CN109666371A - 一种固废超微粉基粉末涂料及其涂装方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及粉末涂料技术领域，更具体而言，涉及一种固废超微粉基粉末涂料及其涂装方法，制备粉末涂料的过程省去熔融挤出环节，直接用固废超细粉预混合然后加一定量水以及助剂进行充分混合即得水性涂装的粉末涂料，有效降低成本，可以避免常规粉末涂料制备过程的熔融‑挤出‑破碎的繁琐步骤及高能耗，也避免了清洗熔融挤出设备，以及静电喷涂的技术问题和过程中的粉尘问题。本发明的粉末涂料涂装以水为稀释分散剂，避免了粉尘污染，具有环境友好性；本发明的水性涂装涂料可喷可刷，能处理异形工件，不会留下死角，涂装效果好；本发明的水性涂装工艺简单，涂装效率高，易于控制，利于大规模应用。

Description

一种固废超微粉基粉末涂料及其涂装方法
技术领域
本发明涉及粉末涂料技术领域，更具体而言，涉及一种固废超微粉基粉末涂料及其涂装方法。
背景技术
粉末涂料是以微细粉末状存在的固体粉末涂料，以粉末状转移到被涂物上，经烘烤熔融、固化从而成膜的涂料。粉末涂料具有涂膜持久的性能，深受用户喜爱。粉末涂料的常规制备过程为预混、熔融挤出、压片、粗破碎、细粉碎等步骤，该过程工艺繁琐且能耗较高。
目前粉末涂料主要采用静电粉末喷涂，以具有雾化咀(使涂料雾化)和放电级(发生电量电流)的涂装机使涂料微粒化，对之施加电荷，在电极与被涂物体之间形成电场，利用其静电吸附作用而涂装。静电粉末喷涂法对施工人员的危害很大，即便工作时佩戴防毒面具，在这样的环境下长期工作也会吸入粉末，有形成尘肺的危险；而且环境中粉尘浓度过高还存在粉尘爆炸的风险。另外，由于静电喷涂法是通过带电方式涂装的，故主要应用于金属底材为主的材料涂装，很难使用于其它非导电材料的涂装。
典型的固废包括粉煤灰、煤矸石、钢渣、矿渣等，产量大、占地多，并且大量堆积造成非常严重的环境问题。目前固废主要用于建筑材料、路基材料、泥浆墙、水泥填料、涂料填料等方面。张海军.粉煤灰作为有色涂料的填料应用研究[J]. 煤炭技术, 2013, 32(5).利用超细粉煤灰作为涂料的填料，涂料性能优异；王征粹. 把粉煤灰用作涂料的填料[J]. 上海涂料, 1994(1):22-23.把粉煤灰作为涂料的填料，明显提高涂料某些性能外，成本也明显降低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种环境友好的、节约原料的固废超微粉基粉末涂料及其涂装方法。
为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：
一种固废超微粉基粉末涂料，包括100g超细环氧颗粒、1-6g固化剂、0.1-0.5g固化促进剂、1-4g流平剂和40-120g固废超微粉；称取超细环氧颗粒置于研磨搅拌容器中，依次加入固化剂，固化促进剂，流平剂，固废超微粉，充分混合即得固废超微基粉末涂料。
进一步地，所述超细环氧颗粒粒径为1-5μm。
进一步地，所述的固废超微粉为粉煤灰、煤矸石煅烧高岭土、滑石粉、钛白粉中的一种或多种。
进一步地，所述固废超微粉粒度为1-10μm。
进一步地，所述的固化剂为双氰胺、取代双氰胺、加成双氰胺、二羧酸二酰肼中的一种。
进一步地，所述的固化促进剂为2-甲基咪唑、2-苯基咪唑啉，尿素衍生物中的一种。
进一步地，一种固废超微粉基粉末涂料的涂装方法，包括以下步骤：将固废超微基粉末涂料和水按照质量比为1:(0.6-1)的比例混合，加入质量分数为0.5-3%的消泡剂，研磨搅拌均匀，通过涂膜机将该涂料涂装在试板上，在阶梯温度下进行固化，冷却到室温，固废超微粉基粉末涂料涂装完成。
进一步地，所述的消泡剂为矿物油消泡剂、硅油乳液消泡剂、聚醚类消泡剂中的一种。
进一步地，所述的阶梯温度固化具体包括以下步骤：将涂好的试板在室温下干燥5-8min后，放入鼓风固化箱中于40-90℃下干燥5-10min；继续升温至180-200℃固化12-20min。
与现有技术相比，本发明所具有的有益效果为：
本发明提供了一种固废超微粉基粉末涂料及其涂装方法，制备粉末涂料的过程省去熔融挤出环节，直接用固废超细粉预混合然后加一定量水以及助剂进行充分混合即得水性涂装的粉末涂料，有效降低成本，可以避免常规粉末涂料制备过程的熔融-挤出-破碎的繁琐步骤及高能耗，也避免了清洗熔融挤出设备，以及静电喷涂的技术问题和过程中的粉尘问题。本发明的粉末涂料涂装以水为稀释分散剂，避免了粉尘污染，具有环境友好性；本发明的水性涂装涂料可喷可刷，能处理异形工件，不会留下死角，涂装效果好；本发明的水性涂装工艺简单，涂装效率高，易于控制，利于大规模应用。
