CN113861806A - 一种低温固化环氧防腐粉末涂料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种低温固化环氧防腐粉末涂料及其制备方法，涂料由如下重量份的组分组成：酚醛改性环氧树脂50‑55份；双酚A型环氧树脂12‑18份；低温固化剂13‑19份；流平剂2‑6份；促进剂1‑4份；分散剂3‑5份；防腐剂1‑2份；纳米二氧化钛8‑12份；石墨烯纳米片10‑14份。本发明的涂料具有良好的低温固化性能、防腐性能和力学性能。

Description

一种低温固化环氧防腐粉末涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及涂料领域，具体涉及一种低温固化环氧防腐粉末涂料及其制备方法。
背景技术
粉末涂料是一种生产效率高、涂膜性能优良、生态环保、经济型的涂料产品。环氧粉末涂料作为粉末涂料的一种，具有熔融黏度低、流平好、物理性能优异、电绝缘性好、耐化学品腐蚀、长效防腐性能优异等优点，在钢质埋地管线、混凝土钢筋、桥梁钢筋缆索等防腐领域中得到广泛的应用。
常规环氧粉末涂料由固体环氧树脂、酚羟基固化剂、颜填料和助剂组成，需要在高温180℃～230℃下才能完全的固化成膜，表现出优异的机械性能和防腐性能。但是对于高钢级管线钢(如X80，X100，X120)、铝合金结构件等基材，在如此高温下力学性能会下降，降低材料的使用稳定性和寿命。另一方面，在管线、钢筋的施工过程中不可避免的要做折弯或拧结，这就需要环氧粉末涂层具有非常优异的韧性，满足各种弯曲变形，同时要保持优异的机械性能和防腐性能。
中国专利文献CN103666203A公开了一种低温快速固化环氧粉末涂料，实现了170℃/2.5min下完全固化，具有优异的机械性能和防腐性能，但其主要适用于对于弯曲形变较小的管道领域，用于钢筋、钢筋缆索等需要任意变形的领域时涂层容易开裂，其使用仍有一定的局限性。
中国专利文献CN110713774A公开了一种高韧性低温快速固化重防腐环氧粉末涂料及其制备方法，该粉末涂料包含如下按质量份计的组分：酚醛改性环氧树脂100-150份；氢化酚氧树脂10-20份；偶联剂1-3份；低温固化剂13-21份；低温固化促进剂5-8份；钛白粉6-8份；硅灰石粉60-80份；长石粉10-20份；湿法绢云母粉10-15份；流平剂2-4份；增光剂2-4份；安息香0.5-1份；抗结团剂0.5-0.8份。该涂料可提高粉末涂层的柔韧性，同时具有低温快速固化、优异的附着力、耐盐雾和耐阴极剥离等防腐性能，对基材起到很好的长效防护作用。
中国专利文献CN101608091A公开了一种低温固化重防腐粉末涂料，由以下重量百分比的各组分原料制备而成：酚醛改性环氧树脂20％～50％，双酚A环氧树脂10％～40％，低温固化剂6％～10％，催化剂0.1％～2％，流平剂4％～8％，助剂0.5％～3％，颜料1％～3％、填料20％～30％。本发明的涂料防腐性能优越，固化温度低，节省大量能源，施工更简易快捷。
但是上述的涂料在力学等性能上还可以进一步提高，为此发明人进一步研发，得到了一种低温固化环氧防腐粉末涂料及其制备方法。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提出一种低温固化环氧防腐粉末涂料及其制备方法，该涂料具有良好的低温固化性能、防腐性能和力学性能。
采用的技术方案如下：
本发明的一种低温固化环氧防腐粉末涂料，其由如下重量份的组分组成：
Figure BDA0003340099230000021
