CN104774524B - 一种聚醚醚酮粉末涂料及其制备方法 - Google Patents

一种聚醚醚酮粉末涂料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了本发明涉及一种聚醚醚酮粉末涂料，同时还提供了该粉末涂料的制备方法，采用超低温冷冻及高速分散方法制备出来的粉末涂料，涂覆后的涂层具有优异的综合性能；改善了由于聚醚醚酮高极性特性易造成表面流平性缩孔缺陷；解决了涂料组分分散不均匀的难题及粉末涂料流动性不好的缺陷，使涂料更适宜静电喷涂工艺；具有高硬度、高强度、高耐磨、耐高温、耐腐蚀、耐辐射性好、环保无污染等优点。

Description

一种聚醚醚酮粉末涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种聚醚醚酮粉末涂料，同时还提供了该粉末涂料的制备方法，属于化工涂料制备技术领域。
背景技术
粉末涂料作为一种环保型涂料，具有无溶剂、低污染、涂装工序简单、涂装效率高等优点。目前普遍使用的粉末涂料在高温、防腐、耐磨、辐射综合性能方面满足不了新的应用领域的需求。随着粉末涂料工业的迅速发展，人们在化工、核能、轻工领域对涂层的性能要求更高。聚醚醚酮粉末涂料是粉末涂料的一种，是指以聚醚醚酮为主要原料的粉末涂料，在高温、防腐、耐磨、辐射方面具有非常好的综合性能，能够满足更广阔的应用领域。
现有的聚醚醚酮涂料产品的流平性存在缩孔缺陷，无法满足客户需求，主要原因在于适合与聚醚醚酮配伍的涂料助剂极少并且要使相应各组分超细粉末分散均匀的工艺难度极大。
发明内容
本发明提供一种聚醚醚酮粉末涂料，目的在于现有多数粉末涂料不能满足某些苛刻的使用工况，满足对综合性能更强的需求。
本发明还提供了聚醚醚酮粉末涂料的制备方法，适用于工业化生产。
本发明所述的聚醚醚酮粉末涂料，是由以下原料按重量份数比制成的：
聚醚醚酮粉末A 800-1000、聚醚醚酮粉末B 90-120、聚四氟乙烯 10-50、
炭黑2-10、气相二氧化硅5-20、二硫化钼 10-50、聚苯硫醚5-10。
本发明所述的了聚醚醚酮粉末涂料的制备方法，包括以下步骤：
1）分别称取聚醚醚酮粉末A以及聚醚醚酮粉末B、聚四氟乙烯、炭黑、气相二氧化硅、二硫化钼、聚苯硫醚，铺平；
2）恒温干燥箱内干燥处理，干燥温度120℃，干燥时间6小时；
3）将干燥后的原料自然冷却至20℃常温，按配方称取每种原料-80℃超低温冷冻30分钟；
4)将冷冻后聚醚醚酮粉末B、聚四氟乙烯、炭黑、气相二氧化硅、二硫化钼、聚苯硫醚，取出立即于粉体高速分散机内分散15分钟，分散机转速3000rpm使各个组分充分混合分散均匀；
5)将冷冻后聚醚醚酮粉末A取出立即同步骤4）分散后的粉末于粉体高速分散机内分散15分钟，分散机转速3000rpm使各个组分充分混合分散均匀；
6)将分散后的物料置于已升温的恒温干燥箱内干燥处理，干燥温度120℃，干燥时间6小时,自然冷却至常温后密封包装即制得成品。
所述的聚醚醚酮粉末（PEEK）A，（熔融指数为80-120，粉末粒径为500-600目），为聚醚醚酮粉末涂料的基材；
所述聚醚醚酮粉末（PEEK）B，（熔融指数为250-300，粉末粒径为1000目），提供聚醚醚酮粉末涂料和分散助剂的基材并改善流平性；
所述聚四氟乙烯（PTFE）（粒径为800-1000目），改善涂层耐磨性能；
所述炭黑（C311粒径为1500-2000目），改善粉末流动性及着色；
所述气相二氧化硅（SiO2）（粒径为800-1000目），提供改善涂层机械强度；
所述二硫化钼粒径为800-1000目，提供改善涂层摩擦系数；
聚苯硫醚（PPS）粒径为1000目，改善涂层流平性。
本发明的积极效果在于：
采用超低温冷冻及高速分散方法制备出来的粉末涂料，涂覆后的涂层具有优异的综合性能；改善了由于聚醚醚酮高极性特性易造成表面流平性缩孔缺陷；解决了涂料组分分散不均匀的难题及粉末涂料流动性不好的缺陷，使涂料更适宜静电喷涂工艺；具有高硬度、高强度、高耐磨、耐高温、耐腐蚀、耐辐射性好、环保无污染等优点。
具体实施方式
通过以下实施例进一步举例描述本发明，并不以任何方式限制本发明，在不背离本发明的技术解决方案的前提下，对本发明所作的本领域普通技术人员容易实现的任何改动或改变都将落入本发明的权利要求范围之内。
实施例1
