CN103849260B - 一种铝型材用纯氟碳粉末涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铝型材用纯氟碳粉末涂料，包括FEVE氟碳树脂、异佛尔酮二异氰酸酯三聚体、环氧化合物、二氧化钛、沉淀硫酸钡、流平剂、光亮剂、辛酸锡催化剂及多种颜料。该粉末涂料的制备方法，为先将所述粉末涂料的原材料预混合，进行熔融挤出、微细粉碎后，最后筛分得成品。本发明以氟碳树脂为基料、而不参杂其他树脂等制备的全新纯氟碳粉末涂料，从而显著提高了涂层的附着力、耐冲击性及表面硬度，并使涂膜的耐候性达到30-40年，且不影响粉末涂料的装饰性及其制备方法，并能降低涂料成本，以满足国内用户对于耐候粉末涂料的需求。

Description

一种铝型材用纯氟碳粉末涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种粉末涂料，特别涉及一种铝型材用纯氟碳粉末涂料；本发明涉及一种粉末涂料的制备方法，特别涉及一种铝型材用纯氟碳粉末涂料的制备方法。

背景技术

纯氟碳粉末涂料耐候性极其优异，户外应用长达30-40年。但是，目前国内的技术还不够成熟，如涂层的附着力、耐冲击性欠佳。为此，大部分生产商采用30%-40%丙烯酸树脂进行改性以提高物理性能，但这会使涂料中的氟含量大大降低，影响涂膜的耐候性，而从国外进口的氟树脂或氟碳粉末涂料，因其价格及其昂贵，国内用户难以接受。因此，急需研发一种低成本的、具有较强附着力、耐冲击性及表面硬度的、且不影响装饰性的氟碳粉末涂料，以满足国内用户的需求。

发明内容

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案为，一种铝型材用纯氟碳粉末涂料，包括以下组分：

优选地，一种铝型材用纯氟碳粉末涂料，包括以下组分：

为了更好地实现本发明，所述FEVE氟碳树脂是三氟氯乙烯与乙烯基醚的共聚物。所述环氧化合物是双酚A型环氧树脂、杂环型环氧树脂或酚醛环氧树脂。所述流平剂、光亮剂均为丙烯酸酯的共聚物。

上述铝型材用纯氟碳粉末涂料的制备方法，包括以下步骤：

第一步，将上述配方的原材料按其对应的重量百分比预混合，

第二步，将预混合的原材料进行熔融混合挤出；

第三步，将挤出的物料压片、冷却、破碎后进行微细粉碎；

第四步，将微细粉碎后的粉末进行分级筛选。

具体地，所述第一步中的预混合是用高速混合机或者双锥混合机将原材料混合3-5分钟。

具体地，所述第二步中熔融混合挤出是用双螺杆挤出机对预混合后的原材料进行熔融挤出，挤出机Ⅰ区的温度为105℃-125℃，挤出机Ⅱ区的温度为95℃-115℃。

具体地，所述第三步中的微细粉碎是用ACM磨将破碎后的物料进行微细粉碎至粉末粒径为20-100微米。

具体地，所述第四步中的分级筛选，是用180目筛网的旋转筛将粉末涂料筛分至中位粒径25-40微米。

与现有技术相比，具有如下积极效果：

1.本发明克服国内现有氟碳粉末涂料机械性能不佳，提供一种全部以氟碳树脂为基料、而不参杂其他树脂等制备的全新纯氟碳粉末涂料，从而显著提高了涂层的附着力、耐冲击性及表面硬度，并使涂膜的耐候性达到30-40年，且不影响粉末涂料的装饰性及其制备方法，并能降低涂料成本，以满足国内用户对于耐候粉末涂料的需求；

2.本发明氟碳粉末涂料是根据高分子流变学原理，即高分子多相（连续相和分散相）体系中的共融体系而设计，氟含量高达24%，从而使涂膜耐候性高达30-40年；

3.本发明采用环氧化合物作为固化促进剂，不仅能促进固化剂（异佛尔酮二异氰酸酯三聚体）与氟树脂在固化温度下的交联反应，其本身也参与反应，起到增强氟碳粉末涂料涂膜机械性能，尤其是抗冲击性、弯曲性的作用；

