CN109401569A - 一种具有回弹性能的耐冲击粉末涂料 - Google Patents

一种具有回弹性能的耐冲击粉末涂料 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种具有回弹性能的耐冲击粉末涂料，由以下重量份原料制成：聚酯树脂58‑62、固化剂4.5‑4.7、安息香0.2‑0.4、流平剂0.9‑1.1、钛白粉24‑26、沉淀硫酸钡3.7‑3.9、丙烯酸酯橡胶18‑22、水性聚氨酯16‑18、纳米二氧化钛分散液8‑10、成膜助剂5‑7、增稠剂6‑8、消泡剂5‑7。本发明的粉末涂料通过丙烯酸酯橡胶和聚氨酯的内外结合，使得涂料整体弹性好，抗冲击力强，在受到冲击时，不会因内外弹性的不同而导致分裂，在冲击变形时，也可通过聚氨酯的超高弹性而恢复形变；另外，通过在喷涂液中添加纳米二氧化钛分散液，利于纳米二氧化钛分散液的自洁能力，弥补聚氨酯易于粘附灰尘的缺点，保证粉末涂料层表面的洁净。

Description

一种具有回弹性能的耐冲击粉末涂料
技术领域
本发明涉及粉末涂料技术领域，尤其涉及一种具有回弹性能的耐冲击粉末涂料。
背景技术
粉末涂料是以固体树脂和颜料、填料及助剂等组成的固体粉末状合成树脂涂料。和普通溶剂型涂料及水性涂料不同，它的分散介质不是溶剂和水，而是空气。粉末涂料是一种环保零VOC排放的品种，落地料可以循环使用，基本不产生有毒害废弃物。
我国粉末涂料涂装市场的最大增长领域是：船舶工业和管道工业。存在的问题是耐冲击性及吸湿性有待改善和提高，研究人员把主要精力集中在用各种基料的改性上。国内生产的管道防腐环氧粉末涂料涂装在贮存稳定性及涂覆施工性方面，与国外优质产品相比尚有一定差距。由于粉末涂料在耐冲击性方面的不足，在粉末涂料应用到基材上后，收到冲击时容易产生永久变形，有时甚至出现爆裂，不利于对基材的保护。如何设计一种具有回弹性能的耐冲击粉末涂料是本发明所要解决的技术问题。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供一种具有回弹性能的耐冲击粉末涂料。
本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：
一种具有回弹性能的耐冲击粉末涂料，由以下重量份原料制成：聚酯树脂58-62、固化剂4.5-4.7、安息香0.2-0.4、流平剂0.9-1.1、钛白粉24-26、沉淀硫酸钡3.7-3.9、丙烯酸酯橡胶18-22、水性聚氨酯16-18、纳米二氧化钛分散液8-10、成膜助剂5-7、增稠剂6-8、消泡剂5-7。
优选的，所述的一种具有回弹性能的耐冲击粉末涂料，所述的聚酯树脂采用酸值为32-38mgKOH/g的热固性饱和聚酯，具体的为美国湛新公司的CC2441-2产品。
优选的，所述的一种具有回弹性能的耐冲击粉末涂料，所述的固化剂为异氰尿酸三缩水甘油酯或羟烷基酰胺。
优选的，所述的一种具有回弹性能的耐冲击粉末涂料，所述的成膜助剂为十二醇酯和二丙二醇丁醚按照2:1的重量比例复合制成。
优选的，所述的一种具有回弹性能的耐冲击粉末涂料，所述的增稠剂为丙烯酸类增稠剂。
优选的，所述的一种具有回弹性能的耐冲击粉末涂料，所述的消泡剂为二甲基硅油。
一种具有回弹性能的耐冲击粉末涂料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将聚酯树脂、固化剂、安息香、流平剂、钛白粉、沉淀硫酸钡、丙烯酸酯橡胶放入混合机中混合均匀；
