CN107674546A - 一种高强粉末涂料及其制备方法 - Google Patents

一种高强粉末涂料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及化工涂料技术领域，公开了一种高强粉末涂料及其制备方法。该粉末涂料由以下重量份数配比的原料制成：间苯二甲酸二缩水甘油酯55~60份、纳米氧化硅18~25份、固化剂3~7份、聚乙烯蜡1~3份、邻苯二酚2~5份、双酚A型环氧乙烯基树脂1~3份、二苯基‑（2,4,6‑三甲基苯甲酰）氧磷2~6份和增强剂4~8份。粉末涂料制备过程中先将各组分混合均匀，然后送入螺杆挤出机中进行熔融挤出、破碎，再放入粉碎机中进行粉碎得到粉末涂料。本发明粉末涂料具好的耐冲击性。

Description

一种高强粉末涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及化工涂料技术领域，尤其是涉及一种高强度的涂料及其制备方法。
背景技术
粉末涂料是一种不含有机溶剂的100％固体粉末，它与油性涂料和水性涂料不同，涂装时不以水作为分散介质，而是以空气作为分散介质，均匀的涂覆在工件表面，经过加热后形成一层具有特殊用途的涂料的一种新型环保涂料。粉末涂料具有无VOC、环保、节能、施工效率高和应用范围宽等优点。强度是涂料的性能指标之一，市场上出现的粉末涂料的强度较为一般，容易被损坏。
发明内容
本发明是为了克服现有技术粉末涂料强度不佳问题，提供一种强度较高的粉末涂料。
本发明还提供了一种高强度粉末涂料的制备方法。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种高强粉末涂料，由以下重量份数配比的原料制成：间苯二甲酸二缩水甘油酯55～60份、纳米氧化硅18～25份、固化剂3～7份、聚乙烯蜡1～3份、邻苯二酚2～5份、双酚A型环氧乙烯基树脂1～3份、二苯基-(2,4,6-三甲基苯甲酰)氧磷2～6份和增强剂4～8份。
本发明以间苯二甲酸二缩水甘油酯为主成分，纳米氧化硅为填料，聚乙烯蜡为脱气剂，邻苯二酚为抗氧剂，双酚A型环氧乙烯基树脂为流平剂，二苯基-(2,4,6-三甲基苯甲酰)氧磷为光引发剂，制备的粉末涂料具有较好的较高的耐老化和防紫外线性能和较高的强度。
作为优选，所述增强剂的制备方法包括以下步骤：
(1)将2～4g石英和3～6g白云石混合后，加入其石英和白云石总重量50～60％的去离子水，升温到130～140℃，加热处理3～5h，冷却至室温，研磨，得到石英和白云石的混料；
(2)将2～5g萤石加入到石英和白云石的混料中，加热到150～160℃，加热处理4～6h，冷却至室温，研磨至300～350目；
(4)将步骤(2)得到的物料、0.3～0.5mol苯胺甲基三乙氧基硅烷和160～180mL去离子水加入到锥形瓶中，进行搅拌5～7h，抽滤后放入去离子水中洗涤，然后放入真空干燥箱中干燥6～8h得到增强剂。
将石英、白云石和萤石按照一定的顺序混合加热研磨的到颗粒大小均匀、分散性好的增强剂，提高了材料的整体强度；然后将增强剂进行烷基化处理，进一步提高材料的混合性，提高了粉末涂料的强度。
作为优选，所述步骤(1)中混料研磨至130～140目。
作为优选，所述步骤(2)中混料研磨至300～350目。
作为优选，所述固化剂为PEPA脂肪胺固化剂、TEPA脂肪胺固化剂、TETA脂肪胺固化剂、590脂肪胺固化剂、595脂肪胺固化剂中的一种。
一种高强粉末涂料的制备方法，包括以下步骤：
