CN107793848A - 一种超耐候性聚乙烯粉末涂料 - Google Patents

一种超耐候性聚乙烯粉末涂料 Download PDF

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Abstract

本发明公开了超耐候聚乙烯粉末涂料的配方，由以下重量份的原料药制成，包括低密度聚乙烯LDPE35‑40份；线性低密度聚乙烯LLDPE35‑40份；胶粘剂10‑15份；填料3‑6份；颜料1‑3份；酰胺0.2‑0.4份；蜡0.1‑0.3份；光稳剂0.3‑0.5份；紫外线吸收剂0.3‑0.5份；主抗氧剂0.2‑0.4份；辅抗氧剂0.2‑0.4份。

Description

一种超耐候性聚乙烯粉末涂料
技术领域
本发明涉及一种聚乙烯粉末涂料，适用于各种户外的钢铁产品防腐，具有良好的耐候性，尤其适用于“热镀锌+聚乙烯”复合涂层公路钢护栏，具体的说，本发明涉及一种超耐候性聚乙烯粉末涂料的配方及制备工艺。
背景技术
聚乙烯粉末涂料是一种很普通的粉末涂料，主要用于冰箱篮筐、高速公路护栏、高速公路隔离栅、铁丝、钢塑复合电力穿线管、大型钢铁容器等等的防腐涂装。这些不同的用途对粉末有不同的要求，有的只需有好的韧性，有的只需有好的附着力和耐化学腐蚀性，有的只需要有好的附着力和耐应力开裂性，而高速公路护栏的要求最高，不仅要有好的附着力和韧性，还要有好的耐化学腐蚀、耐应力开裂、耐盐雾腐蚀、耐湿热性和耐晒性等，耐化学腐蚀、耐应力开裂、耐盐雾腐蚀和耐晒性统称为耐候性。
目前市面上的聚乙烯粉末涂料，耐候性都相对一般，最好的耐候性一般户外寿命也就10年左右，对于高速公路这种高投资的项目，10年的使用寿命远不能满足实际的需求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题，就是开发一种高耐候性聚乙烯粉末涂料，使涂层寿命能够达到20年甚至更久。
本发明提供了一种超耐候性聚乙烯粉末涂料的配方及制备工艺，并对该粉末的涂装工艺进行了规范。
超耐候聚乙烯粉末涂料的配方，由以下重量份的原料药制成，包括低密度聚乙烯LDPE35-40份；线性低密度聚乙烯LLDPE35-40份；胶粘剂10-15份；填料3-6份；颜料1-3份；酰胺0.2-0.4份；蜡0.1-0.3份；光稳剂0.3-0.5份；紫外线吸收剂0.3-0.5份；主抗氧剂0.2-0.4份；辅抗氧剂0.2-0.4份。
低密度聚乙烯LDPE熔体流动速率25~60g/10min；线性低密度聚乙烯LLDPE断裂伸长率300~800%；胶粘剂接枝率≥0.8%；填料粒径≥800目。
光稳剂和紫外线吸收剂为二苯甲酮类、受阻胺类、苯并三唑类等，任选一种。
主抗氧剂可以选择121、1010；辅抗氧剂为168、618、2246等。
超耐候聚乙烯粉末涂料制备工艺，包括以下步骤：称料步骤；混料步骤；熔融挤出步骤；拉条步骤；切粒步骤；磨粉步骤；包装入库步骤。
熔融挤出步骤中使用的是挤出机；可采用螺杆为40~44:1的通用双螺杆挤出机。
聚乙烯粉末涂料生产设备挤出机共有10段加热，其中第1段为喂料区，即预热区，第2、第3段为升温区，第4至9段为混炼区，第10段为机头区。各区段温度为本发明的重点，参数设置如下：第1段：100~120℃；第2段：120~150℃；第3段：150~180℃；第4~9段：180~210℃；第10段：160~180℃。
本发明中耐候性的表征为耐化学腐蚀、耐应力开裂、耐盐雾腐蚀、耐湿热和耐晒性，试验检测方法引用GB/T18226-2015公路交通工程钢构件防腐蚀技术条件。其中普通聚乙烯粉末涂料在这四项检测中的时间分别为720h 、480h、168h、168h、1000h，而超耐候性聚乙烯粉末的这5项指标可分别达到1000h、1000h、480h、1000h、2000h。
具体实施方式
实施例，超耐候聚乙烯粉末涂料的配方，由以下重量份的原料药制成，包括低密度聚乙烯LDPE35-40份；线性低密度聚乙烯LLDPE35-40份；胶粘剂10-15份；填料3-6份；颜料1-3份；酰胺0.2-0.4份；蜡0.1-0.3份；光稳剂0.3-0.5份；紫外线吸收剂0.3-0.5份；主抗氧剂0.2-0.4份；辅抗氧剂0.2-0.4份。
低密度聚乙烯LDPE熔体流动速率25~60g/10min；线性低密度聚乙烯LLDPE断裂伸长率300~800%；胶粘剂接枝率≥0.8%；填料粒径≥800目。
其中，低密度聚乙烯具有良好的抗化学腐蚀性、抗盐雾性；线性低密度聚乙烯作用是提高耐应力开裂性能。
胶粘剂是提高涂料的结合力，用以提高粉末的抗盐雾性、抗湿热性等；填料可以选择硫酸钡、硅灰石、硅微粉等，用以增加涂层硬度、调节成本等。
蜡可以选择EVA蜡、聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡等，用于改善颜料的分散性，辅助提高抗盐雾性、抗湿热性等。
光稳剂和紫外线吸收剂可以选择二苯甲酮类、受阻胺类、苯并三唑类等，任选一种，是抗紫外线的主要成分；主辅抗氧剂可以选择121、1010；辅抗氧剂为618、168、2246等，用于抵抗高温、高热的破坏。
超耐候聚乙烯粉末涂料制备工艺，包括以下步骤：称料步骤；混料步骤；熔融挤出步骤；拉条步骤；切粒步骤；磨粉步骤；包装入库步骤。
工艺流程主要为：称料→混料→熔融挤出→拉条→切粒→磨粉→包装入库。
混料步骤中使用的是市售通用的高混机。
熔融挤出步骤中使用的是挤出机；可采用螺杆为40~44:1的通用双螺杆挤出机。
聚乙烯粉末涂料生产设备挤出机共有10段加热，其中第1段为喂料区，即预热区，第2、第3段为升温区，第4至9段为混炼区，第10段为机头区。各区段温度为本发明的重点，参数设置如下：第1段：100~120℃；第2段：120~150℃；第3段：150~180℃；第4~9段：180~210℃；第10段：160~180℃。
生产设备主要包括三部分，一是混合器，用于将原材料混合均匀，该设备非本发明重点，可采用市售通用的高混机；二是挤出机，用于将原材料熔融、混炼，使所有原材料变成均匀、一致的塑条，并冷却后切粒，该设备非本发明重点，可采用螺杆为40~44:1的通用双螺杆挤出机；三是磨粉机，用于将制备的粒料磨成一定粒径范围的粉末，该设备非本发明的重点，可采用市售通用的塑料磨粉机。
聚乙烯粉末涂料生产设备磨粉机包括三部分，一是磨粉室，二是振动筛，三是超细粉回收装置。振动筛位于磨粉室上方，用于分离粗粉与合格粉，振动筛的筛网为不锈钢筛网，钢丝直径0.2mm，筛网目数60目；超细粉回收装置用于分离合格粉与超细粉。
本发明中耐候性的表征为耐化学腐蚀、耐应力开裂、耐盐雾腐蚀、耐湿热和耐晒性，试验检测方法引用GB/T18226-2015公路交通工程钢构件防腐蚀技术条件。其中普通聚乙烯粉末涂料在这四项检测中的时间分别为720h 、480h、168h、168h、1000h，而超耐候性聚乙烯粉末的这5项指标可分别达到1000h、1000h、480h、1000h、2000h。

