CN109082209A - 一种热固性pfpe-氟碳聚酯粉末涂料及其生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明属于粉末涂料领域，涉及一种热固性PFPE‑氟碳聚酯粉末涂料。本发明通过成分中增加增塑剂、铁黄、云母粉以及沉淀硫酸钡，从而使粉末涂料同时兼顾抗冲击性能，耐化学腐蚀性以及耐候性，进而使其能适应更多更严酷的环境情况，适用范围也更加广泛。另外沉淀硫酸钡的添加也可以减少钛白粉颜料的使用量，从而节约了制造成本。本热固性PFPE‑氟碳聚酯粉末涂料的生产工艺，所使用的设备以及使用参数相对于其他用于PFPE‑氟碳聚酯粉末涂料的生产工艺，更加节能，同时对物料具有更好的熔融效果以及对熔融后的物料具有更好的挤压效果。

Description

一种热固性PFPE-氟碳聚酯粉末涂料及其生产工艺

技术领域

本发明涉及粉末涂料技术领域，特别涉及一种热固性PFPE-氟碳聚酯粉末涂料及其生产工艺。

背景技术

随着我国经济的飞速发展，使得人们越来越注重生活品质，粉末涂料相对于传统油漆具有环保（低有机气体排放），更短的施工周期，更高的利用率以及更好的外观等优点。得到了越来越多的消费者的认可，但社会的进步，使得人们对特殊用途的粉末涂料需求日益增多。而热固性PFPE—氟碳聚酯粉末涂料，其稳定的化学结构，对称的物理结构，让涂层表面拥有低摩擦系数，疏水疏油，不容易被强酸强碱腐蚀，表面自由能低，不容易吸附污物，优秀的耐候性能等等优点，使得其能在高空自清洁幕墙，海上大桥的钢铁防腐蚀等领域大放异彩。降低了维护成本，满足一些特殊人群的需求。

如专利公告号CN107254239A公布的一种复合改性氟碳聚酯粉末涂料及其制备方法，本发明以钛酸四丁酯为钛源，正硅酸乙酯为硅源，制得复合纳米粉末填料，再与苯乙烯、十二烷基磺酸钠等物质搅拌成混合乳液，加入过硫酸钾保温反应接枝苯乙烯，再经十三氟辛基三乙氧基硅烷在氯仿中产生的活泼性硅醇的惰性低表面能处理，使复合纳米粉末填料具有极低的表面能，再与聚酯树脂、氟碳树脂等进行研磨得混合物料，最后经熔融混合挤出、压片、破碎、细粉碎、分离、除杂制得复合改性氟碳聚酯粉末涂料，本发明制备过程中纳米粒子与基料之间相容性好，无团聚现象发生，所得聚酯粉末涂料具有较好的流平性，可有效提高涂层的耐老化性能。但是该种粉末涂料的抗冲击性能以及耐化学腐蚀性能一般，无法应对一些特殊环境的情况。

发明内容

要解决的技术问题

本发明的目的是针对现有技术所存在的上述问题，特提供一种兼顾抗冲击性能，耐化学腐蚀性以及耐候性的热固性PFPE-氟碳聚酯粉末涂料及其生产工艺。

技术方案

为解决上述技术问题，本发明提供一种热固性PFPE-氟碳聚酯粉末涂料，包括下述重量份物料:全氟聚醚聚酯树脂50-60份，固化剂10-18份，流平剂0.5-1.5份，消泡剂0.1-0.5份，增塑剂0.5-2份，钛白粉10-20份，炭黑0.1-0.5份，铁黄0.1-0.5份，云母粉1-10份，沉淀硫酸钡5-10份。

该粉末涂料成分中通过添加增塑剂从而改善粉末涂料的抗冲击性能。通过添加铁黄，从而增强粉末涂料的耐光、耐大气影响、耐污浊气体以及耐碱性。通过添加云母粉，从而提高粉末涂料的机械强度，增强韧性、附着力抗老化及耐腐蚀性。通过添加沉淀硫酸钡，能提高粉末涂料的耐光、耐候、耐化学及电化学腐蚀性，同时具有一定的遮盖力可以对粉末涂料提升装饰效果，增强涂层的抗冲击强度。

进一步的，所述固化剂为闭环异氰酸酯。因为闭环异氰酸酯在170℃时开环反应，升温过程中，给予树脂充分的流平时间，从而可以获得更加光滑平整的外观。

进一步的，所述沉淀硫酸钡为改性沉淀型硫酸钡AB-02。因为沉淀型硫酸钡AB-02除具备沉淀型硫酸钡AB-03N特性外,另其粒径较小，包膜表面处理有强大的分散性能，能将团聚的TiO2彻底展开，有效隔离颜料类颗粒团聚，进而减少了钛白粉颜料使用量，从而节约了制造成本。

