CN112409887A - 一种防腐耐候粉末涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及粉末涂料技术领域,尤其涉及一种防腐耐候粉末涂料及其制备方法。所述防腐耐候粉末涂料由双酚A环氧树脂、改性四钛酸钾晶须、绢云母粉、石墨烯、超细钡、二氧化钛、流平剂、分散剂、消泡剂、固化剂组成。本发明所制备的防腐耐候粉末涂料具有优异的耐酸碱性、耐盐雾性、耐候性、耐水性等特点,对基材粘接力非常强,附着力达到1级水平,对钢结构等具有非常好的附着力,可广泛应用于户外集装箱、工程机械和船舶等恶劣的户外环境。
Description
技术领域
本发明涉及粉末涂料技术领域,尤其涉及一种防腐耐候粉末涂料及其制备方法。
背景技术
目前国内外涂料中,以热固性粉末涂料为最先进最环保的涂料,主要是因为这种涂料为完全的固体粉末,不含任何的可挥发性溶液也不含水分,而且在各项理化性能的表现方面也远较其他涂料更为优异。由于粉末涂料的热固性,加热烘烤后,即进行三维的立体网状交联,形成优异完整的涂膜。然而粉末涂料还是存在部分技术上难以克服的攻关点。譬如同时要求“超”耐候及“高”防腐的涂料,就是一个待开发的一个重要的应用领域。国内的经济飞速的成长,政府的工程、企业的建筑、以至人民的住宅,对建材要求也会提高,对于高品质的防腐耐候涂料也会逐步增加需求。目前的防腐方面的有主要有二种方法。第一种为先在涂装底材形成不可溶的无机防腐皮膜,再涂装装饰性涂膜。这是行业内最通用的方法,但这个方法对皮膜的品质要求极高,要求超防腐性能的涂装,特别是铁类底材,这样的方法不足以达到超防腐的目的与要求。第二种方法为底材喷砂处理后,涂以含超防锈成分的环氧涂料。虽然这种方法可以达到高防腐的目的与要求,但它的耐候性与装饰性有一定的缺陷。
综上所述,本领域缺乏一种能满足上述综合性能要求的防腐耐候粉末涂料及其制备方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种防腐耐候粉末涂料及其制备方法。
为实现上述目的,本发明提供了一种防腐耐候粉末涂料,所述防腐耐候粉末涂料由双酚A环氧树脂、改性四钛酸钾晶须、绢云母粉、石墨烯、超细钡、二氧化钛、流平剂、分散剂、消泡剂、固化剂组成。
所述防腐耐候粉末涂料由以下重量份的原料组成:双酚A环氧树脂70~90份、改性四钛酸钾晶须20~30份、绢云母粉10~20份、石墨烯8~12份、超细钡25~35份、二氧化钛20~40份、流平剂2~6份、分散剂2~4份、消泡剂1~5份、固化剂5~11份。
优选地,所述改性四钛酸钾晶须的制备方法包括如下步骤:
(1)将四钛酸钾晶须加入到其10~15倍重量份的水中,超声分散10~30min,得到分散液;
(2)将分散液置于温度为75~90℃的恒温水浴中,在匀速搅拌下缓慢滴加0.1~0.2mol/L的Na2SiO3溶液和1~2wt%的H2SO4溶液,并控制溶液的pH值为9~10,溶液保温1~2h后,过滤、洗涤至pH为7,在120~150℃下干燥2~3h,研磨至200目以下;
(3)加入晶须0.5~0.7倍重量量的硅烷偶联剂KH-560以及晶须5~10倍重量份50%乙醇溶液,搅拌均匀,在60~70℃搅拌2~3h,100~110℃干燥2~3h后,得到改性四钛酸钾晶须。
优选地,所述流平剂为BYK306、EL2503、EL2537中的一种或几种。
优选地,所述分散剂为BYK110、EL2310、EL2311中的一种或几种。
优选地,所述消泡剂为安息香,YPZ,H961中的一种或几种。
优选地,所述固化剂为异氰脲酸三缩水甘油酯。
在其中一个实施例中,所述防腐耐候粉末涂料由以下重量份的原料组成:双酚A环氧树脂70份、改性四钛酸钾晶须20份、绢云母粉10份、石墨烯8份、超细钡25份、二氧化钛20~份、流平剂2份、分散剂2份、消泡剂1份、固化剂5份。
在其中一个实施例中,所述防腐耐候粉末涂料由以下重量份的原料组成:双酚A环氧树脂90份、改性四钛酸钾晶须30份、绢云母粉20份、石墨烯12份、超细钡35份、二氧化钛40份、流平剂6份、分散剂4份、消泡剂5份、固化剂11份。
本发明还提供一种防腐耐候粉末涂料的制备方法,所述方法包括如下步骤:
将改性四钛酸钾晶须以及其他原料加入至高速混合机中,在温度为40~60℃、转速为500~600r/min混合10~20min,得到混料;将混料加入至转速为200~300r/min的双螺杆挤出机中,挤出机腔体温度为100~120℃,出料口温度为100~120℃,熔融挤出;将熔融物冷却后,粉碎至200目,得到粉末涂料。