(A)(A)将配方重量份的间苯二甲酸二缩水甘油酯、纳米氧化硅、固化剂、聚乙烯蜡、邻苯二酚、双酚A型环氧乙烯基树脂、二苯基-(2,4,6-三甲基苯甲酰)氧磷和增强剂加入到混料机中充分混合均匀；
(B)将混合均匀后的混料加入螺杆挤出机中进行熔融挤出、压片、破碎；
(C)将步骤(B)中的物料送入粉碎机中进行粉碎，得到粉末涂料。
作为优选，所述步骤(B)中螺杆挤出机的各区温度分别为：一区温度：120～130℃，二区温度135～140℃，三区温度150～160℃。
因此，本发明具有如下有益效果：(1)制备的粉末涂料具有较好的较高的耐老化和防紫外线性能；(2)将石英、白云石和萤石按照一定的顺序混合加热研磨的到颗粒大小均匀、分散性好的增强剂，提高了材料的整体强度；(3)增强剂进行烷基化处理，进一步提高材料的混合性，提高了粉末涂料的强度。
具体实施方式
下面通过具体实施例，对本发明的技术方案做进一步说明。
本发明中，若非特指，所采用的原料和设备等均可从市场购得或是本领域常用的，实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域的常规方法。
实施例1
一种高强粉末涂料，由以下重量份数配比的原料制成：间苯二甲酸二缩水甘油酯55份、纳米氧化硅18份、PEPA脂肪胺固化剂3～7份、聚乙烯蜡1份、邻苯二酚2份、双酚A型环氧乙烯基树脂1份、二苯基-(2,4,6-三甲基苯甲酰)氧磷2份和增强剂4份。
其中，所述增强剂的制备方法包括以下步骤：
(1)将2g石英和3g白云石混合后，加入其石英和白云石总重量50％的去离子水，升温到130℃，加热处理3h，冷却至室温，研磨至130目，得到石英和白云石的混料；
(2)将2g萤石加入到石英和白云石的混料中，加热到150℃，加热处理4h，冷却至室温，研磨至300目；
(4)将步骤(2)得到的物料、0.3mol苯胺甲基三乙氧基硅烷和160mL去离子水加入到锥形瓶中，进行搅拌5h，抽滤后放入去离子水中洗涤，然后放入真空干燥箱中干燥6h得到增强剂。
一种高强粉末涂料的制备方法，包括以下步骤：
(A)将配方重量份的间苯二甲酸二缩水甘油酯、纳米氧化硅、固化剂、聚乙烯蜡、邻苯二酚、双酚A型环氧乙烯基树脂、二苯基-(2,4,6-三甲基苯甲酰)氧磷和增强剂加入到混料机中充分混合均匀；
(B)将混合均匀后的混料加入螺杆挤出机中进行熔融挤出、压片、破碎，螺杆挤出机的各区温度分别为：一区温度：120℃，二区温度135℃，三区温度150℃；
(C)将步骤(B)中的物料送入粉碎机中进行粉碎，得到粉末涂料。
实施例2
一种高强粉末涂料，由以下重量份数配比的原料制成：间苯二甲酸二缩水甘油酯56份、纳米氧化硅19份、TEPA脂肪胺固化剂4份、聚乙烯蜡1份、邻苯二酚3份、双酚A型环氧乙烯基树脂1份、二苯基-(2,4,6-三甲基苯甲酰)氧磷3份和增强剂5份。
其中，所述增强剂的制备方法包括以下步骤：
(1)将2.5g石英和4g白云石混合后，加入其石英和白云石总重量52％的去离子水，升温到132℃，加热处理3.5h，冷却至室温，研磨至132目，得到石英和白云石的混料；
(2)将3g萤石加入到石英和白云石的混料中，加热到152℃，加热处理4.5h，冷却至室温，研磨至310目；
(4)将步骤(2)得到的物料、0.35mol苯胺甲基三乙氧基硅烷和165mL去离子水加入到锥形瓶中，进行搅拌5.5h，抽滤后放入去离子水中洗涤，然后放入真空干燥箱中干燥6.5h得到增强剂。
一种高强粉末涂料的制备方法，包括以下步骤：