(2)将混合均匀后的原料倒入挤出机，挤出机的温度设定分别为：一区35-50℃，二区100-120℃，三区100-120℃，保证材料不固化但保持熔融状态下进行熔融混合；
(3)将步骤(2)中熔融混合好的熔融混合物挤出，通过压片机压成片并冷却，然后将片料通过粗粉碎机粗破碎后放入研磨机中研磨，过筛后得粉料颗粒备用；
(4)将水性聚氨酯和纳米二氧化钛分散液混合，加入成膜助剂、增稠剂和消泡剂后超声分散均匀，得喷涂液；
(5)将步骤(3)的粉料颗粒加热至85-90℃，采用气雾式喷嘴，以90-130:1的气液比将步骤(4)的喷涂液均匀的喷涂在步骤(3)的粉料颗粒上，冷却后即可。
一种具有回弹性能的耐冲击粉末涂料的使用方法，包括以下步骤：将所述粉末涂料施加到基材，放入设定为200℃烘箱烘烤10分钟，让所述粉末颗粒熔融和熔化，使涂料反应固化，然后取出冷却即可。
本发明的优点在于：本发明的粉末涂料通过丙烯酸酯橡胶和聚氨酯的内外结合，使得涂料整体弹性好，抗冲击力强，在受到冲击时，不会因内外弹性的不同而导致分裂，在冲击变形时，也可通过聚氨酯的超高弹性而恢复形变；另外，通过在喷涂液中添加纳米二氧化钛分散液，利于纳米二氧化钛分散液的自洁能力，弥补聚氨酯易于粘附灰尘的缺点，保证粉末涂料层表面的洁净。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1，一种具有回弹性能的耐冲击粉末涂料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将聚酯树脂60、固化剂4.6、安息香0.3、流平剂1、钛白粉25、沉淀硫酸钡3.8、丙烯酸酯橡胶20放入混合机中混合均匀；
(2)将混合均匀后的原料倒入挤出机，挤出机的温度设定分别为：一区35-50℃，二区100-120℃，三区100-120℃，保证材料不固化但保持熔融状态下进行熔融混合；
(3)将步骤(2)中熔融混合好的熔融混合物挤出，通过压片机压成片并冷却，然后将片料通过粗粉碎机粗破碎后放入研磨机中研磨，过筛后得粉料颗粒备用；
(4)将水性聚氨酯17和纳米二氧化钛分散液9混合，加入成膜助剂6、增稠剂7和消泡剂6后超声分散均匀，得喷涂液；
(5)将步骤(3)的粉料颗粒加热至85-90℃，采用气雾式喷嘴，以90-130:1的气液比将步骤(4)的喷涂液均匀的喷涂在步骤(3)的粉料颗粒上，冷却后即可。
一种具有回弹性能的耐冲击粉末涂料的使用方法，包括以下步骤：将所述粉末涂料施加到基材，放入设定为200℃烘箱烘烤10分钟，让所述粉末颗粒熔融和熔化，使涂料反应固化，然后取出冷却即可。
实施例2，一种具有回弹性能的耐冲击粉末涂料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将聚酯树脂60、固化剂4.6、安息香0.3、流平剂1、钛白粉25、沉淀硫酸钡48.8、丙烯酸酯橡胶20放入混合机中混合均匀；
(2)将混合均匀后的原料倒入挤出机，挤出机的温度设定分别为：一区35-50℃，二区100-120℃，三区100-120℃，保证材料不固化但保持熔融状态下进行熔融混合；
(3)将步骤(2)中熔融混合好的熔融混合物挤出，通过压片机压成片并冷却，然后将片料通过粗粉碎机粗破碎后放入研磨机中研磨，过筛得到符合粒径的产品。
一种具有回弹性能的耐冲击粉末涂料的使用方法，包括以下步骤：将所述粉末涂料施加到基材，放入设定为200℃烘箱烘烤10分钟，让所述粉末颗粒熔融和熔化，使涂料反应固化，然后取出冷却即可。
