CN104130640B - 一种超长耐候烤漆及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于烤漆的制备领域，具体涉及一种超长耐候烤漆及其制备方法。其原料组成按质量分数计为：氟碳树脂30-45%、氨基树脂10-15%、颜填料10-30%、助剂1-5%、溶剂5%-15%、超细茶梗粉末5-10%、偶联剂2-4%。本申请采用氟碳丙烯酸树脂，通过引入电负性大的氟元素，使得涂层中含有大量的F--C键，增强了分子结构的稳定性。而超细茶梗粉末的加入，可以吸附一定量的有机性挥发气体，而经偶联剂处理后，能与其他原料较好的混合，不会影响烤漆的性能，同时又使得烤漆具有环保、安全的特点。但由于氟碳树脂结晶性好，具有不黏附性、不湿润性，本发明同时配套设计了阶梯进料装置，以使树脂与颜调料能充分分散均匀。而出料防溢漏斗的设计，则使得烤漆的装罐变得快捷、方便、不易溢出。

Description

一种超长耐候烤漆及其制备方法

技术领域

本发明属于烤漆的制备领域，具体涉及一种超长耐候烤漆及其制备方法。

背景技术

为了使裸露在大气中的金属底材免受损害，需要在底材表面涂覆防护材料。高温漆聚合物能使工件在高温表面工作时受到保护，具有普通油漆不具备的优良耐热性。但是，高温漆聚合物具有一定的分子结构,其中某些部位具有一些弱键；弱键发生化学反应（例如氧化反应）并引发一系列化学反应。它可以由许多原因引起，例如热、紫外光、机械应力、高能辐射、电场等，可以单独一种元素，也可以多种元素共同作用。其结果是聚合物的分子结构发生改变，相对分子质量降低或发生交联，从而使材料性能变坏，以至无法使用。特别是在户外环境下，阳光暴晒加速了涂料表层失光、粉化、断裂的问题，需要重新对金属底材进行维护，修补。这样需要消耗人力、物力，在涂料的喷涂过程中，又会污染周围环境，有的甚至会影响到金属底材的使用寿命。

另外，现有的涂料在制备过程中需要用到多种的原料，以往是各种原料一起倒在一大罐内进行搅拌，随着搅拌使各组分渐渐混合，但该种方式的搅拌混合还是存在着混合不均匀和效率较低的情况，使产品出厂后存在色差现象。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种超长耐候烤漆及其制备方法。本申请通过引入电负性大的氟元素，增强了分子结构的稳定性。而超细茶梗粉末的加入，又使得烤漆具有环保、安全的特点。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种超长耐候烤漆，其原料组成按质量分数计为：氟碳树脂30-45%、氨基树脂10-15%、颜填料10-30%、助剂1-5%、溶剂5%-15%、超细茶梗粉末5-10%、偶联剂2-4%。所述的助剂为聚氨酯、聚丙烯酸酯、有机硅中的一种，所述的超细茶梗粉末为300-500目，所述的溶剂为丁酯、环己酮、乙二醇丁醚中的一种或几种，所述的偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂的一种或几种。

一种制备如上所述的超长耐候烤漆的方法，具体步骤为：

1）茶梗经90-120℃烘干至含水率为1%-3%后，粉碎，过300-500目筛制得茶梗粉末；将茶梗粉末与偶联剂混合，搅拌10-30min；

2）将氟碳树脂、颜填料分别通过油漆原料阶梯进料搅拌混合装置加入至反应釜中，所述油漆原料阶梯进料搅拌混合装置包括具有四级台阶的阶梯和设在最下一级台阶侧部的反应釜，所述反应釜内伸入有搅拌轴，所述搅拌轴下部连接有上搅拌刀和下搅拌刀，所述上搅拌刀的直径是下搅拌刀直径的0.8倍，所述四级台阶的上表面与水平面均有一个夹角，所述最上一级台阶上方设有以利油漆原料输入的高位漏斗，以在各高位漏斗中分别放入氟碳树脂、颜填料，在反应釜上部也设有以利油漆原料输入的低位漏斗，以用于加入溶剂，在氟碳树脂、颜填料流入到反应釜中，搅拌均匀后，部分溶剂则以1.1kg/min速度匀速注入到反应釜中，反应釜中搅拌轴以600-800r/min转动，搅拌均匀并研磨分散至标准要求；