进一步的，所述云母粉为超细白云母粉。因为超细白云母粉可以更好的提高粉末涂料的机械强度，增强韧性、附着力抗老化、耐腐蚀性以及耐酸性。

进一步的，所述增塑剂为邻苯二甲酸酯类、磷酸酯类、葵二酸酯类和环氧脂类其中的一种。

进一步的，所述的一种热固性PFPE-氟碳聚酯粉末涂料的生产工艺，包括以下步骤：

（S1）配方物料混合均匀，倒入双螺杆挤出机中进行熔融；

（S2）将熔融的物料挤压冷却成片子；

（S3）将片子置于粉碎机中粉碎，使用手工筛网进行过筛。

进一步的，所述步骤（S1）中双螺杆挤出机分为I区和II区，其中Ⅰ区温度100℃，Ⅱ区温度105℃。I区温度太低树脂不容易软化，电流和扭矩都增大，对螺杆和电机的使用寿命都有影响，温度太高则物料在进料口直接软化，堵塞进料口。Ⅱ区温度稍高，树脂软化熔融，剪切力减小，减小扭矩。同时由于闭环异氰酸酯开环温度较高，不用担心提前固化的问题。

进一步的，所述双螺杆挤出机挤出时电流稳定为9A，挤出机设定转速为300rpm。该参数的设定有利于双螺杆挤出机更好地使配方物料进行充分熔融。

进一步的，所述步骤（S2）中具体是通过水冷辊筒对物料进行挤压冷却。该方式可以对物料进行完全挤压，同时挤压效果高。

进一步的，所述步骤（S3）中手工筛网的目数为220目。使用更大目数的筛网会使筛落粉末的粒径分布变宽，熔融不一致影响到表面张力，影响到流平。

本发明的有益效果：

本热固性PFPE-氟碳聚酯粉末涂料解决了一般PFPE-氟碳聚酯粉末涂料只具有单一的耐老化性或者耐化学腐蚀性的问题，通过成分中增加增塑剂、铁黄、云母粉以及沉淀硫酸钡，从而使粉末涂料同时兼顾抗冲击性能，耐化学腐蚀性以及耐候性，进而使其能适应更多更严酷的环境情况，适用范围也更加广泛。另外沉淀硫酸钡的添加也可以减少钛白粉颜料的使用量，从而节约了制造成本。

而本用于热固性PFPE-氟碳聚酯粉末涂料的生产工艺，所使用的设备以及使用参数相对于其他用于PFPE-氟碳聚酯粉末涂料的生产工艺，更加节能，同时对物料具有更好的熔融效果以及对熔融后的物料具有更好的挤压效果。

具体实施方式

先按照粉末涂料总量组分构成量取50-60份的全氟聚醚聚酯树脂，10-18份的固化剂，0.5-1.5份的流平剂，0.1-0.5份的消泡剂，0.5-2份的增塑剂，10-20份的钛白粉，0.1-0.5份的炭黑，0.1-0.5份的铁黄，1-10份的云母粉，5-10份的沉淀硫酸钡。然后将所有的物料放入物料混合机中进行物料混动，并由送料机送入双螺杆挤出机内。控制双螺杆挤出机挤出时电流稳定为9A，挤出机设定转速为300rpm，并确立双螺杆挤出机的温度的I区和II区，其中Ⅰ区温度100℃，Ⅱ区温度105℃。然后将熔融的物料通过水冷辊筒将挤压冷却成片子。将片子置于粉碎机中粉碎，使用220目手工筛网进行过筛。筛落粉末静电喷涂铝板及冷轧板，喷枪静电高压调整到60KV,电流调整到8μA—15μA，枪距20cm—35cm。最后将喷涂后的样板置于烤箱中200℃高温固化15min。涂层测试常温放置一天后进行。

实施例一

按照粉末涂料总量组分构成量取56份的全氟聚醚聚酯树脂，14份的闭环异氰酸酯，1份的流平剂，0.3份的消泡剂，1的增塑剂，16.44份的钛白粉，0.248份的炭黑，0.256份的铁黄，5份的超细白云母粉，5.756份的沉淀型硫酸钡AB-02。然后将所有的物料放入物料混合机中进行物料混动，并由送料机送入双螺杆挤出机内。控制双螺杆挤出机挤出时电流稳定为9A，挤出机设定转速为300rpm，并确立双螺杆挤出机的温度的I区和II区，其中Ⅰ区温度100℃，Ⅱ区温度105℃。然后将熔融的物料通过水冷辊筒将挤压冷却成片子。将片子置于粉碎机中粉碎，使用220目手工筛网进行过筛。筛落粉末静电喷涂铝板及冷轧板，喷枪静电高压调整到60KV,电流调整到10μA枪距25cm。最后将喷涂后的样板置于烤箱中200℃高温固化15min。涂层测试常温放置一天后进行。

