤出、压片、粗破碎后用ACM气流粉碎机粉碎，控制粉碎物粒径D50＝28～31μm，通过改变不同份数的耐高温颜料数量和种类，得到各种颜色的耐高温粉末涂料。

实施例3：

本发明实施例所述的耐高温粉末涂料，其各种成分的质量分数为：改性有机硅树脂50％、固化剂2.5％、高温填料44％、助剂1.5％、高温颜料1.5％。

其制备方法为：

步骤五：将破碎后的改性有机硅树脂和固化剂、助剂、颜填料等按改性有机硅树脂50％、固化剂2.5％、高温填料44％、助剂1.5％、高温颜料1.5％的质量分数配比混合好后经双螺杆挤出机挤出、压片、粗破碎后用ACM气流粉碎机粉碎，控制粉碎物粒径D50＝28～31μm，通过改变不同份数的耐高温颜料数量和种类，得到各种颜色的耐高温粉末涂料。

表一：上述实施例所述的耐高温粉末涂料的性能测试：

上述实施例1～3，

所述固化剂为己内酰胺封闭二苯基甲烷二异氰酸酯。

所述高温填料为湿法绢云母及滑石粉，其中湿法绢云母及滑石粉比例为2∶1。

所述助剂为丙烯酸酯类流动控制剂及苯偶姻类脱气剂，其中丙烯酸酯类流动控制剂及苯偶姻类脱气剂的质量比例为1.1∶0.45。

所述高温颜料为氧化铁黑、钴蓝、铬铁黑、钛镍黄等耐温超过450℃的无机颜料。

上述实施例1～3，固化剂：外购，封闭异氰酸酯类型固化剂，用于改善有机硅树脂固化物的分子结构。

高温填料：外购，改善产品的的耐高温性能。

助剂：外购，改善产品整体性能。

高温颜料：外购，用于涂料着色。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所做的进一步详细说明，便于该技术领域的技术人员能理解和应用本发明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下还可以做出若干简单推演或替换，而不必经过创造性的劳动。因此，本领域技术人员根据本发明的揭示，对本发明做出的简单改进都应该在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种耐高温粉末涂料的制备方法，其特征在于：该耐高温粉末涂料的各种成分的质量分数为：改性有机硅树脂40％-55％、固化剂2％-3％、高温填料40％-48％、助剂1％-2％、高温颜料0.5％-3％；其制备方法包括以下步骤：

步骤三：待有机硅树脂在反应釜中完全溶解后升高温度至120℃，打开高位槽的放料阀，将环氧基硅烷偶联剂和二甲苯的混合液滴加至反应釜中，控制滴加速度，使其在2小时内滴加完；

步骤四：当含环氧基硅烷偶联剂滴加完成后，保持120℃恒温，每1小时取样测反应物的羟值，当反应物羟值小于等于20mgKOH/g时升温至135℃，开启真空泵抽真空，利用减压蒸馏脱去其中的二甲苯溶剂；减压蒸馏开始3小时后每小时取样测试反应物挥发份，当挥发份小于1％时趁热将反应物放出至料盆，待反应物充分冷却后经破碎得到改性有机硅树脂；

步骤五：将破碎后的改性有机硅树脂和固化剂、助剂、颜填料按配比混合好后经双螺杆挤出机挤出、压片、粗破碎后用ACM气流粉碎机粉碎，控制粉碎物粒径D50＝28～31μm。

2.根据权利要求1所述的耐高温粉末涂料的制备方法，其特征在于：所述固化剂为己内酰胺封闭二苯基甲烷二异氰酸酯。

3.根据权利要求1所述的耐高温粉末涂料的制备方法，其特征在于：所述高温填料为湿法绢云母及滑石粉，其中湿法绢云母及滑石粉质量比例为2∶1。

4.根据权利要求1所述的耐高温粉末涂料的制备方法，其特征在于：所述助剂为丙烯酸酯类流动控制剂及苯偶姻类脱气剂，其中丙烯酸酯类流动控制剂及苯偶姻类脱气剂的质量比例为1.1∶0.45。

5.根据权利要求1所述的耐高温粉末涂料的制备方法，其特征在于：所述高温颜料为氧化铁黑、钴蓝、铬铁黑、钛镍黄。