3）加入步骤1）得到的茶梗粉末、助剂，反应釜中搅拌轴以800-1000r/min转动20-40min；

4）加入余下溶剂及氨基树脂，反应釜中搅拌轴以1000-1200r/min转动10-20min，即制得超长耐候烤漆；

5）经油漆出料用防溢漏斗出料，所述油漆出料用防溢漏斗包括有锥形状漏斗和设在漏斗下部的延伸管，所述漏斗和延伸管的内表面或外表面敷设有以利延伸管下端往上端通气的槽道或孔道，接着装罐，密封。

由于氟碳树脂结晶性好，具有不黏附性、不湿润性，本发明同时配套设计了阶梯进料装置，以使树脂与颜调料能充分分散均匀。

上述四级台阶的夹角自上而下逐渐减小，第一级与水平面夹角为150度，第二级与水平面夹角为138度，第二级与水平面夹角为126度，第二级与水平面夹角为114度。

上述每级台阶板与水平面的夹角可调，其特征在于：最上一级台阶上方设有两漏斗，两漏斗的输出口的射出流交汇，所述反应釜的旁侧部设有油漆混合料输出管道。

上述槽道为均布在漏斗和延伸管内表面或外表面上的波纹形面。

上述孔道为设在漏斗和延伸管内表面或外表面上的通气管道。

本发明油漆原料阶梯进料搅拌混合装置的工作原理：使用时，油漆的两组分原料从最上一级上方的漏斗注入，由于每一级台阶的台阶板与水平面均有一个夹角，因此，两组分或多组分原料蓄集在每一级台阶的台阶板上，随着原料不断的注入，使得每一级台阶板上的混合料均得到搅动、逐渐混合，当原料进入位于最下一级台阶侧部的反应釜后，搅拌轴再次稍微搅拌后即可使原料混合的很均匀。

本发明油漆原料阶梯进料搅拌混合装置有利于提高混合效率及均匀性，减小色差的产生。

本发明油漆出料用防溢漏斗的工作原理，将本发明漏斗上口端置于油漆出料口的下方，漏斗下口端插入小容积油漆桶内，在出料时，油漆从漏斗上口流下，通过漏斗进入小容积油漆桶内，由于设置了槽道或孔道，从而可以使小容积油漆桶内空气得以排除，避免了小容积油漆桶内空气的堵塞，而出现溢出的现象；也使灌注的效率大大提高。

本发明的有益效果还在于：

1）本发明通过引入电负性大的氟元素，碳氟键能强，涂层中含有大量的F—C键，能够吸附在弱键上面，与其发生化学反应，修补弱键，增强了分子结构的稳定性，使得制备的烤漆具有极好的户外耐久性，机械强度好，装饰性好，可用于户外钢结构、大型机械设备等表面的涂装，起装饰保护作用；同时本发明独特的加入经偶联剂处理的茶梗粉末，茶梗粉末具有一定的吸附挥发性有机气体的作用，能净化烤漆的气味；2）由于氟碳树脂结晶性好，具有不黏附性、不湿润性，本发明同时配套设计了油漆原料阶梯进料搅拌混合装置，以使树脂与颜调料能充分分散均匀，有利于提高混合效率及均匀性，减小色差的产生。