4.由于促进固化剂的作用，而大大降低原有固化剂用量，可降低氟碳粉末涂料成本，可替代进口产品，能满足用户对超耐候性产品的需求；

5.本发明适用于现有生产设备，可操作性强。

附图说明

图1是本发明的纯氟碳粉末涂料生产工艺流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

实施例一

按下述步骤制备铝型材用纯氟碳粉末涂料：

第一步，将下述配方的原材料按所述重量百分比预混合，

第二步，将预混合后的原材料用双螺杆挤出机进行熔融混合挤出，其中挤出机Ⅰ区的温度为125℃，挤出机Ⅱ区的温度为115℃，挤出机采用烟台三立生产的GSJ-300型；

第三步，将挤出物料压片、冷却、破碎后，再用ACM磨进行细粉碎至粉末粒径为20-110微米；

第四步，将细粉碎的涂料用180目筛网的旋转筛将粉末涂料筛分至中位粒径25-40微米。

其中，FEVE氟碳树脂采用北京华通瑞驰材料科技有限公司生产的P750，环氧化合物采用永佳三利科技有限公司生产的ACP9901杂环环氧树脂，流平剂、光亮剂采用南海化学有限公司的588和701B。

其中，所述出机Ⅰ区为挤出机熔融混炼段，所述挤出机Ⅱ区为挤出机送料段。

将制得的粉末涂料按相关标准进行测试，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。

实施例二

按下述步骤制备铝型材用纯氟碳粉末涂料：

第一步，将下述配方的原材料按所述重量百分比预混合，

第二步，将预混合后的原材料用双螺杆挤出机进行熔融混合挤出，其中挤出机Ⅰ区的温度为120℃，挤出机Ⅱ区的温度为110℃，挤出机采用烟台三立生产的GSJ-300型；

第三步，将挤出物料压片、冷却、破碎后，再用ACM磨进行细粉碎至粉末粒径20-110微米；

第四步，将细粉碎的涂料用180目筛网的旋转筛将粉末涂料筛分至中位粒径25-40微米。

其中，FEVE氟碳树脂采用北京华通瑞驰材料科技有限公司生产的P750，环氧树脂采用永佳三利科技有限公司生产的ACP9901杂环环氧树脂，流平剂、光亮剂采用南海化学有限公司的588和701B。

其中，所述出机Ⅰ区为挤出机熔融混炼段，所述挤出机Ⅱ区为挤出机送料段。

将制得的粉末涂料按相关标准进行测试，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。

实施例三

按下述步骤制备铝型材用纯氟碳粉末涂料：

第一步，将下述配方的原材料按所述重量百分比预混合，

第二步，将预混合后的原材料用双螺杆挤出机进行熔融混合挤出，其中挤出机Ⅰ区的温度为115℃，挤出机Ⅱ区的温度为105℃，挤出机采用烟台三立生产的GSJ-300型；

第三步，将挤出物料压片、冷却、破碎后，再用ACM磨进行细粉碎至粉末粒径20-110微米；

第四步，将细粉碎的涂料用180目筛网的旋转筛将粉末涂料筛分至中位粒径25-40微米。

其中，FEVE氟碳树脂采用北京华通瑞驰材料科技有限公司生产的P750，环氧树脂采用永佳三利科技有限公司生产的ACP9901杂环环氧树脂，流平剂、光亮剂采用南海化学有限公司的588和701B。