附图说明
图1为本发明实施例1的煤矸石煅烧高岭土基粉末涂料的水性涂装试板SEM图。
图2为本发明实施例1煤矸石煅烧高岭土基粉末涂料的水性涂装试板的主要性能；
图3为本发明实施例2-6不同超细粉煤灰添加量的粉末涂料的水性涂装试板的主要性能。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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做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。
一种固废超微粉基粉末涂料，包括100g超细环氧颗粒、1-6g固化剂、0.1-0.5g固化促进剂、1-4g流平剂和40-120g固废超微粉；称取超细环氧颗粒置于研磨搅拌容器中，依次加入固化剂，固化促进剂，流平剂，固废超微粉，充分混合即得固废超微基粉末涂料。所述超细环氧颗粒粒径为1-5μm。所述的固废超微粉为粉煤灰、煤矸石煅烧高岭土、滑石粉、钛白粉中的一种或多种。所述固废超微粉粒度为1-10μm。所述的固化剂为双氰胺、取代双氰胺、加成双氰胺、二羧酸二酰肼中的一种。所述的固化促进剂为2-甲基咪唑、2-苯基咪唑啉，尿素衍生物中的一种。
一种固废超微粉基粉末涂料的涂装方法，包括以下步骤：称取超细环氧颗粒置于研磨搅拌容器中，依次加入固化剂，固化促进剂，流平剂，固废超微粉，充分混合即得固废超微基粉末涂料，将固废超微基粉末涂料和水按照质量比为1:(0.6-1)的比例混合，加入质量分数为0.5-3%的消泡剂，研磨搅拌均匀，通过涂膜机将该涂料涂装在试板上，在阶梯温度下进行固化，冷却到室温，固废超微粉基粉末涂料涂装完成。所述的消泡剂为矿物油消泡剂、硅油乳液消泡剂、聚醚类消泡剂中的一种。所述的阶梯温度固化具体包括以下步骤：将涂好的试板在室温下干燥5-8min后，放入鼓风固化箱中于40-90℃下干燥5-10min；继续升温至180-200℃固化12-20min。
实施例1
称取粒度为1-5μm的超细环氧树脂颗粒50g置于搅拌容器中，依次加入双氰胺2g，2-甲基咪唑0.2g，流平剂2g，平均粒径为2.5μm的煤矸石煅烧高岭土60g，充分混合，即得煤矸石煅烧高岭土基粉末涂料。涂装使用时，将该粉末涂料和水按照1:0.85的比例混合搅拌，加入1.5%硅油乳液消泡剂，研磨搅匀；然后利用涂膜机（BGD 219，广州标格达实验室仪器用品有限公司）涂在0.3mm的马口铁上，涂好的试板在室温环境干燥8min后；放入鼓风固化箱（GZX-GF-1-BS-II/H，上海跃进医疗器械有限公司）中于70℃干燥5min；升温至180℃固化15min，冷却后得到的水性涂装试板，表观光洁，图1所示的SEM图可看到涂层表面均匀，无明显缺陷。对其进行主要性能测试，包括硬度、附着力、光泽度及耐冲击性等，测试结果见图2，符合《热固性粉末涂料化工行业标准》(HG／T2006-2006)中的要求。
实施例2
称取粒度为1-5μm的超细环氧树脂颗粒100g置于搅拌容器中，依次加入双氰胺2.5g，2-甲基咪唑0.2g，流平剂1.5g，粒径为2μm的40g的粉煤灰，混合均匀，即得固废超微粉基粉末涂料。
涂装使用时，将该粉末涂料和水按照1:1的比例混合搅拌，加入1.5%硅油乳液消泡剂，研磨搅匀；然后利用涂膜机（BGD219，广州标格达实验室仪器用品有限公司）涂在0.3mm的马口铁上，涂好的试板在室温环境干燥5min后；放入鼓风固化箱（GZX-GF-1-BS-II/H，上海跃进医疗器械有限公司）于50℃干燥8min，继续升温至180℃固化15min，冷却后得到水性涂装试板。
实施例3
称取粒度为1-5μm的超细环氧树脂颗粒100g置于搅拌容器中，依次加入双氰胺2.5g，2-甲基咪唑0.2g，流平剂1.5g，粒径为2μm的60g的超细粉煤灰，混合均匀，即得固废超微粉基粉末涂料。
涂装使用时，将该粉末涂料和水按照1:1的比例混合搅拌，加入1.5%硅油乳液消泡剂，研磨搅匀；然后利用涂膜机（BGD219，广州标格达实验室仪器用品有限公司）涂在0.3mm的马口铁上，涂好的试板在室温环境干燥5min后；放入鼓风固化箱（GZX-GF-1-BS-II/H，上海跃进医疗器械有限公司）于50℃干燥8min，继续升温至180℃固化15min，冷却后得到水性涂装试板。
实施例4
称取粒度为1-5μm的超细环氧树脂颗粒100g置于搅拌容器中，依次加入双氰胺2.5g，2-甲基咪唑0.2g，流平剂1.5g，粒径为2μm的80g的超细粉煤灰，混合均匀，即得固废超微粉基粉末涂料。