附图说明

图1是油漆出料用防溢漏斗实施例一的构造示意图；

图2是图1的俯视图；

图3是油漆出料用防溢漏斗实施例二的构造示意图；

图4是图3的俯视图；

图5是油漆出料用防溢漏斗实施例三的构造示意图；

图6是图5的俯视图；

图7是油漆出料用防溢漏斗实施例四的构造示意图；

图8是图7的俯视图。

图9是本发明油漆原料阶梯进料搅拌混合装置的构造示意图。

具体实施方式

本发明用下列实施例来进一步说明本发明，但本发明的保护范围并不限于下列实施例。

实施例1

一种超长耐候烤漆，其原料组成按质量分数计为：氟碳树脂45%、氨基树脂15%，铝粉10%、聚氨酯1%、丁酯15%、超细茶梗粉末10%、硅烷偶联剂4%。

一种制备如上所述的超长耐候烤漆的方法，具体步骤为：

1）茶梗经90℃烘干至含水率为1%-3%后，粉碎，过300目筛制得茶梗粉末；将茶梗粉末与偶联剂混合，搅拌10min；

2）将氟碳树脂、颜填料分别通过油漆原料阶梯进料搅拌混合装置加入至反应釜中，所述油漆原料阶梯进料搅拌混合装置包括具有四级台阶的阶梯和设在最下一级台阶侧部的反应釜，所述反应釜内伸入有搅拌轴，所述搅拌轴下部连接有上搅拌刀和下搅拌刀，所述上搅拌刀的直径是下搅拌刀直径的0.8倍，所述四级台阶的上表面与水平面均有一个夹角，所述最上一级台阶上方设有以利油漆原料输入的高位漏斗，以在各高位漏斗中分别放入氟碳树脂、颜填料，在反应釜上部也设有以利油漆原料输入的低位漏斗，以用于加入溶剂，在氟碳树脂、颜填料流入到反应釜中，搅拌均匀后，溶剂则以1.1kg/min速度匀速注入到反应釜中，反应釜中搅拌轴以600r/min转动，搅拌均匀并研磨分散至标准要求；

3）加入步骤1）得到的茶梗粉末、助剂，反应釜中搅拌轴以800r/min转动20min；

4）加入余下溶剂及氨基树脂，反应釜中搅拌轴以1000r/min转动10min，即制得超长耐候烤漆；

5）经油漆出料用防溢漏斗出料，所述油漆出料用防溢漏斗包括有锥形状漏斗和设在漏斗下部的延伸管，所述漏斗和延伸管的内表面或外表面敷设有以利延伸管下端往上端通气的槽道或孔道，接着装罐，密封。

实施例2

一种超长耐候烤漆，其原料组成按质量分数计为：氟碳树脂45%、氨基树脂15%、钛白粉25%、聚丙烯酸酯2%、超细茶梗粉末5%、钛酸酯偶联剂2%、环己酮6%。

一种制备如上所述的超长耐候烤漆的方法，具体步骤为：

1）茶梗经110℃烘干至含水率为1%-3%后，粉碎，过400目筛制得茶梗粉末；将茶梗粉末与偶联剂混合，搅拌20min；

2）将氟碳树脂、颜填料分别通过油漆原料阶梯进料搅拌混合装置加入至反应釜中，所述油漆原料阶梯进料搅拌混合装置包括具有四级台阶的阶梯和设在最下一级台阶侧部的反应釜，所述反应釜内伸入有搅拌轴，所述搅拌轴下部连接有上搅拌刀和下搅拌刀，所述上搅拌刀的直径是下搅拌刀直径的0.8倍，所述四级台阶的上表面与水平面均有一个夹角，所述最上一级台阶上方设有以利油漆原料输入的高位漏斗，以在各高位漏斗中分别放入氟碳树脂、颜填料，在反应釜上部也设有以利油漆原料输入的低位漏斗，以用于加入溶剂，在氟碳树脂、颜填料流入到反应釜中，搅拌均匀后，溶剂则以1.1kg/min速度匀速注入到反应釜中，反应釜中搅拌轴以700r/min转动，搅拌均匀并研磨分散至标准要求；；

3）加入步骤1）得到的茶梗粉末、助剂，反应釜中搅拌轴以900r/min转动40min；

4）加入余下溶剂及树脂，反应釜中搅拌轴以1100r/min转动15min，即制得超长耐候烤漆；

5）经油漆出料用防溢漏斗出料，所述油漆出料用防溢漏斗包括有锥形状漏斗和设在漏斗下部的延伸管，所述漏斗和延伸管的内表面或外表面敷设有以利延伸管下端往上端通气的槽道或孔道，接着装罐，密封。

实施例3

一种超长耐候烤漆，其原料组成按质量分数计为：氟碳树脂37%、氨基树脂13%、氧化铁红22%、有机硅1%、乙二醇丁醚10%、超细茶梗粉末10%、铝酸酯偶联剂2%、乙二醇丁醚5%。