(A)将配方重量份的间苯二甲酸二缩水甘油酯、纳米氧化硅、固化剂、聚乙烯蜡、邻苯二酚、双酚A型环氧乙烯基树脂、二苯基-(2,4,6-三甲基苯甲酰)氧磷和增强剂加入到混料机中充分混合均匀；
(B)将混合均匀后的混料加入螺杆挤出机中进行熔融挤出、压片、破碎，螺杆挤出机的各区温度分别为：一区温度：122℃，二区温度136℃，三区温度152℃；
(C)将步骤(B)中的物料送入粉碎机中进行粉碎，得到粉末涂料。
实施例3
一种高强粉末涂料，由以下重量份数配比的原料制成：间苯二甲酸二缩水甘油酯58份、纳米氧化硅20份、TETA脂肪胺固化剂5份、聚乙烯蜡2份、邻苯二酚3.5份、双酚A型环氧乙烯基树脂2份、二苯基-(2,4,6-三甲基苯甲酰)氧磷4份和增强剂6份。
其中，所述增强剂的制备方法包括以下步骤：
(1)将3g石英和4.5g白云石混合后，加入其石英和白云石总重量55％的去离子水，升温到135℃，加热处理4h，冷却至室温，研磨至135目，得到石英和白云石的混料；
(2)将3.5g萤石加入到石英和白云石的混料中，加热到155℃，加热处理5h，冷却至室温，研磨至320目；
(4)将步骤(2)得到的物料、0.4mol苯胺甲基三乙氧基硅烷和170mL去离子水加入到锥形瓶中，进行搅拌6h，抽滤后放入去离子水中洗涤，然后放入真空干燥箱中干燥7h得到增强剂。
一种高强粉末涂料的制备方法，包括以下步骤：
(A)将配方重量份的间苯二甲酸二缩水甘油酯、纳米氧化硅、固化剂、聚乙烯蜡、邻苯二酚、双酚A型环氧乙烯基树脂、二苯基-(2,4,6-三甲基苯甲酰)氧磷和增强剂加入到混料机中充分混合均匀；
(B)将混合均匀后的混料加入螺杆挤出机中进行熔融挤出、压片、破碎，螺杆挤出机的各区温度分别为：一区温度：125℃，二区温度137℃，三区温度155℃；
(C)将步骤(B)中的物料送入粉碎机中进行粉碎，得到粉末涂料。
实施例4
一种高强粉末涂料，由以下重量份数配比的原料制成：间苯二甲酸二缩水甘油酯59份、纳米氧化硅22份、590脂肪胺固化剂4～6份、聚乙烯蜡3份、邻苯二酚4份、双酚A型环氧乙烯基树脂3份、二苯基-(2,4,6-三甲基苯甲酰)氧磷5份和增强剂7份。
其中，所述增强剂的制备方法包括以下步骤：
(1)将3.5g石英和5g白云石混合后，加入其石英和白云石总重量58％的去离子水，升温到138℃，加热处理4.5h，冷却至室温，研磨至138目，得到石英和白云石的混料；
(2)将4g萤石加入到石英和白云石的混料中，加热到158℃，加热处理5.5h，冷却至室温，研磨至340目；
(4)将步骤(2)得到的物料、0.45mol苯胺甲基三乙氧基硅烷和175mL去离子水加入到锥形瓶中，进行搅拌6.5h，抽滤后放入去离子水中洗涤，然后放入真空干燥箱中干燥7.5h得到增强剂。
一种高强粉末涂料的制备方法，包括以下步骤：
(A)将配方重量份的间苯二甲酸二缩水甘油酯、纳米氧化硅、固化剂、聚乙烯蜡、邻苯二酚、双酚A型环氧乙烯基树脂、二苯基-(2,4,6-三甲基苯甲酰)氧磷和增强剂加入到混料机中充分混合均匀；
(B)将混合均匀后的混料加入螺杆挤出机中进行熔融挤出、压片、破碎，螺杆挤出机的各区温度分别为：一区温度：128℃，二区温度139℃，三区温度158℃；
(C)将步骤(B)中的物料送入粉碎机中进行粉碎，得到粉末涂料。
实施例5
一种高强粉末涂料，由以下重量份数配比的原料制成：间苯二甲酸二缩水甘油酯60份、纳米氧化硅25份、595脂肪胺固化剂7份、聚乙烯蜡3份、邻苯二酚5份、双酚A型环氧乙烯基树脂3份、二苯基-(2,4,6-三甲基苯甲酰)氧磷6份和增强剂8份。
