CN110194925A - 一种金属铝粉粉末涂料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种金属铝粉粉末涂料及其制备方法，该金属铝粉粉末涂料由下述重量份的原料制成：环氧树脂80‑100，填料10‑15，稀土铈‑离子液体‑微晶纤维素复合包覆的金属铝粉1‑3，2‑甲基咪唑3‑4，流平剂2‑3，安息香0.05‑0.1。本发明既能对铝粉起到优异的保护效果，又使铝粉与树脂及其他原料具有优良的相容性，制备的金属铝粉粉末涂料具有优良的耐候性以及高机械性能，能形成具有持久的良好外观效果的涂膜，提高了金属铝粉粉末涂料的应用价值。

Description

一种金属铝粉粉末涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及粉末涂料技术领域，尤其涉及一种金属铝粉粉末涂料及其制备方法。
背景技术
粉末涂料不含有机溶剂，在固化时VOC的排放量低，与传统的溶剂型涂料相比具有环保、高效、经济的特点，随着生活水平的提高以及人们对环保的重视，越来越受到消费者的青睐。近年来，粉末涂料的产量和品种都在逐步增加，其应用扩大到各种领域。其中，金属铝粉粉末涂料是指通过在各种粉末涂料的原料中增添金属铝粉而制成的粉末涂料，在底材表面形成的涂膜呈金属光泽，是一种重要的装饰型粉末涂料。金属铝粉粉末涂料在形成涂膜时，往往有少量铝粉暴露在涂膜表面，长期暴露在空气中，发生氧化而变暗，最终影响涂膜的装饰效果。
目前，改善粉末涂料中金属铝粉氧化问题的主要方法是对铝粉进行表面处理，为铝粉提供保护层。其中有机聚合物包覆和无机溶胶包膜是效果较好的两种处理方法。有机聚合物包覆的铝粉在高速混合过程中，铝粉表面的聚合层易被破坏，降低了对铝粉的保护效果，涂膜耐候性差；无机溶胶包膜铝粉则存在与粉末涂料树脂相容性差，容易发生团聚，影响涂膜机械性能和外观效果的问题。因此，有必要开发涂膜耐候性好、机械性能高而且具有良好外观效果的金属铝粉粉末涂料。
发明内容
本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种金属铝粉粉末涂料及其制备方法，其制备的金属铝粉粉末涂料具有优良的耐候性以及高机械性能，能形成具有持久的良好外观效果的涂膜。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种金属铝粉粉末涂料，由下述重量份的原料制成：
环氧树脂80-100，填料10-15，稀土铈-离子液体-微晶纤维素复合包覆的金属铝粉1-3，2-甲基咪唑3-4，流平剂2-3，安息香0.05-0.1。
所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂。
所述填料为硫酸钡、钛白粉、二氧化硅中的一种或几种。
所述稀土铈-离子液体-微晶纤维素复合包覆的金属铝粉制备方法如下：将1-1.5重量份微晶纤维素加入40-50重量份离子液体中，于60-90℃搅拌溶解完全得到微晶纤维素离子液体溶液，然后加入10-15重量份硝酸铈溶液混合均匀，再加入80-90重量份金属铝粉并搅拌反应6-12h，反应完毕后过滤、洗涤、干燥，即得。
所述离子液体为1-辛基-3-甲基咪唑氯盐、1-丁基-3-甲基咪唑氯盐、1-辛基-2,3-二甲基咪唑氯盐、1-丁基-2,3-二甲基咪唑氯盐中的一种或几种。
所述硝酸铈溶液的摩尔浓度为0.05-0.1mol/L。
所述金属铝粉为片状铝粉，粒径为5-15μm。
所述流平剂为有机硅流平剂。
一种金属铝粉粉末涂料的制备方法，具体步骤如下：将稀土铈-离子液体-微晶纤维素复合包覆的金属铝粉加入环氧树脂中高速分散均匀，然后加入其余原料于120-140℃进行熔融挤出，再经过粉碎、过200-300目筛，即得金属铝粉粉末涂料。