一种制备如上所述的超长耐候烤漆的方法，包括以下步骤：

1）茶梗经120℃烘干至含水率为1%-3%后，粉碎，过500目筛制得茶梗粉末；将茶梗粉末与偶联剂混合，搅拌30min；

2）将氟碳树脂、颜填料分别通过油漆原料阶梯进料搅拌混合装置加入至反应釜中，所述油漆原料阶梯进料搅拌混合装置包括具有四级台阶的阶梯和设在最下一级台阶侧部的反应釜，所述反应釜内伸入有搅拌轴，所述搅拌轴下部连接有上搅拌刀和下搅拌刀，所述上搅拌刀的直径是下搅拌刀直径的0.8倍，所述四级台阶的上表面与水平面均有一个夹角，所述最上一级台阶上方设有以利油漆原料输入的高位漏斗，以在各高位漏斗中分别放入氟碳树脂、颜填料，在反应釜上部也设有以利油漆原料输入的低位漏斗，以用于加入溶剂，在氟碳树脂、颜填料流入到反应釜中，搅拌均匀后，溶剂则以1.1kg/min速度匀速注入到反应釜中，反应釜中搅拌轴以800r/min转动，搅拌均匀并研磨分散至标准要求；；

3）加入步骤1）得到的茶梗粉末、助剂，反应釜中搅拌轴以900r/min转动40min；

4）加入余下溶剂及氨基树脂；反应釜中搅拌轴以1000r/min转动30min，即制得超长耐候烤漆；

5）经油漆出料用防溢漏斗出料，所述油漆出料用防溢漏斗包括有锥形状漏斗和设在漏斗下部的延伸管，所述漏斗和延伸管的内表面或外表面敷设有以利延伸管下端往上端通气的槽道或孔道，接着装罐，密封。

由于氟碳树脂结晶性好，具有不黏附性、不湿润性，本发明同时配套设计了阶梯进料装置，以使树脂与颜调料能充分分散均匀。

上述三个实施例采用的油漆原料阶梯进料搅拌混合装置（如图9所示）均包括具有四级台阶的阶梯A1和设在最下一级台阶侧部的混合池A2，所述混合池内伸入有搅拌轴A3，所述搅拌轴A3下部连接有上搅拌刀A4和下搅拌刀A5，所述上搅拌刀A4的直径是下搅拌刀A5直径的0.8倍，上搅拌刀A4直径小可使漩涡中心的也可以得到搅动，下搅拌刀A5直径大搅动整个混合池，所述四级台阶的上表面与水平面均有一个夹角a，所述最上一级台阶上方设有以利油漆原料输入的高位漏斗A6，在混合池上部也设有以利油漆原料输入的低位漏斗A7。

当为了使油漆原料自上而下流动的更加顺畅，混合效果更好，上述四级台阶的夹角a自上而下逐渐减小，第一级与水平面夹角为150度，第二级与水平面夹角为138度，第二级与水平面夹角为126度，第二级与水平面夹角为114度。夹角逐级减小，使油漆原料渐渐更易从台阶板上流下至下一级台阶。

当为了使在不使用时可以较好清洁各台阶，上述每级台阶板A8与水平面的夹角可调，在使用完后，调节台阶板角度使其处于水平位，从而让清洁剂或水更容易冲洗。

当为了更好混合，上述最上一级台阶上方设有两漏斗A601、A602，两漏斗的输出口的射出流交汇，当两漏斗的输出口射出流交汇时，从而在第一时间两组合即接触，为后续混合均匀提供可能性。

进一步的，为了便于出料，上述混合池的旁侧部设有油漆混合料输出管道A9。

上述三个实施例采用的油漆出料用防溢漏斗均包括有锥形状漏斗1和设在漏斗下部的延伸管2，所述漏斗1和延伸管2的内表面或外表面敷设有以利延伸管下端往上端通气的槽道或孔道3。

其中一种实施例，上述槽道3为均布在漏斗和延伸管内表面或外表面上的波纹形面（如图1、2所示），波纹形面上的凹凸形即为形成的槽道3，该波纹形面可以由一金属板冲压形成波纹状，然后卷曲形成漏斗和延伸管。或者是直接形成漏斗和延伸管后在冲压床中冲压形成。波纹形面的横截面为正弦曲线（如图5、6）。

