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一种用于提高粉末涂料耐水煮性的微囊化硫酸钡及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于提高粉末涂料耐水煮性的微囊化硫酸钡，其组成成分及重量份数为：阿拉伯胶6‑9份、吐温‑80 5‑8份、环氧树脂25‑35份、钛酸酯偶联剂4‑9份、去离子水480‑550份、沉淀硫酸钡500‑550份、乙二胺1.4‑2.5份。本发明微囊化硫酸钡以环氧树脂和乙二胺的固化产物为囊膜，以沉淀硫酸钡为囊芯，将沉淀硫酸钡包裹起来，一方面为沉淀硫酸钡包上一层疏水的环氧树脂膜，提高沉淀硫酸钡的耐水性，使沉淀硫酸钡由亲水转变为疏水，另一方面提高沉淀硫酸钡与粉末涂料的树脂组分之间相容性，提高了沉淀硫酸钡作为粉末涂料填料时的耐水煮性。

Description

一种用于提高粉末涂料耐水煮性的微囊化硫酸钡及其制备 方法
技术领域
本发明属于粉末涂料技术领域，涉及防腐粉末涂料，尤其是一种用于提高粉末涂料耐水煮性的微囊化硫酸钡及其制备方法。
背景技术
粉末涂料是一种固体分100％的粉末态涂料，形成的涂层坚固耐用、装饰性优良，并且节能环保、无VOC排放，是最有前景的环保型涂料之一。与普通粉末涂料相比，防腐粉末涂料在功能上主要是侧重于对基材的保护。防腐粉末涂料以其优良的特性在近几年的应用获得了迅速增长，特别是在管道重防腐方面获得了广泛的应用，从最初的石油天然气管道防腐扩大到城市地下污水管网防腐，并进一步扩大到建筑钢筋、钢缆的防腐涂装。由此带动了从重防腐粉末涂料原材料生产到粉末制造、喷涂应用的产业链的形成。
沉淀硫酸钡是防腐粉末涂料中常用的一种填料，能提高产品耐光、耐候和产品装饰效果，增强涂层的抗冲击强度。但由于沉淀硫酸钡是一种亲水性无机盐，而粉末涂料的主体成膜物质是树脂，因而沉淀硫酸钡和树脂之间属于物理混合，相容性差，形成涂膜后树脂和沉淀硫酸钡结合的位点就成为涂膜的薄弱点，容易破坏，引起涂膜失效。此外，由于沉淀硫酸钡的亲水性，还会导致涂膜的耐水煮性下降。
通过检索，尚未发现与本发明专利申请相关的专利公开文献。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种用于提高粉末涂料耐水煮性的微囊化硫酸钡及其制备方法，该微囊化硫酸钡可用作耐水煮型粉末涂料的填料，所生产的粉末涂料是涂装运输热水管道的理想涂料。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：
一种用于提高粉末涂料耐水煮性的微囊化硫酸钡，其组成成分及重量份数为：
阿拉伯胶6-9份、吐温-80 5-8份、环氧树脂25-35份、钛酸酯偶联剂4-9份、去离子水480-550份、沉淀硫酸钡500-550份、乙二胺1.4-2.5份。
而且，所述环氧树脂为E51型环氧树脂。
一种如上所述的用于提高粉末涂料耐水煮性的微囊化硫酸钡的制备方法，步骤如下：
将阿拉伯胶、吐温-80、环氧树脂、钛酸酯偶联剂、去离子水、沉淀硫酸钡加入到三口烧瓶中搅拌乳化，乳化条件为：60±2℃保持1000转/分搅拌1-1.5小时，得到稳定的乳化液；
向上述乳化液中滴加乙二胺，在60±2℃、500转/分搅拌1.5-2.5小时，得混合液；
将上述混合液过滤、洗涤、干燥，即得到微囊化硫酸钡。
如上所述的用于提高粉末涂料耐水煮性的微囊化硫酸钡在作为耐水煮型粉末涂料的填料方面的应用。
本发明取得的优点和积极效果是：
1、本发明微囊化硫酸钡以环氧树脂和乙二胺的固化产物为囊膜，以沉淀硫酸钡为囊芯，将沉淀硫酸钡包裹起来，一方面为沉淀硫酸钡包上一层疏水的环氧树脂膜，提高沉淀硫酸钡的耐水性，使沉淀硫酸钡由亲水转变为疏水，另一方面提高沉淀硫酸钡与粉末涂料的树脂组分之间相容性，提高了沉淀硫酸钡作为粉末涂料填料时的耐水煮性。
2、本发明微囊化硫酸钡以环氧树脂和乙二胺的固化产物为囊膜包裹沉淀硫酸钡，而粉末涂料的主体成膜物质也是树脂，因而提高了沉淀硫酸钡和粉末涂料主体树脂的相容性，提高了粉末涂料涂层的防护性能。
3、本发明方法在制备微囊化沉淀硫酸钡时加入钛酸酯偶联剂，提高了囊膜(环氧树脂和乙二胺的固化产物)与囊芯(沉淀硫酸钡)之间的结合力。
4、本发明微囊化硫酸钡可用于粉末涂料的填料，可显著提高粉末涂料的耐水煮性能，适于运输热水管道的涂装。
附图说明
图1为现有技术中的为沉淀硫酸钡的扫描电镜图；
图2为本发明微囊化沉淀硫酸钡的扫描电镜图；
图3为添加本发明微囊化沉淀硫酸钡的粉末涂料涂层在95℃水中煮40h后的照片。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明进一步说明；下述实施例是说明性的，不是限定性的，不能以下述实施例来限定本发明的保护范围。
本发明中所使用的试剂，如无特殊规定，均为本领域内常用的试剂；本发明中所使用的方法，如无特殊规定，均为本领域内常用的方法。
实施例1
一种用于提高粉末涂料耐水煮性的微囊化硫酸钡，其组成成分及重量份数和制备方法为：
将6g阿拉伯胶、5g吐温-80、25g环氧树脂、7g钛酸酯偶联剂、450g去离子水、500g沉淀硫酸钡加入到三口烧瓶中搅拌乳化，乳化条件为：(60±2)℃保持1000转/分搅拌1.5小时，得到稳定的乳化液。
向上述乳化液中滴加1.4g乙二胺，在(60±2)℃500转/分搅拌1.5小时。将上述混合液过滤、洗涤、干燥，得到微囊化硫酸钡。
实施例2
一种用于提高粉末涂料耐水煮性的微囊化硫酸钡，其组成成分及重量份数和制备方法为：
将8g阿拉伯胶、7g吐温-80、30g环氧树脂、8g钛酸酯偶联剂、500g去离子水、550g沉淀硫酸钡加入到三口烧瓶中搅拌乳化，乳化条件为：(60±2)℃保持1000转/分搅拌1.5小时，得到稳定的乳化液。
向上述乳化液中滴加2.0g乙二胺，在(60±2)℃500转/分搅拌2小时。将上述混合液过滤、洗涤、干燥，得到微囊化硫酸钡。
实施例3
一种用于提高粉末涂料耐水煮性的微囊化硫酸钡，其组成成分及重量份数和制备方法为：
将7g阿拉伯胶、8g吐温-80、35g环氧树脂、9g钛酸酯偶联剂TMC-27、500g去离子水、520g沉淀硫酸钡加入到三口烧瓶中搅拌乳化，乳化条件为：(60±2)℃保持1000转/分搅拌1.5小时，得到稳定的乳化液。
向上述乳化液中滴加2.5g乙二胺，在(60±2)℃500转/分搅拌2小时。将上述混合液过滤、洗涤、干燥，得到微囊化硫酸钡。
本发明的相关检测：
1、将本发明微囊化沉淀硫酸钡用导电胶粘贴到不锈钢板上，再向表面进行喷金处理(8mA/10秒喷3次)，然后用扫描电镜观测，测试结果如图2所示。
2、将微囊化沉淀硫酸钡添加到粉末涂料中，将粉末涂料静电涂装到管件表面，再在180℃烘烤15分钟，待涂装好的管件冷却后放入95℃水中煮40h，水煮完毕后管件表面的涂层如图3所示。
由图1和图2可见，沉淀硫酸钡微囊化以后粒径增大，显示出微囊化的痕迹，说明沉淀硫酸钡成功微囊化。由图3可见，添加微囊化沉淀硫酸钡的粉末涂料涂层在95℃水中煮40h后涂膜仍完好无损，耐水煮性能优异。