表1粉末涂料涂膜的性能测试结果表

实施二

按照粉末涂料总量组分构成量取52份的全氟聚醚聚酯树脂，18份的闭环异氰酸酯，1份的流平剂，0.1份的消泡剂，1的增塑剂，10份的钛白粉，0.3份的炭黑，0.3份的铁黄，8份的超细白云母粉，9.3份的沉淀硫酸钡AB-02。然后将所有的物料放入物料混合机中进行物料混动，并由送料机送入双螺杆挤出机内。控制双螺杆挤出机挤出时电流稳定为9A，挤出机设定转速为300rpm，并确立双螺杆挤出机的温度的I区和II区，其中Ⅰ区温度100℃，Ⅱ区温度105℃。然后将熔融的物料通过水冷辊筒将挤压冷却成片子。将片子置于粉碎机中粉碎，使用220目手工筛网进行过筛。筛落粉末静电喷涂铝板及冷轧板，喷枪静电高压调整到60KV,电流调整到10μA枪距25cm。最后将喷涂后的样板置于烤箱中200℃高温固化15min。涂层测试常温放置一天后进行。

表2粉末涂料涂膜的性能测试结果表

实施三

按照粉末涂料总量组分构成量取58份的全氟聚醚聚酯树脂，12份的闭环异氰酸酯，1.25份的流平剂，0.75份的消泡剂，1的增塑剂，19.4份的钛白粉，0.172份的炭黑，0.428份的铁黄，2份的超细白云母粉，5份的沉淀硫酸钡AB-02。然后将所有的物料放入物料混合机中进行物料混动，并由送料机送入双螺杆挤出机内。控制双螺杆挤出机挤出时电流稳定为9A，挤出机设定转速为300rpm，并确立双螺杆挤出机的温度的I区和II区，其中Ⅰ区温度100℃，Ⅱ区温度105℃。然后将熔融的物料通过水冷辊筒将挤压冷却成片子。将片子置于粉碎机中粉碎，使用220目手工筛网进行过筛。筛落粉末静电喷涂铝板及冷轧板，喷枪静电高压调整到60KV,电流调整到10μA枪距25cm。最后将喷涂后的样板置于烤箱中200℃高温固化15min。涂层测试常温放置一天后进行。

表3粉末涂料涂膜的性能测试结果表

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种热固性PFPE-氟碳聚酯粉末涂料，其特征在于： 包括下述重量份物料:全氟聚醚聚酯树脂50-60份，固化剂10-18份，流平剂0.5-1.5份，消泡剂0.1-0.5份，增塑剂0.5-2份，钛白粉10-20份，炭黑0.1-0.5份，铁黄0.1-0.5份，云母粉1-10份，沉淀硫酸钡5-10份。

2.根据权利要求1所述的一种热固性PFPE-氟碳聚酯粉末涂料，其特征在于：所述固化剂为闭环异氰酸酯 。

3.根据权利要求1所述的一种热固性PFPE-氟碳聚酯粉末涂料，其特征在于：所述沉淀硫酸钡为改性沉淀型硫酸钡AB-02。

4.根据权利要求1所述的一种热固性PFPE-氟碳聚酯粉末涂料，其特征在于：所述云母粉为超细白云母粉。

5.根据权利要求1所述的一种热固性PFPE-氟碳聚酯粉末涂料，其特征在于：所述增塑剂为邻苯二甲酸酯类、磷酸酯类、葵二酸酯类和环氧脂类其中的一种。

6.根据权利要求1所述的一种热固性PFPE-氟碳聚酯粉末涂料的生产工艺，其特征在于：包括以下步骤：

（S1） 配方物料混合均匀，倒入双螺杆挤出机中进行熔融；

（S2）将熔融的物料挤压冷却成片子；

（S3）将片子置于粉碎机中粉碎，使用手工筛网进行过筛。

7.根据权利要求6所述的一种热固性PFPE-氟碳聚酯粉末涂料的生产工艺，其特征在于：所述步骤（S1）中双螺杆挤出机分为I区和II区，其中Ⅰ区温度100℃，Ⅱ区温度105℃。

8.根据权利要求7所述的一种热固性PFPE-氟碳聚酯粉末涂料的生产工艺，其特征在于：所述双螺杆挤出机挤出时电流稳定为9A，挤出机设定转速为300rpm。

9.根据权利要求6所述的一种热固性PFPE-氟碳聚酯粉末涂料的生产工艺，其特征在于：所述步骤（S2）中具体是通过水冷辊筒对物料进行挤压冷却。

10.根据权利要求6所述的一种热固性PFPE-氟碳聚酯粉末涂料的生产工艺，其特征在于：所述步骤（S3）中手工筛网的目数为220目。