CN105542616A - 一种耐腐蚀环氧树脂粉末涂料及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种耐腐蚀环氧树脂粉末涂料及制备方法，包括以下组分：脂肪族缩水甘油醚型环氧树脂100份，改性氢化环氧树脂5～10份，稀土酚醛树脂5～10份，钛白粉25～35份，增韧剂2～5份，固化剂3～6份，有机硅平滑剂0.5～1份，固化促进剂0.5～1份，以上组分按重量份数计。该粉末涂料耐酸性及有机溶剂性能优异，防水性良好，并具有优异的耐候性及储存性能，广泛适用于建筑内外墙等装饰领域。

Description

一种耐腐蚀环氧树脂粉末涂料及制备方法

技术领域

本发明属于建筑材料领域，具体涉及一种耐腐蚀环氧树脂粉末涂料，还涉及上述粉末涂料的制备方法。

背景技术

环氧树脂是非常重要的热固性高分子材料之一，具有粘结强度高，电绝缘性能好，收缩率低，加工性能好等优点，被广泛应用于电子、机械、建筑等各领域。其中环氧粉末涂料是一种含有100％固体组分的“绿色涂料”，以其优异的附着力、柔韧性以及卓越的耐腐蚀性和防腐寿命受到防腐蚀涂料行业人员的青睐，但是其耐酸性及耐有机溶剂性差，吸水率高，耐沸水性差等弱点极大地限制了其应用。另外，随着人们生活质量的提高，对环氧树脂粉末涂料的耐候性要求也越来越高，但是不同的环氧树脂耐候性有较大的差别，所以选择合适型号的环氧树脂作为基体制备粉末涂料对提高其耐候性具有重要的意义。

发明内容

本发明提供一种耐腐蚀环氧树脂粉末涂料，解决了现有技术中存在的环氧树脂粉末涂料耐酸和有机溶剂性差及耐水性差的技术问题，提高了环氧树脂粉末涂料的物理力学性能、耐化学药品性，并提高了其耐候性。

本发明的技术方案是，一种耐腐蚀环氧树脂粉末涂料，包括以下组分：脂肪族缩水甘油醚型环氧树脂100份，改性氢化环氧树脂5～10份，稀土酚醛树脂5～10份，钛白粉25～35份，增韧剂2～5份，固化剂3～6份，有机硅平滑剂0.5～1份，固化促进剂0.5～1份，以上组分按重量份数计。

本发明的特点还在于，

脂肪族缩水甘油醚型环氧树脂为多元醇与环氧氯丙烷反应生成的环氧树脂，多元醇选自季戊四醇、丙二醇、丁二醇、己二醇、三羟基甲丙烷中的一种。

改性氢化环氧树脂为氢化双酚A二缩水甘油醚与间苯二酸的反应产物。

增韧剂选自高分子量聚乙烯。

固化剂选自双氰胺，固化促进剂选自2-甲基咪唑。

本发明的另一技术方案是上述耐腐蚀粉末涂料的制备方法，按照以下步骤实施：

步骤1：制备稀土酚醛

称取酚醛树脂，向其加入5％氯化稀土，倒入三口瓶中，加热升温并开始搅拌10～15min，升温至80～85℃，保温反应10～15min，然后将反应液加热至沸腾，在沸腾状态下回流反应3～4h，继续加热并真空脱水，观察体系温度上升速度，温度达到140～160℃时，出料；

步骤2：将各原料粉碎到50目，然后称取脂肪族缩水甘油醚型环氧树脂100份，改性氢化环氧树脂5～10份，稀土酚醛树脂5～10份，钛白粉25～35份，增韧剂2～5份，固化剂3～6份，有机硅平滑剂0.5～1份，固化促进剂0.5～1份，在高速混合机中混合均匀；

步骤3：将上述混合后的原料在70～80℃熔融混合20～30min，然后冷却至室温，再粉碎过筛至180目，即得到耐腐蚀环氧树脂粉末涂料。

本发明的有益效果是，基体选用脂肪族缩水甘油醚型环氧树脂与改性氢化环氧树脂，提高了粉末涂料的耐候性。稀土酚醛树脂的加入，提高了粉末涂料的耐水性、抗溶剂性和抗酸性、储存稳定性且不会降低粉末涂料耐热性能。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详细描述。

本发明的耐腐蚀环氧树脂粉末涂料，包括以下成分：脂肪族缩水甘油醚型环氧树脂100份，改性氢化环氧树脂5～10份，稀土酚醛树脂5～10份，钛白粉25～35份，增韧剂2～5份，固化剂3～6份，有机硅平滑剂0.5～1份，固化促进剂0.5～1份。