Claims (3)

1.一种用于提高粉末涂料耐水煮性的微囊化硫酸钡，其特征在于：其组成成分及重量份数为：
阿拉伯胶6-9份、吐温-80 5-8份、环氧树脂25-35份、钛酸酯偶联剂4-9份、去离子水480-550份、沉淀硫酸钡500-550份、乙二胺1.4-2.5份；
所述的用于提高粉末涂料耐水煮性的微囊化硫酸钡的制备方法，步骤如下：
将阿拉伯胶、吐温-80、环氧树脂、钛酸酯偶联剂、去离子水、沉淀硫酸钡加入到三口烧瓶中搅拌乳化，乳化条件为：60±2℃保持1000转/分搅拌1-1.5小时，得到稳定的乳化液；
向上述乳化液中滴加乙二胺，在60±2℃、500转/分搅拌1.5-2.5小时，得混合液；
将上述混合液过滤、洗涤、干燥，即得到微囊化硫酸钡。
2.根据权利要求1所述的用于提高粉末涂料耐水煮性的微囊化硫酸钡，其特征在于：所述环氧树脂为E51型环氧树脂。
3.如权利要求1或2所述的用于提高粉末涂料耐水煮性的微囊化硫酸钡在作为耐水煮型粉末涂料的填料方面的应用。
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