1、按配方配比称取聚醚醚酮粉末A （熔融指数为80-120，粉末粒径为500-600目）8kg以及聚醚醚酮粉末B （熔融指数为250-300，粉末粒径为1000目）1kg、聚四氟乙烯（粒径为800-1000目）0.1kg、炭黑（C311粒径为1500-2000目）0.02kg、气相二氧化硅（粒径为800-1000目）0.05kg、二硫化钼（粒径为800-1000目）0.1kg、聚苯硫醚（粒径为800-1000目）0.05kg，各自盛装于不锈钢托盘，铺平，厚度不超过5厘米；
2、将托盘连同原料置于已升温的恒温干燥箱内干燥处理，干燥温度120℃，干燥时间6小时；
3、将干燥后的原料自然冷却至常温（20℃）后按配方配比定量称取每种原料，将上述原料于超低温冷冻箱内冷冻30分钟，冷冻温度为-80℃；
4、将冷冻后聚醚醚酮粉末B、聚四氟乙烯、炭黑、气相二氧化硅、二硫化钼、聚苯硫醚，取出立即于粉体高速分散机内分散15分钟，分散机转速3000rpm使各个组分充分混合分散均匀；
5、将冷冻后聚醚醚酮粉末A取出立即同4）分散后的粉末于粉体高速分散机内分散15分钟，分散机转速3000rpm使各个组分充分混合分散均匀；
6、将分散后的物料置于已升温的恒温干燥箱内干燥处理，干燥温度120℃，干燥时间6小时,自然冷却至常温后密封包装即制得成品。
实施例2
1、按配方配比称取聚醚醚酮粉末A（熔融指数为80-120，粉末粒径为500-600目）9kg以及聚醚醚酮粉末B（熔融指数为250-300，粉末粒径为1000目） 0.90kg、聚四氟乙烯（粒径为800-1000目）0.30kg、炭黑（C311粒径为1500-2000目）0.05kg、气相二氧化硅（粒径为800-1000目）0.10kg、二硫化钼（粒径为800-1000目）0.30kg、聚苯硫醚（粒径为800-1000目）0.08kg，各自盛装于不锈钢托盘，铺平，厚度不超过5厘米；
2、将托盘连同原料置于已升温的恒温干燥箱内干燥处理，干燥温度120℃，干燥时间6小时；
3、将干燥后的原料自然冷却至常温（20℃）后按配方配比定量称取每种原料，将上述原料于超低温冷冻箱内冷冻30分钟，冷冻温度为-80℃；
4、将冷冻后聚醚醚酮粉末B、聚四氟乙烯、炭黑、气相二氧化硅、二硫化钼、聚苯硫醚，取出立即于粉体高速分散机内分散15分钟，分散机转速3000rpm使各个组分充分混合分散均匀；
5、将冷冻后聚醚醚酮粉末A取出立即同4）分散后的粉末于粉体高速分散机内分散15分钟，分散机转速3000rpm使各个组分充分混合分散均匀；
6、将分散后的物料置于已升温的恒温干燥箱内干燥处理，干燥温度120℃，干燥时间6小时,自然冷却至常温后密封包装即制得成品。
实施例3
1、按配方配比称取聚醚醚酮粉末A （熔融指数为80-120，粉末粒径为500-600目）10kg以及聚醚醚酮粉末B（熔融指数为250-300，粉末粒径为1000目）1.20kg、聚四氟乙烯（粒径为800-1000目）0.50kg、炭黑（C311粒径为1500-2000目）0.10kg、气相二氧化硅（粒径为800-1000目）0.20kg、二硫化钼（粒径为800-1000目）0.50kg、聚苯硫醚（粒径为800-1000目）0.10kg，各自盛装于不锈钢托盘，铺平，厚度不超过5厘米；
2、将托盘连同原料置于已升温的恒温干燥箱内干燥处理，干燥温度120℃，干燥时间6小时；
3、将干燥后的原料自然冷却至常温（20℃）后按配方配比定量称取每种原料，将上述原料于超低温冷冻箱内冷冻30分钟，冷冻温度为-80℃；
4、将冷冻后聚醚醚酮粉末B、聚四氟乙烯、炭黑、气相二氧化硅、二硫化钼、聚苯硫醚，取出立即于粉体高速分散机内分散15分钟，分散机转速3000rpm使各个组分充分混合分散均匀；
5、将冷冻后聚醚醚酮粉末A取出立即同4）分散后的粉末于粉体高速分散机内分散15分钟，分散机转速3000rpm使各个组分充分混合分散均匀；
6、将分散后的物料置于已升温的恒温干燥箱内干燥处理，干燥温度120℃，干燥时间6小时,自然冷却至常温后密封包装即制得成品。
通过以下试验表明本发明实施例1~实施例3制备的粉末涂料的性能
采用静电喷涂施工方法喷涂于经喷砂处理的钢板基材上，平均涂膜厚度为50-70μm，然后使用电热恒温在380℃下烘烤熔融，流平后自然冷却至室温，放置24h 后，测定涂膜性能。其涂膜性能如下：
性能项目 实施例1 实施例2 实施例3
附着力 ≤ 1 ≤ 1 ≤ 1
耐冲击强度 ≥ 50Kg·cm ≥ 50Kg·cm ≥ 50Kg·cm
涂层硬度（邵氏） 80 82 79
摩擦系数 0.22 0.25 0.20
表面流平性 良好 良好 良好