实施例3，一种具有回弹性能的耐冲击粉末涂料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将聚酯树脂60、固化剂4.6、安息香0.3、流平剂1、钛白粉25、沉淀硫酸钡23.8放入混合机中混合均匀；
(2)将混合均匀后的原料倒入挤出机，挤出机的温度设定分别为：一区35-50℃，二区100-120℃，三区100-120℃，保证材料不固化但保持熔融状态下进行熔融混合；
(3)将步骤(2)中熔融混合好的熔融混合物挤出，通过压片机压成片并冷却，然后将片料通过粗粉碎机粗破碎后放入研磨机中研磨，过筛后得粉料颗粒备用；
(4)将水性聚氨酯17和纳米二氧化钛分散液9混合，加入成膜助剂6、增稠剂7和消泡剂6后超声分散均匀，得喷涂液；
(5)将步骤(3)的粉料颗粒加热至85-90℃，采用气雾式喷嘴，以90-130:1的气液比将步骤(4)的喷涂液均匀的喷涂在步骤(3)的粉料颗粒上，冷却后即可。
一种具有回弹性能的耐冲击粉末涂料的使用方法，包括以下步骤：将所述粉末涂料施加到基材，放入设定为200℃烘箱烘烤10分钟，让所述粉末颗粒熔融和熔化，使涂料反应固化，然后取出冷却即可。
实施例4，一种具有回弹性能的耐冲击粉末涂料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将聚酯树脂60、固化剂4.6、安息香0.3、流平剂1、钛白粉25、沉淀硫酸钡68.8放入混合机中混合均匀；
(2)将混合均匀后的原料倒入挤出机，挤出机的温度设定分别为：一区35-50℃，二区100-120℃，三区100-120℃，保证材料不固化但保持熔融状态下进行熔融混合；
(3)将步骤(2)中熔融混合好的熔融混合物挤出，通过压片机压成片并冷却，然后将片料通过粗粉碎机粗破碎后放入研磨机中研磨，过筛得到符合粒径的产品。
一种具有回弹性能的耐冲击粉末涂料的使用方法，包括以下步骤：将所述粉末涂料施加到基材，放入设定为200℃烘箱烘烤10分钟，让所述粉末颗粒熔融和熔化，使涂料反应固化，然后取出冷却即可。
聚酯树脂采用酸值为28～32mgKOH/g的热固性饱和聚酯，典型的有美国湛新的CC2441-2，荷兰DSM公司的P4900，安徽神剑新材料的SJ4212，本发明采用的神剑新材料的SJ4212；
固化剂采用异氰尿酸三缩水甘油酯或羟烷基酰胺，本发明采用的是日本尼桑公司的异氰尿酸三缩水甘油酯；
安息香是用来消除粉末熔融固化气体产生的针孔；
流平剂是用来消除涂膜表面的缺陷，本发明采用的南海化学的GLP588；
沉淀硫酸钡的作用是用来增加涂膜的硬度，本发明使用的是陕西富化的硫酸钡；
成膜助剂为十二醇酯和二丙二醇丁醚按照2:1的重量比例复合制成；
增稠剂采用丙烯酸类增稠剂；
消泡剂采用二甲基硅油。
a b c d
聚酯树脂 60 60 60 60
固化剂 4.6 4.6 4.6 4.6
安息香 0.3 0.3 0.3 0.3
流平剂 1 1 1 1
钛白粉 25 25 25 25
沉淀硫酸钡 3.8 48.8 23.8 68.8
丙烯酸酯橡胶 20 20
水性聚氨酯 17 17
纳米二氧化钛分散液 9 9
成膜助剂 6 6
增稠剂 7 7
消泡剂 6 6
表1
表2
表1为各个试验组的成分表，表2为与表1对应的各组的试验数据，其中自洁能力的测试为在涂料表面喷洒泥浆，30天后按洁净程度分为甲、乙两个等级；从上表中可以看出，b组试验中没有添加纳米二氧化钛分散液和水性聚氨酯复合而成的涂膜，其耐冲击能力一般，自洁能力差，柔韧性一般；c组试验中没有添加丙烯酸酯橡胶成分，其耐冲击能力一般，自洁能力强，柔韧性一般；d组试验中没有添加纳米二氧化钛分散液和水性聚氨酯复合而成的涂膜和丙烯酸酯橡胶成分，其耐冲击能力、自洁能力和柔韧性均较差；而a组试验中添加纳米二氧化钛分散液和水性聚氨酯复合而成的涂膜和丙烯酸酯橡胶成分，其耐冲击能力、自洁能力和柔韧性均较优异。