其中另一种实施例，上述孔道3为设在漏斗和延伸管内表面或外表面上的通气管道（如图3、4所示），所述通气管道为一金属管制成的管道，其粘接或焊接在漏斗1和延伸管2的内表面或外表面上。为了其排气效果好，通气管道下端入气口与水平面呈70度倾斜，而通气管道上端出气口与水平面呈-70度倾斜。

另外一种实施例是在漏斗1和延伸管2的内表面或外表面同时设有实施例一的波纹形面和实施例二的通气管道，从而使排气、防溢效果更好，此种实施例中，通气管道设在波纹形面的凹面底部，从而不会占具较大空间，使通气管道不至于太凸出，也有利于防止其多次的与小容积油罐碰撞而损坏。

另外，漏斗的上开口、下开口截面为橄榄形（如图7、8所示），而延伸管2的截面为圆形，橄榄形截面设计有利于油漆料的灌注效果。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (5)

1.一种超长耐候烤漆的制备方法，其特征在于：所述的烤漆其原料组成按质量分数计为：氟碳树脂30-45%、氨基树脂10-15%，颜填料10-30%、助剂1-5%、溶剂5%-15%、超细茶梗粉末5-10%、偶联剂2-4%，所述的助剂为聚氨酯、聚丙烯酸酯、有机硅中的一种，所述的超细茶梗粉末为300-500目，所述的溶剂为丁酯、环己酮、乙二醇丁醚中的一种或几种，所述的偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂的一种或几种；

制备方法具体步骤为：

1）茶梗经90-120℃烘干至含水率为1%-3%后，粉碎，过300-500目筛制得茶梗粉末；将茶梗粉末与偶联剂混合，搅拌10-30min；

2）将氟碳树脂、颜填料分别通过油漆原料阶梯进料搅拌混合装置加入至反应釜中，所述油漆原料阶梯进料搅拌混合装置包括具有四级台阶的阶梯和设在最下一级台阶侧部的反应釜，所述反应釜内伸入有搅拌轴，所述搅拌轴下部连接有上搅拌刀和下搅拌刀，所述上搅拌刀的直径是下搅拌刀直径的0.8倍，所述四级台阶的上表面与水平面均有一个夹角，所述最上一级台阶上方设有以利油漆原料输入的高位漏斗，以在各高位漏斗中分别放入氟碳树脂、颜填料，在反应釜上部也设有以利油漆原料输入的低位漏斗，以用于加入溶剂，在氟碳树脂、颜填料流入到反应釜中，搅拌均匀后，部分溶剂则以1.1kg/min速度匀速注入到反应釜中，反应釜中搅拌轴以600-800r/min转动，搅拌均匀并研磨分散至标准要求；

3）加入步骤1）得到的茶梗粉末、助剂，反应釜中搅拌轴以800-1000r/min转动20-40min；

4）加入余下溶剂及氨基树脂，反应釜中搅拌轴以1000-1200r/min转动后10-20min，即制得超长耐候烤漆；

5）经油漆出料用防溢漏斗出料，所述油漆出料用防溢漏斗包括有锥形状漏斗和设在漏斗下部的延伸管，所述漏斗和延伸管的内表面或外表面敷设有以利延伸管下端往上端通气的槽道或孔道，接着装罐，密封。

2.根据权利要求1所述超长耐候烤漆的制备方法，其特征在于：所述四级台阶的夹角自上而下逐渐减小，第一级与水平面夹角为150度，第二级与水平面夹角为138度，第二级与水平面夹角为126度，第二级与水平面夹角为114度。

3.根据权利要求1所述超长耐候烤漆的制备方法，其特征在于：所述每级台阶板与水平面的夹角可调，最上一级台阶上方设有两漏斗，两漏斗的输出口的射出流交汇，所述反应釜的旁侧部设有油漆混合料输出管道。

4.根据权利要求1所述超长耐候烤漆的制备方法，其特征在于：所述槽道为均布在漏斗和延伸管内表面或外表面上的波纹形面。

5.根据权利要求1所述超长耐候烤漆的制备方法，其特征在于：所述孔道为设在漏斗和延伸管内表面或外表面上的通气管道。