本发明的优点是：
本发明通过将微晶纤维素溶解于离子液体中，再加入稀土盐和铝粉，利用稀土盐和离子液体在铝粉表面发生配合反应，在铝粉表面形成牢固的稀土铈-离子液体-微晶纤维素复合包覆保护层，该保护层既具有机械性能高，致密性好的特性，不易在加工中发生剥落，能对铝粉起到优异的保护效果，又能提高铝粉与树脂及其他原料之间的相容性，避免铝粉发生团聚，提高粉末涂料形成的涂膜的机械性能。本发明制备的金属铝粉粉末涂料具有优良的耐候性以及高机械性能，能形成具有持久的良好外观效果的涂膜，提高了金属铝粉粉末涂料的应用价值。
具体实施方式
实施例1
一种金属铝粉粉末涂料，由下述重量份的原料制成：
双酚A型环氧树脂E-5180，硫酸钡10，稀土铈-离子液体-微晶纤维素复合包覆的金属铝粉1，2-甲基咪唑3，BYK-306流平剂2，安息香0.05。
所述稀土铈-离子液体-微晶纤维素复合包覆的金属铝粉制备方法如下：将1重量份微晶纤维素加入40重量份1-辛基-3-甲基咪唑氯盐离子液体中，于60℃搅拌溶解完全得到微晶纤维素离子液体溶液，然后加入10重量份摩尔浓度为0.05mol/L的硝酸铈溶液混合均匀，再加入80重量份金属铝粉并搅拌反应6-12h，反应完毕后过滤、洗涤、干燥，即得。
所述金属铝粉为片状铝粉，粒径为5μm。
其制备方法具体步骤如下：将稀土铈-离子液体-微晶纤维素复合包覆的金属铝粉加入环氧树脂中高速分散均匀，然后加入其余原料于120℃进行熔融挤出，再经过粉碎、过200目筛，即得金属铝粉粉末涂料。
实施例2
一种金属铝粉粉末涂料，由下述重量份的原料制成：
双酚A型环氧树脂E-51100，二氧化硅15，稀土铈-离子液体-微晶纤维素复合包覆的金属铝粉3，2-甲基咪唑4，BYK-306流平剂3，安息香0.1。
所述稀土铈-离子液体-微晶纤维素复合包覆的金属铝粉制备方法如下：将1.5重量份微晶纤维素加入50重量份1-辛基-3-甲基咪唑氯盐离子液体中，于90℃搅拌溶解完全得到微晶纤维素离子液体溶液，然后加入15重量份摩尔浓度为0.1mol/L的硝酸铈溶液混合均匀，再加入90重量份金属铝粉并搅拌反应12h，反应完毕后过滤、洗涤、干燥，即得。
所述金属铝粉为片状铝粉，粒径为15μm。
其制备方法具体步骤如下：将稀土铈-离子液体-微晶纤维素复合包覆的金属铝粉加入环氧树脂中高速分散均匀，然后加入其余原料于140℃进行熔融挤出，再经过粉碎、过300目筛，即得金属铝粉粉末涂料。
对比例1
一种金属铝粉粉末涂料，由下述重量份的原料制成：
双酚A型环氧树脂E-5180，硫酸钡10，稀土铈-离子液体复合包覆的金属铝粉1，2-甲基咪唑3，BYK-306流平剂2，安息香0.05。
所述稀土铈-离子液体复合包覆的金属铝粉制备方法如下：在40重量份1-辛基-3-甲基咪唑氯盐离子液体中加入10重量份摩尔浓度为0.05mol/L的硝酸铈溶液混合均匀，再加入80重量份金属铝粉并搅拌反应6-12h，反应完毕后过滤、洗涤、干燥，即得。
所述金属铝粉为片状铝粉，粒径为5μm。
其制备方法具体步骤如下：将稀土铈-离子液体复合包覆的金属铝粉加入环氧树脂中高速分散均匀，然后加入其余原料于120℃进行熔融挤出，再经过粉碎、过200目筛，即得金属铝粉粉末涂料。
对比例2
一种金属铝粉粉末涂料，由下述重量份的原料制成：
双酚A型环氧树脂E-5180，硫酸钡10，离子液体-微晶纤维素复合包覆的金属铝粉1，2-甲基咪唑3，BYK-306流平剂2，安息香0.05。
所述离子液体-微晶纤维素复合包覆的金属铝粉制备方法如下：将1重量份微晶纤维素加入40重量份1-辛基-3-甲基咪唑氯盐离子液体中，于60℃搅拌溶解完全得到微晶纤维素离子液体溶液，然后加入10重量份水混合均匀，再加入80重量份金属铝粉并搅拌反应6-12h，反应完毕后过滤、洗涤、干燥，即得。