其中，所述出机Ⅰ区为挤出机熔融混炼段，所述挤出机Ⅱ区为挤出机送料段。

将制得的粉末涂料按相关标准进行测试，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。

实施例四

按下述步骤制备铝型材用纯氟碳粉末涂料：

第一步，将下述配方的原材料按所述重量百分比预混合，

第二步，将预混合后的原材料用双螺杆挤出机进行熔融混合挤出，其中挤出机Ⅰ区的温度为110℃，挤出机Ⅱ区的温度为100℃，挤出机采用烟台三立生产的GSJ-300型；

第三步，将挤出物料压片、冷却、破碎后，再用ACM磨进行细粉碎至粉末粒径20-110微米；

第四步，将细粉碎的涂料用180目筛网的旋转筛将粉末涂料筛分至中位粒径25-40微米。

其中，FEVE氟碳树脂采用北京华通瑞驰材料科技有限公司生产的P750，环氧树脂采用永佳三利科技有限公司生产的ACP9901杂环环氧树脂，流平剂、光亮剂采用南海化学有限公司的588和701B。

其中，所述出机Ⅰ区为挤出机熔融混炼段，所述挤出机Ⅱ区为挤出机送料段。

将制得的粉末涂料按相关标准进行测试，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。

实施例五

按下述步骤制备铝型材用纯氟碳粉末涂料：

第一步，将下述配方的原材料按所述重量百分比预混合，

第二步，将预混合后的原材料用双螺杆挤出机进行熔融混合挤出，其中挤出机Ⅰ区的温度为105℃，挤出机Ⅱ区的温度为95℃，挤出机采用烟台三立生产的GSJ-300型；

第三步，将挤出物料压片、冷却、破碎后，再用ACM磨进行细粉碎至粉末粒径20-110微米；

第四步，将细粉碎的涂料用180目筛网的旋转筛筛分至粉末粒径为20-100微米，即为粉末涂料产品。

其中，FEVE氟碳树脂采用北京华通瑞驰材料科技有限公司生产的P750，环氧树脂采用永佳三利科技有限公司生产的ACP9901杂环环氧树脂，流平剂、光亮剂采用南海化学有限公司的588和701B。

其中，所述出机Ⅰ区为挤出机熔融混炼段，所述挤出机Ⅱ区为挤出机送料段。

将制得的粉末涂料按相关标准进行测试，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。

实施例六

按下述步骤制备铝型材用纯氟碳粉末涂料：

第一步，将下述配方的原材料按所述重量百分比预混合，

第二步，将预混合后的原材料用双螺杆挤出机进行熔融混合挤出，其中挤出机Ⅰ区的温度为105℃，挤出机Ⅱ区的温度为95℃，挤出机采用烟台三立生产的GSJ-300型；

第三步，将挤出物料压片、冷却、破碎后，再用ACM磨进行细粉碎至粉末粒径20-110微米；

第四步，将细粉碎的涂料用180目筛网的旋转筛筛分至粉末粒径为20-100微米，即为粉末涂料产品。

其中，FEVE氟碳树脂采用北京华通瑞驰材料科技有限公司生产的P750，环氧树脂采用永佳三利科技有限公司生产的ACP9901杂环环氧树脂，流平剂、光亮剂采用南海化学有限公司的588和701B。

其中，所述出机Ⅰ区为挤出机熔融混炼段，所述挤出机Ⅱ区为挤出机送料段。

将制得的粉末涂料按相关标准进行测试，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。

本发明耐加速老化、耐冲击的技术效果通过以下实验比较得出。

对比例一

专利号为“200610042755.3”，授权公告日为2008年10月22日的发明专利公开了一种GMA氟碳丙烯酸粉末材料及其制备方法。

按其专利文件的实施例7进行配制：

将GMA氟碳丙烯酸树脂55.0kg、聚酯树脂20.0kg、二元羧酸6.0kg和流平剂2.0kg加入高速混合机中混合2分钟，加入脱气剂0.2kg、固化催化剂0.02kg、轻质碳酸钙0.5kg、钛白粉14.0kg和沉淀硫酸钡2.3kg，高速混合3分钟，得到混合物料；混合物料加入双螺杆挤出机熔融挤出，加料段温度88℃，熔融段温度100℃，混炼段110℃，出料段100℃，双螺杆挤出机转速控制在70rpm，在风冷履带式压片破碎机上压片，冷却、破碎、压片厚度2mm，破碎成5至10mm的薄片，在ACM磨中经粉碎、分级、旋风分离器和筛分得到产品，ACM磨转速7000转/分钟，通过旋风分离除去过细粉末，产品粒度控制：150μm筛上粉末≤3%,250μm筛上粉末≤0.2%