其中，脂肪族缩水甘油醚型环氧树脂为多元醇与环氧氯丙烷反应生成的环氧树脂，多元醇选自季戊四醇、丙二醇、丁二醇、己二醇、三羟基甲丙烷中的一种；改性氢化环氧树脂为氢化双酚A二缩水甘油醚与间苯二酸的反应产物；增韧剂选自高分子量聚乙烯；固化剂选自双氰胺；固化促进剂选自2-甲基咪唑。

脂肪族缩水甘油醚型环氧树脂由于没有苯环等相对活泼的结构，所以其耐候性好，改性氢化环氧树脂耐候性更好，但是制备成本较高，所以选用较多量的脂肪族缩水甘油醚型环氧树脂，配以少量的改性氢化环氧树脂，达到耐候性的要求。

酚醛树脂的加入使其与环氧树脂活性官能团间产生交联反应，所得改性涂膜既有环氧的附着力强，柔韧性大，抗碱性好的优点，又具有酚醛树脂的耐水性、抗溶剂性和抗酸性优良的特点。

稀土元素一般易失去3个电子，呈正三价，其反应活性极高，是参加反应的高活性剂，也是自身催化剂；而与树脂反应后所得化合物键能极强，因此树脂的耐热、耐磨、耐腐蚀等性能得到提高。本发明用氯化稀土来改性酚醛树脂，利用稀土改性酚醛树脂力学性能好的优点来弥补酚醛树脂的不足。

双氰胺固化粉末涂料贮存稳定性一般，引入固化促进剂2-甲基咪唑后，由于促进剂极强的活性，使得体系稳定性更差，一般保存不到一周就有结块现象，并且涂料反应活性下降。而本发明则使用稀土酚醛改性办法，这是因为稀土反应后生成化合物非常稳定，而且已知其是PVC等目前最理想的稳定剂，改性后粉末涂料稳定性大大增加。

本发明的耐腐蚀环氧树脂粉末涂料的制备方法，按照以下步骤实施：

步骤1：制备稀土酚醛

称取酚醛树脂，向其加入5％氯化稀土，倒入三口瓶中，加热升温并开始搅拌10～15min，升温至80～85℃，保温反应10～15min,然后将反应液加热至沸腾，在沸腾状态下回流反应3～4h，继续加热并真空脱水，观察体系温度上升速度，温度达到140～160℃时，即可出料；

步骤2：将各原料粉碎到50目，然后称取脂肪族缩水甘油醚型环氧树脂100份，改性氢化环氧树脂5～10份，稀土酚醛树脂5～10份，钛白粉25～35份，增韧剂2～5份，固化剂3～6份，有机硅平滑剂0.5～1份，固化促进剂0.5～1份，在高速混合机中混合均匀；

步骤3：将上述混合后的原料在70～80℃熔融混合20～30min，然后冷却至室温，再粉碎过筛至180目，即得到耐腐蚀环氧树脂粉末涂料。

实施例1

称取10g酚醛树脂加入5％氯化稀土，倒入三口瓶中，加热升温并开始搅拌10min，升温至80℃，保温反应15min，然后将反应液加热至沸腾，在沸腾状态下回流反应4h，继续加热并真空脱水，观察体系温度上升速度，温度达到140℃时，出料；

将各原料粉碎到50目，然后称取三羟基甲丙烷与环氧氯丙烷反应制得的缩水甘油醚型环氧树脂100g，氢化双酚A二缩水甘油醚与间苯二酸的反应制得的改性氢化环氧树脂5g，稀土酚醛树脂7g，钛白粉25g，高分子量聚乙烯2g，双氰胺5g，有机硅平滑剂0.5g，2-甲基咪唑0.8g，在高速混合机中混合均匀；

将上述混合后的原料在70℃熔融混合30min，然后冷却至室温，再粉碎过筛至180目，即得到耐腐蚀环氧树脂粉末涂料。

实施例2

称取15g酚醛树脂加入5％氯化稀土，倒入三口瓶中，加热升温并开始搅拌15min，升温至85℃，保温反应10min，然后将反应液加热至沸腾，在沸腾状态下回流反应3.5h，继续加热并真空脱水，观察体系温度上升速度，温度达到155℃时，出料；

将各原料粉碎到50目，然后称取丙二醇与环氧氯丙烷反应制得的缩水甘油醚型环氧树脂100g，氢化双酚A二缩水甘油醚与间苯二酸的反应制得的改性氢化环氧树脂10g，稀土酚醛树脂5g份，钛白粉30g，高分子量聚乙烯5g，双氰胺3g，有机硅平滑剂1g，2-甲基咪唑0.5g，在高速混合机中混合均匀；