所述金属铝粉为片状铝粉，粒径为5μm。
其制备方法具体步骤如下：将离子液体-微晶纤维素复合包覆的金属铝粉加入环氧树脂中高速分散均匀，然后加入其余原料于120℃进行熔融挤出，再经过粉碎、过200目筛，即得金属铝粉粉末涂料。
对比例3
一种金属铝粉粉末涂料，由下述重量份的原料制成：
双酚A型环氧树脂E-5180，硫酸钡10，稀土铈-微晶纤维素复合包覆的金属铝粉1，2-甲基咪唑3，BYK-306流平剂2，安息香0.05。
所述稀土铈-微晶纤维素复合包覆的金属铝粉制备方法如下：将1重量份微晶纤维素加入40重量份水中搅拌分散均匀，然后加入10重量份摩尔浓度为0.05mol/L的硝酸铈溶液混合均匀，再加入80重量份金属铝粉并搅拌反应6-12h，反应完毕后过滤、洗涤、干燥，即得。
所述金属铝粉为片状铝粉，粒径为5μm。
其制备方法具体步骤如下：将稀土铈-微晶纤维素复合包覆的金属铝粉加入环氧树脂中高速分散均匀，然后加入其余原料于120℃进行熔融挤出，再经过粉碎、过200目筛，即得金属铝粉粉末涂料。
将实施例1-2以及对比例1-3得到的金属铝粉粉末涂料用静电喷枪在钢板表面涂装，使涂膜厚度为80μm。对涂膜进行性能测试，其中耐盐雾性能测试方法按照GB/T 1771-1991，抗冲击强度测试方法按照GB/T 1732-1993，附着力测试方法按照GB/T 9286-1998，测试结果如下表所示：

Claims (9)

1.一种金属铝粉粉末涂料，其特征在于，由下述重量份的原料制成：
环氧树脂80-100，填料10-15，稀土铈-离子液体-微晶纤维素复合包覆的金属铝粉1-3，2-甲基咪唑3-4，流平剂2-3，安息香0.05-0.1。
2.根据权利要求1所述的一种金属铝粉粉末涂料，其特征在于，所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂。
3.根据权利要求1所述的一种金属铝粉粉末涂料，其特征在于，所述填料为硫酸钡、钛白粉、二氧化硅中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的一种金属铝粉粉末涂料，其特征在于，所述稀土铈-离子液体-微晶纤维素复合包覆的金属铝粉制备方法如下：将1-1.5重量份微晶纤维素加入40-50重量份离子液体中，于60-90℃搅拌溶解完全得到微晶纤维素离子液体溶液，然后加入10-15重量份硝酸铈溶液混合均匀，再加入80-90重量份金属铝粉并搅拌反应6-12h，反应完毕后过滤、洗涤、干燥，即得。
5.根据权利要求4所述的一种金属铝粉粉末涂料，其特征在于，所述离子液体为1-辛基-3-甲基咪唑氯盐、1-丁基-3-甲基咪唑氯盐、1-辛基-2,3-二甲基咪唑氯盐、1-丁基-2,3-二甲基咪唑氯盐中的一种或几种。
6.根据权利要求4所述的一种金属铝粉粉末涂料，其特征在于，所述硝酸铈溶液的摩尔浓度为0.05-0.1mol/L。
7.根据权利要求4所述的一种金属铝粉粉末涂料，其特征在于，所述金属铝粉为片状铝粉，粒径为5-15μm。
8.根据权利要求1所述的一种金属铝粉粉末涂料，其特征在于，所述流平剂为有机硅流平剂。
9.根据权利要求1所述的一种金属铝粉粉末涂料的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：将稀土铈-离子液体-微晶纤维素复合包覆的金属铝粉加入环氧树脂中高速分散均匀，然后加入其余原料于120-140℃进行熔融挤出，再经过粉碎、过200-300目筛，即得金属铝粉粉末涂料。
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