与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:
本发明所制备的防腐耐候粉末涂料具有优异的耐酸碱性、耐盐雾性、耐候性、耐水性等特点,对基材粘接力非常强,附着力达到1级水平,对钢结构等具有非常好的附着力,可广泛应用于户外集装箱、工程机械和船舶等恶劣的户外环境。同时,本发明的制备方法简单、操作方便,易于大规模生产,且质量稳定。
具体实施方式
实施例1
按表1称量具体原料,步骤制备步骤如下:
(1)将四钛酸钾晶须加入到其10倍重量份的水中,超声分散10min,得到分散液;
(2)将分散液置于温度为75℃的恒温水浴中,在匀速搅拌下缓慢滴加0.1mol/L的Na2SiO3溶液和1wt%的H2SO4溶液,并控制溶液的pH值为9~10,溶液保温1h后,过滤、洗涤至pH为7,在120℃下干燥3h,研磨至200目以下;
(3)加入晶须0.5倍重量量的硅烷偶联剂KH-560以及晶须5倍重量份50%乙醇溶液,搅拌均匀,在60℃搅拌3h,100℃干燥3h后,得到改性四钛酸钾晶须。
(4)将改性四钛酸钾晶须以及其他原料加入至高速混合机中,在温度为40℃、转速为500r/min混合20min,得到混料;将混料加入至转速为200r/min的双螺杆挤出机中,挤出机腔体温度为100℃,出料口温度为120℃,熔融挤出;将熔融物冷却后,粉碎至200目,得到粉末涂料。
实施例2
(1)将四钛酸钾晶须加入到其15倍重量份的水中,超声分散30min,得到分散液;
(2)将分散液置于温度为90℃的恒温水浴中,在匀速搅拌下缓慢滴加0.2mol/L的Na2SiO3溶液和2wt%的H2SO4溶液,并控制溶液的pH值为9~10,溶液保温2h后,过滤、洗涤至pH为7,在150℃下干燥2h,研磨至200目以下;
(3)加入晶须0.7倍重量量的硅烷偶联剂KH-560以及晶须10倍重量份50%乙醇溶液,搅拌均匀,在70℃搅拌2h,110℃干燥2h后,得到改性四钛酸钾晶须。
(4)将改性四钛酸钾晶须以及其他原料加入至高速混合机中,在温度为60℃、转速为600r/min混合10min,得到混料;将混料加入至转速为300r/min的双螺杆挤出机中,挤出机腔体温度为100℃,出料口温度为120℃,熔融挤出;将熔融物冷却后,粉碎至200目,得到粉末涂料。
实施例3
(1)将四钛酸钾晶须加入到其15倍重量份的水中,超声分散30min,得到分散液;
(2)将分散液置于温度为90℃的恒温水浴中,在匀速搅拌下缓慢滴加0.2mol/L的Na2SiO3溶液和2wt%的H2SO4溶液,并控制溶液的pH值为9~10,溶液保温2h后,过滤、洗涤至pH为7,在150℃下干燥3h,研磨至200目以下;
(3)加入晶须0.7倍重量量的硅烷偶联剂KH-560以及晶须10倍重量份50%乙醇溶液,搅拌均匀,在70℃搅拌3h,110℃干燥3h后,得到改性四钛酸钾晶须。
(4)将改性四钛酸钾晶须以及其他原料加入至高速混合机中,在温度为60℃、转速为600r/min混合20min,得到混料;将混料加入至转速为300r/min的双螺杆挤出机中,挤出机腔体温度为100℃,出料口温度为120℃,熔融挤出;将熔融物冷却后,粉碎至200目,得到粉末涂料。
对比例1
用量见表1,制备方法同实施例3。
表1
物料种类 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 对比例1 |
双酚A环氧树脂 | 70 | 80 | 90 | 120 |
改性四钛酸钾晶须 | 20 | 25 | 30 | / |
绢云母粉 | 10 | 15 | 20 | 20 |
石墨烯 | 8 | 10 | 12 | 12 |
超细钡 | 25 | 30 | 35 | 35 |
二氧化钛 | 20 | 30 | 40 | 40 |
BYK306 | 2 | 4 | 6 | 6 |
BYK110 | 2 | 3 | 4 | 4 |
安息香 | 1 | 3 | 5 | 5 |
异氰脲酸三缩水甘油酯 | 5 | 8 | 11 | 11 |
实施例4材料性能测试
以GB 6458-86为标准测定其耐盐雾性能;以GB/T 9286-1998为标准测定其附着力;以GB/T 9274-1988为标准测定其耐油性、耐酸碱性;以GB/T 1733-1993为标准测定耐水性;测试结果见表2。