将纳米二氧化钛分散液和水性聚氨酯复合成喷涂液喷涂于涂料颗粒表面，在涂料受到冲击时，由于聚氨酯具有超高的弹性，可抵抗部分冲击力；另外，在涂料内添加丙烯酸酯橡胶成分，通过丙烯酸酯橡胶的弹性，改变涂料颗粒内部的弹性，提高各个原料之间复合的紧密性；通过丙烯酸酯橡胶和聚氨酯的内外结合，使得涂料整体弹性好，抗冲击力强，在受到冲击时，不会因内外弹性的不同而导致分裂，在冲击变形时，也可通过聚氨酯的超高弹性而恢复形变；另外，通过在喷涂液中添加纳米二氧化钛分散液，利于纳米二氧化钛分散液的自洁能力，弥补聚氨酯易于粘附灰尘的缺点，保证粉末涂料层表面的洁净。
需要说明的是，在本文中，如若存在第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种具有回弹性能的耐冲击粉末涂料，其特征在于，由以下重量份原料制成：聚酯树脂58-62、固化剂4.5-4.7、安息香0.2-0.4、流平剂0.9-1.1、钛白粉24-26、沉淀硫酸钡3.7-3.9、丙烯酸酯橡胶18-22、水性聚氨酯16-18、纳米二氧化钛分散液8-10、成膜助剂5-7、增稠剂6-8、消泡剂5-7。
2.根据权利要求1所述的一种具有回弹性能的耐冲击粉末涂料，其特征在于：所述的聚酯树脂采用酸值为32-38mgKOH/g的热固性饱和聚酯，具体的为美国湛新公司的CC2441-2产品。
3.根据权利要求1所述的一种具有回弹性能的耐冲击粉末涂料，其特征在于：所述的固化剂为异氰尿酸三缩水甘油酯或羟烷基酰胺。
4.根据权利要求1所述的一种具有回弹性能的耐冲击粉末涂料，其特征在于：所述的成膜助剂为十二醇酯和二丙二醇丁醚按照2:1的重量比例复合制成。
5.根据权利要求1所述的一种具有回弹性能的耐冲击粉末涂料，其特征在于：所述的增稠剂为丙烯酸类增稠剂。
6.根据权利要求1所述的一种具有回弹性能的耐冲击粉末涂料，其特征在于：所述的消泡剂为二甲基硅油。
7.一种如权利要求1-6任一项所述的具有回弹性能的耐冲击粉末涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将聚酯树脂、固化剂、安息香、流平剂、钛白粉、沉淀硫酸钡、丙烯酸酯橡胶放入混合机中混合均匀；
(2)将混合均匀后的原料倒入挤出机，挤出机的温度设定分别为：一区35-50℃，二区100-120℃，三区100-120℃，保证材料不固化但保持熔融状态下进行熔融混合；
(3)将步骤(2)中熔融混合好的熔融混合物挤出，通过压片机压成片并冷却，然后将片料通过粗粉碎机粗破碎后放入研磨机中研磨，过筛后得粉料颗粒备用；
(4)将水性聚氨酯和纳米二氧化钛分散液混合，加入成膜助剂、增稠剂和消泡剂后超声分散均匀，得喷涂液；
(5)将步骤(3)的粉料颗粒加热至85-90℃，采用气雾式喷嘴，以90-130:1的气液比将步骤(4)的喷涂液均匀的喷涂在步骤(3)的粉料颗粒上，冷却后即可。
8.一种如权利要求1-6任一项所述的具有回弹性能的耐冲击粉末涂料的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：将所述粉末涂料施加到基材，放入设定为200℃烘箱烘烤10分钟，让所述粉末颗粒熔融和熔化，使涂料反应固化，然后取出冷却即可。
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