（1）将本发明制得的粉末涂料的实施例一至七与对比例一的氟碳粉末涂料对比做加速老化试验，按ENISO11341标准的试验条件进行试验：

发光强度：550±20瓦/平方米（波长290-800nm）；

黑标温度：65±5℃；

去离子水：电导率最高10μs；

特殊的紫外线过滤器（290nm）；

在潮湿介质中18分钟，在干燥介质102分钟的循环。

经过2000小时的照射后，试验结果如表1所示。

表1

（2）将制得的粉末涂料与与对比例一的氟碳粉末涂料对比做冲击试验，按如下试验条件进行试验：

冲击力：2.5NM；ENISO6272-1orENISO6272-2/ASTMD2794（冲锤直径：15.9毫米），试验结果如表2所示。

表2

通过上述对比可知，本发明的涂料和与对比例一的氟碳粉末涂料在耐加速老化、耐冲击方面具有明显的差别，即，与使用了30%-40%丙烯酸树脂进行改性的氟碳粉末涂料相比，本发明的铝型材用纯氟碳粉末涂料的耐加速老化性能和耐冲击性能更好，而且满足QUALICOAT质量标准对氟碳粉末的要求。

本发明并不局限于上述实施方式，如果对本发明的各种改动或变型不脱离本发明的精神和范围，倘若这些改动和变型属于本发明的权利要求和等同技术范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型。

Claims (10)

1.一种铝型材用纯氟碳粉末涂料，其特征在于，包括以下组分：

且，该铝型材用纯氟碳粉末涂料通过以下步骤制得：

第一步，将所述配方的原材料按其对应的重量百分比预混合；

第二步，将预混合后的原材料进行熔融挤出；

第三步，将挤出的物料压片、冷却、破碎后进行微细粉碎；

第四步，将微细粉碎后的粉末用标准筛筛分。

2.如权利要求1所述铝型材用纯氟碳粉末涂料，其特征在于：包括以下组分：

3.如权利要求1或2所述铝型材用纯氟碳粉末涂料，其特征在于：所述FEVE氟碳树脂是三氟氯乙烯与乙烯基醚烷基醇的共聚物。

4.如权利要求1或2所述铝型材用纯氟碳粉末涂料，其特征在于：所述环氧化合物是双酚A型环氧树脂、杂环型环氧树脂或环氧酚醛树脂。

5.如权利要求1或2所述铝型材用纯氟碳粉末涂料，其特征在于：所述流平剂、光亮剂均是丙烯酸酯的共聚物。

6.一种如权利要求1或2所述铝型材用纯氟碳粉末涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步，将所述配方的原材料按其对应的重量百分比预混合；

第二步，将预混合后的原材料进行熔融挤出；

第三步，将挤出的物料压片、冷却、破碎后进行微细粉碎；

第四步，将微细粉碎后的粉末用标准筛筛分。

7.如权利要求6所述铝型材用纯氟碳粉末涂料的制备方法，其特征在于：所述第一步预混合具体为，用高速混合机将原材料混合3-5分钟。

8.如权利要求6所述铝型材用纯氟碳粉末涂料的制备方法，其特征在于：所述第二步熔融挤出具体为，用双螺杆挤出机将预混合后的原材料进行熔融混炼均匀分散，其中，挤出机Ⅰ区的温度为105℃-125℃，挤出机Ⅱ区的温度为95℃-115℃。

9.如权利要求6所述铝型材用纯氟碳粉末涂料的制备方法，其特征在于：所述第三步微细粉碎具体为，用ACM磨将破碎物料粉碎至粉末粒径为20-110微米。

10.如权利要求6所述铝型材用纯氟碳粉末涂料的制备方法，其特征在于：所述第四步的标准筛筛分具体为，用180目筛网的旋转筛将粉末涂料筛分至中位粒径25-40微米。