将上述混合后的原料在80℃熔融混合20min，然后冷却至室温，再粉碎过筛至180目，即得到耐腐蚀环氧树脂粉末涂料。

实施例3

称取10g酚醛树脂加入5％氯化稀土，倒入三口瓶中，加热升温并开始搅拌12min，升温至83℃，保温反应13min，然后将反应液加热至沸腾，在沸腾状态下回流反应3h，继续加热并真空脱水，观察体系温度上升速度，温度达到160℃时，出料；

将各原料粉碎到50目，然后称取三羟基甲丙烷与环氧氯丙烷反应制得的缩水甘油醚型环氧树脂100g，氢化双酚A二缩水甘油醚与间苯二酸的反应制得的改性氢化环氧树脂8g，稀土酚醛树脂10g，钛白粉35g，高分子量聚乙烯4g，双氰胺6g，有机硅平滑剂0.7g，2-甲基咪唑1g，在高速混合机中混合均匀；

将上述混合后的原料在75℃熔融混合25min，然后冷却至室温，再粉碎过筛至180目，即得到耐腐蚀环氧树脂粉末涂料。

上述实施例制备的粉末涂料在90℃下5d的吸水率小于8％，本发明涂料的涂层在10％的盐酸溶液中浸泡3个月及在甲苯中浸泡3个月，均没有任何变化，将粉末涂料样品密封，室温下保存6个月，取出后与新制样品进行对比,发现涂料贮存前后外观没有明显变化。

Claims (10)

1.一种耐腐蚀环氧树脂粉末涂料，其特征在于，包括以下组分：脂肪族缩水甘油醚型环氧树脂100份，改性氢化环氧树脂5～10份，稀土酚醛树脂5～10份，钛白粉25～35份，增韧剂2～5份，固化剂3～6份，有机硅平滑剂0.5～1份，固化促进剂0.5～1份，以上组分按重量份数计。

2.如权利要求1所述的一种耐腐蚀环氧树脂粉末涂料，其特征在于，脂肪族缩水甘油醚型环氧树脂为多元醇与环氧氯丙烷反应生成的环氧树脂，多元醇选自季戊四醇、丙二醇、丁二醇、己二醇、三羟基甲丙烷中的一种。

3.如权利要求1所述的一种耐腐蚀环氧树脂粉末涂料，其特征在于，改性氢化环氧树脂为氢化双酚A二缩水甘油醚与间苯二酸的反应产物。

4.如权利要求1所述的一种耐腐蚀环氧树脂粉末涂料，其特征在于，增韧剂选自高分子量聚乙烯。

5.如权利要求1所述的一种耐腐蚀环氧树脂粉末涂料，其特征在于，固化剂选自双氰胺，固化促进剂选自2-甲基咪唑。

6.如权利要求1-5任一项所述的一种耐腐蚀环氧树脂粉末涂料的制备方法，按照以下步骤实施：

步骤1：制备稀土酚醛

称取酚醛树脂，向其加入5％氯化稀土，倒入三口瓶中，加热升温并开始搅拌10～15min，升温至80～85℃，保温反应10～15min，然后将反应液加热至沸腾，在沸腾状态下回流反应3～4h，继续加热并真空脱水，观察体系温度上升速度，温度达到140～160℃时，出料；

步骤2：将各原料粉碎到50目，然后称取脂肪族缩水甘油醚型环氧树脂100份，改性氢化环氧树脂5～10份，稀土酚醛树脂5～10份，钛白粉25～35份，增韧剂2～5份，固化剂3～6份，有机硅平滑剂0.5～1份，固化促进剂0.5～1份，在高速混合机中混合均匀；

步骤3：将上述混合后的原料在70～80℃熔融混合20～30min，然后冷却至室温，再粉碎过筛至180目，即得到耐腐蚀环氧树脂粉末涂料。

7.如权利要求6所述的一种耐腐蚀环氧树脂粉末涂料，其特征在于，脂肪族缩水甘油醚型环氧树脂为多元醇与环氧氯丙烷反应生成的环氧树脂，多元醇选自季戊四醇、丙二醇、丁二醇、己二醇、三羟基甲丙烷中的一种。

8.如权利要求6所述的一种耐腐蚀环氧树脂粉末涂料，其特征在于，改性氢化环氧树脂为氢化双酚A二缩水甘油醚与间苯二酸的反应产物。

9.如权利要求6所述的一种耐腐蚀环氧树脂粉末涂料，其特征在于，增韧剂选自高分子量聚乙烯。

10.如权利要求6所述的一种耐腐蚀环氧树脂粉末涂料，其特征在于，固化剂选自双氰胺，固化促进剂选自2-甲基咪唑。