表2材料性能测试结果
项目 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 对比例1 |
附着力 | 1级 | 1级 | 1级 | 3级 |
耐水性 | 100% | 100% | 100% | 95% |
耐紫外线老化 | 920h | 880h | 900h | 640h |
耐盐雾 | 540h | 520h | 530h | 320h |
耐10%硫酸 | 810h | 780h | 760h | 490h |
耐20%氢氧化钠 | 720h | 700h | 690h | 360h |
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式,并且很显然,根据上述教导,可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用,从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。
Claims (9)
1.一种防腐耐候粉末涂料,其特征在于,所述防腐耐候粉末涂料由以下重量份的原料组成:双酚A环氧树脂70~90份、改性四钛酸钾晶须20~30份、绢云母粉10~20份、石墨烯8~12份、超细钡25~35份、二氧化钛20~40份、流平剂2~6份、分散剂2~4份、消泡剂1~5份、固化剂5~11份。
2.根据权利要求1所述的防腐耐候粉末涂料,其特征在于,所述改性四钛酸钾晶须的制备方法包括如下步骤:
(1)将四钛酸钾晶须加入到其10~15倍重量份的水中,超声分散10~30min,得到分散液;
(2)将分散液置于温度为75~90℃的恒温水浴中,在匀速搅拌下缓慢滴加0.1~0.2mol/L的Na2SiO3溶液和1~2wt%的H2SO4溶液,并控制溶液的pH值为9~10,溶液保温1~2h后,过滤、洗涤至pH为7,在120~150℃下干燥2~3h,研磨至200目以下;
(3)加入晶须0.5~0.7倍重量的硅烷偶联剂KH-560以及晶须5~10倍重量份50%乙醇溶液,搅拌均匀,在60~70℃搅拌2~3h,100~110℃干燥2~3h后,得到改性四钛酸钾晶须。
3.根据权利要求1所述的防腐耐候粉末涂料,其特征在于,所述流平剂为BYK306、EL2503、EL2537中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的防腐耐候粉末涂料,其特征在于,所述分散剂为BYK110、EL2310、EL2311中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的防腐耐候粉末涂料,其特征在于,所述消泡剂为安息香,YPZ,H961中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的防腐耐候粉末涂料,其特征在于,所述固化剂为异氰脲酸三缩水甘油酯。
7.根据权利要求2所述的防腐耐候粉末涂料,其特征在于,所述防腐耐候粉末涂料由以下重量份的原料组成:双酚A环氧树脂70份、改性四钛酸钾晶须20份、绢云母粉10份、石墨烯8份、超细钡25份、二氧化钛20~份、流平剂2份、分散剂2份、消泡剂1份、固化剂5份。
8.根据权利要求2所述的防腐耐候粉末涂料,其特征在于,所述防腐耐候粉末涂料由以下重量份的原料组成:双酚A环氧树脂90份、改性四钛酸钾晶须30份、绢云母粉20份、石墨烯12份、超细钡35份、二氧化钛40份、流平剂6份、分散剂4份、消泡剂5份、固化剂11份。
9.一种制备如权利要求1~8任一所述的防腐耐候粉末涂料的方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:
将改性四钛酸钾晶须以及其他原料加入至高速混合机中,在温度为40~60℃、转速为500~600r/min混合10~20min,得到混料;将混料加入至转速为200~300r/min的双螺杆挤出机中,挤出机腔体温度为100~120℃,出料口温度为100~120℃,熔融挤出;将熔融物冷却后,粉碎至200目,得到粉末涂料。
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