Claims (1)

1.一种聚醚醚酮粉末涂料的制备方法，包括以下步骤：
1）分别称取聚醚醚酮粉末A以及聚醚醚酮粉末B、聚四氟乙烯、炭黑、气相二氧化硅、二硫化钼、聚苯硫醚，铺平；
2）恒温干燥箱内干燥处理，干燥温度120℃，干燥时间6小时；
3）将干燥后的原料自然冷却至20℃常温，按配方称取每种原料后将各原料进行-80℃超低温冷冻30分钟处理；
其中，每种原料按重量份数计为：聚醚醚酮粉末A 800-1000、聚醚醚酮粉末B 90-120、聚四氟乙烯 10-50、炭黑2-10、气相二氧化硅5-20、二硫化钼 10-50、聚苯硫醚5-10；
所述的聚醚醚酮粉末A的熔融指数为80-120，粉末粒径为500-600目；
所述聚醚醚酮粉末B的熔融指数为250-300，粉末粒径为1000目；
4)将冷冻后聚醚醚酮粉末B、聚四氟乙烯、炭黑、气相二氧化硅、二硫化钼、聚苯硫醚取出，立即放置于粉体高速分散机内分散15分钟，分散机转速3000rpm，使各个组分充分混合分散均匀；
5)将冷冻后聚醚醚酮粉末A取出，立即同步骤4）分散后的粉末于粉体高速分散机内分散15分钟，分散机转速3000rpm，使各个组分充分混合分散均匀；
6)将步骤5）分散后的物料置于已升温的恒温干燥箱内干燥处理，干燥温度120℃，干燥时间6小时,自然冷却至常温后密封包装即制得成品。
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