涂装使用时，将该粉末涂料和水按照1:1的比例混合搅拌，加入1.5%硅油乳液消泡剂，研磨搅匀；然后利用涂膜机（BGD219，广州标格达实验室仪器用品有限公司）涂在0.3mm的马口铁上，涂好的试板在室温环境干燥5min后；放入鼓风固化箱（GZX-GF-1-BS-II/H，上海跃进医疗器械有限公司）于50℃干燥8min，继续升温至180℃固化15min，冷却后得到水性涂装试板。
实施例5
称取粒度为5μm的超细环氧树脂颗粒100g置于搅拌容器中，依次加入双氰胺2.5g，2-甲基咪唑0.2g，流平剂1.5g，粒径为2μm的100g的超细粉煤灰，混合均匀，即得固废超微粉基粉末涂料。
涂装使用时，将该粉末涂料和水按照1:1的比例混合搅拌，加入1.5%硅油乳液消泡剂，研磨搅匀；然后利用涂膜机（BGD219，广州标格达实验室仪器用品有限公司）涂在0.3mm的马口铁上，涂好的试板在室温环境干燥5min后；放入鼓风固化箱（GZX-GF-1-BS-II/H，上海跃进医疗器械有限公司）于50℃干燥8min，继续升温至180℃固化15min，冷却后得到水性涂装试板。
实施例6
称取粒度为1-5μm的超细环氧树脂颗粒100g置于搅拌容器中，依次加入双氰胺2.5g，2-甲基咪唑0.2g，流平剂1.5g，粒径为2μm的120g的超细粉煤灰，混合均匀，即得固废超微粉基粉末涂料。
涂装使用时，将该粉末涂料和水按照1:1的比例混合搅拌，加入1.5%硅油乳液消泡剂，研磨搅匀；然后利用涂膜机（BGD219，广州标格达实验室仪器用品有限公司）涂在0.3mm的马口铁上，涂好的试板在室温环境干燥5min后；放入鼓风固化箱（GZX-GF-1-BS-II/H，上海跃进医疗器械有限公司）于50℃干燥8min，继续升温至180℃固化15min，冷却后得到水性涂装试板。
对实施例2-6中制备的水性涂装试板进行主要性能测试，包括硬度、附着力、光泽度及耐冲击性等，测试结果见图3，均符合《热固性粉末涂料化工行业标准》(HG／T2006-2006)中的要求。
上面仅对本发明的较佳实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化，各种变化均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种固废超微粉基粉末涂料，其特征在于：包括100g超细环氧颗粒、1-6g固化剂、0.1-0.5g固化促进剂、1-4g流平剂和40-120g固废超微粉；称取超细环氧颗粒置于研磨搅拌容器中，依次加入固化剂，固化促进剂，流平剂，固废超微粉，充分混合即得固废超微基粉末涂料。
2.根据权利要求1所述的一种固废超微粉基粉末涂料，其特征在于：所述超细环氧颗粒粒径为1-5μm。
3.根据权利要求1所述的一种固废超微粉基粉末涂料，其特征在于：所述的固废超微粉为粉煤灰、煤矸石煅烧高岭土、滑石粉、钛白粉中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的一种固废超微粉基粉末涂料，其特征在于：所述固废超微粉粒度为1-10μm。
5.根据权利要求1所述的一种固废超微粉基粉末涂料，其特征在于：所述的固化剂为双氰胺、取代双氰胺、加成双氰胺、二羧酸二酰肼中的一种。
6.根据权利要求1所述的一种固废超微粉基粉末涂料，其特征在于：所述的固化促进剂为2-甲基咪唑、2-苯基咪唑啉，尿素衍生物中的一种。
7.根据权利要求1所述的一种固废超微粉基粉末涂料的涂装方法，其特征在于，包括以下步骤：将固废超微基粉末涂料和水按照质量比为1:(0.6-1)的比例混合，加入质量分数为0.5-3%的消泡剂，研磨搅拌均匀，通过涂膜机将该涂料涂装在试板上，在阶梯温度下进行固化，冷却到室温，固废超微粉基粉末涂料涂装完成。
8.根据权利要求7所述的一种固废超微粉基粉末涂料的涂装方法，其特征在于：所述的消泡剂为矿物油消泡剂、硅油乳液消泡剂、聚醚类消泡剂中的一种。
9.根据权利要求7所述的一种固废超微粉基粉末涂料的涂装方法，其特征在于，所述的阶梯温度固化具体包括以下步骤：将涂好的试板在室温下干燥5-8min后，放入鼓风固化箱中于40-90℃下干燥5-10min；继续升温至180-200℃固化12-20min。
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
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RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20190423

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