其中，所述增强剂的制备方法包括以下步骤：
(1)将4g石英和6g白云石混合后，加入其石英和白云石总重量60％的去离子水，升温到140℃，加热处理5h，冷却至室温，研磨至140目，得到石英和白云石的混料；
(2)将5g萤石加入到石英和白云石的混料中，加热到160℃，加热处理6h，冷却至室温，研磨至350目。；
(4)将步骤(2)得到的物料、0.5mol苯胺甲基三乙氧基硅烷和180mL去离子水加入到锥形瓶中，进行搅拌7h，抽滤后放入去离子水中洗涤，然后放入真空干燥箱中干燥8h得到增强剂。
一种高强粉末涂料的制备方法，包括以下步骤：
(A)将配方重量份的间苯二甲酸二缩水甘油酯、纳米氧化硅、固化剂、聚乙烯蜡、邻苯二酚、双酚A型环氧乙烯基树脂、二苯基-(2,4,6-三甲基苯甲酰)氧磷和增强剂加入到混料机中充分混合均匀；
(B)将混合均匀后的混料加入螺杆挤出机中进行熔融挤出、压片、破碎，螺杆挤出机的各区温度分别为：一区温度：130℃，二区温度140℃，三区温度160℃；
(C)将步骤(B)中的物料送入粉碎机中进行粉碎，得到粉末涂料。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (7)

1.一种高强粉末涂料，其特征是，由以下重量份数配比的原料制成：间苯二甲酸二缩水甘油酯55~60份、纳米氧化硅18~25份、固化剂3~7份、聚乙烯蜡1~3份、邻苯二酚2~5份、双酚A型环氧乙烯基树脂1~3份、二苯基-（2,4,6-三甲基苯甲酰）氧磷2~6份和增强剂4~8份。
2.根据权利要求1所述的一种高强粉末涂料，其特征是，所述增强剂的制备方法包括以下步骤：
（1）将2~4g石英和3~6g白云石混合后，加入其石英和白云石总重量50~60%的去离子水，升温到130~140℃，加热处理3~5h，冷却至室温，研磨，得到石英和白云石的混料；
（2）将2~5g萤石加入到石英和白云石的混料中，加热到150~160℃，加热处理4~6h，冷却至室温，研磨；
（4）将步骤（2）得到的物料、0.3~0.5mol苯胺甲基三乙氧基硅烷和160~180mL去离子水加入到锥形瓶中，进行搅拌5~7h，抽滤后放入去离子水中洗涤，然后放入真空干燥箱中干燥6~8h得到增强剂。
3.根据权利要求2所述的一种高强粉末涂料，其特征是，所述步骤（1）中混料研磨至130~140目。
4.根据权利要求2所述的一种高强粉末涂料，其特征是，所述步骤（2）中混料研磨至300~350目。
5.根据权利要求1所述的一种高强粉末涂料，其特征是，所述固化剂为PEPA脂肪胺固化剂、TEPA脂肪胺固化剂、TETA脂肪胺固化剂、590脂肪胺固化剂、595脂肪胺固化剂中的一种。
6.一种如权利要求1~5任一权利要求所述的高强粉末涂料的制备方法，其特征是，包括以下步骤：
（A）将配方重量份的间苯二甲酸二缩水甘油酯、纳米氧化硅、固化剂、聚乙烯蜡、邻苯二酚、双酚A型环氧乙烯基树脂、二苯基-（2,4,6-三甲基苯甲酰）氧磷和增强剂加入到混料机中充分混合均匀；
（B）将混合均匀后的混料加入螺杆挤出机中进行熔融挤出、压片、破碎；
（C）将步骤（B）中的物料送入粉碎机中进行粉碎，得到粉末涂料。
7.根据权利要求6所述的一种高强粉末涂料的制备方法，其特征是，所述步骤（B）中螺杆挤出机的各区温度分别为：一区温度：120~130℃，二区温度135~140℃，三区温度150~160℃。
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