Claims (7)

1.超耐候聚乙烯粉末涂料的配方，其特征在于：由以下重量份的原料药制成，包括低密度聚乙烯LDPE35-40份；线性低密度聚乙烯LLDPE35-40份；胶粘剂10-15份；填料3-6份；颜料1-3份；酰胺0.2-0.4份；蜡0.1-0.3份；光稳剂0.3-0.5份；紫外线吸收剂0.3-0.5份；主抗氧剂0.2-0.4份；辅抗氧剂0.2-0.4份。
2.如权利要求1所述的超耐候聚乙烯粉末涂料的配方，其特征在于：低密度聚乙烯LDPE熔体流动速率25~60g/10min；线性低密度聚乙烯LLDPE断裂伸长率300~800%；胶粘剂接枝率≥0.8%；填料粒径≥800目。
3.如权利要求1所述的超耐候聚乙烯粉末涂料的配方，其特征在于：光稳剂和紫外线吸收剂为二苯甲酮类、受阻胺类、苯并三唑类等，任选一种。
4.如权利要求1所述的超耐候聚乙烯粉末涂料的配方，其特征在于：主抗氧剂可以选择121、1010；辅抗氧剂为168、618、2246等。
5.超耐候聚乙烯粉末涂料制备工艺，其特征在于：包括以下步骤：称料步骤；混料步骤；熔融挤出步骤；拉条步骤；切粒步骤；磨粉步骤；包装入库步骤。
6.如权利要求5所述的超耐候聚乙烯粉末涂料制备工艺，其特征在于：聚乙烯粉末涂料生产设备挤出机共有10段加热，其中第1段为喂料区，即预热区，第2、第3段为升温区，第4至9段为混炼区，第10段为机头区；
各区段温度为本发明的重点，参数设置如下：第1段：100~120℃；第2段：120~150℃；第3段：150~180℃；第4~9段：180~210℃；第10段：160~180℃。
7.如权利要求6所述的超耐候聚乙烯粉末涂料制备工艺，其特征在于：熔融挤出步骤中使用的是挤出机；可采用螺杆为40~44:1的通用双螺杆挤出机。
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