进一步地，所述酚醛改性环氧树脂的环氧值为0.11-0.13eq/100g，软化点为100-110℃。
进一步地，所述分散剂为铵盐分散剂。
进一步地，所述低温固化剂为甲苯-2,4-二[N,N-二甲氨基丙脲]。
进一步地，所述促进剂为二甲基咪唑。
进一步地，所述流平剂为流平剂H88或流平剂H99。
上述任一方案所述的低温固化环氧防腐粉末涂料的制备方法，包括如下步骤：
S1.按照配方含量，将各组分倒入在容器中进行充分混合，搅拌速度为2500-3000r/min；
S2.将S1得到的混合物通过挤出机，在80-90℃的温度下进行熔融挤出；
S3.将S2得到的挤出料用磨碎机磨成粉，然后筛分得到。
进一步地，步骤S1中，搅拌时间为45-60min。
进一步地，步骤S2中，螺杆挤出机的螺杆的转速为1000r/min～1200r/min。
进一步地，步骤S3中，用100-120目筛网筛分。
在上述技术方案中，酚醛改性环氧树脂是以苯环和次甲基链组成的酚醛树脂为主链，由于它的苯基含量高，碳链短，因此具有很好的耐热性和刚性。刚好较好，其柔韧性相对来说就较差。为改善柔韧性，复配双酚A型环氧树脂，能够提高产品的柔韧性。
低温固化剂可以特定的选择甲苯-2,4-二[N,N-二甲氨基丙脲]，并经过文献检索，目前还没有发现使用该甲苯-2,4-二[N,N-二甲氨基丙脲]作为低温固化剂。该低温固化剂能够在100℃条件下与酚醛改性环氧树脂充分交联。
促进剂可以选择二甲基咪唑，它能够使进产品在100℃开链交联。
分散剂可以选择铵盐分散剂，例如选择商品QF-5030。
纳米二氧化钛是白色疏松粉末，可以作为填料。
石墨烯纳米片是由单层碳原子平面结构石墨烯堆垛而成,厚度为纳米尺度，每层具有高比表面积和发达的中孔，孔隙结构分布合理。加入石墨烯纳米片，石墨烯纳米片以范德华力与酚醛改性环氧树脂的主链相连接，可以使酚醛改性环氧树脂的交联度增加，提高产品的粘结强度。
综上，本发明的有益效果在于：
通过多次的实验测试，本发明得到了一种低温固化环氧防腐粉末涂料，其具有低温固化环氧防腐粉末涂料及其制备方法，该涂料具有良好的低温固化性能、防腐性能和力学性能。
具体实施方式
下面通过具体的实施例对本发明进行详细说明，但这些例举性实施方式的用途和目的仅用来例举本发明，并非对本发明的实际保护范围构成任何形式的任何限定，更非将本发明的保护范围局限于此。
实施例1
本实施例的一种低温固化环氧防腐粉末涂料，其由如下重量份的组分组成：
Figure BDA0003340099230000041
其中，酚醛改性环氧树脂的环氧值为0.11-0.13eq/100g，软化点为100-110℃。分散剂为铵盐分散剂。低温固化剂为甲苯-2,4-二[N,N-二甲氨基丙脲]。促进剂为二甲基咪唑。流平剂为流平剂H88。
本实施例的低温固化环氧防腐粉末涂料的制备方法，包括如下步骤：
S1.按照配方含量，将各组分倒入在容器中进行充分混合，搅拌速度为2500-3000r/min，搅拌时间为45-60min；
S2.将S1得到的混合物通过挤出机，在80-90℃的温度下进行熔融挤出；其中螺杆挤出机的螺杆的转速为1000r/min～1200r/min。
S3.将S2得到的挤出料用磨碎机磨成粉，然后用100-120目筛网筛分得到。
实施例2
参照实施例1，与实施例1不同的是，本实施例的一种低温固化环氧防腐粉末涂料，其由如下重量份的组分组成：
Figure BDA0003340099230000051
制备方法参照实施例1。
实施例3
参照实施例1，与实施例1不同的是，本实施例的一种低温固化环氧防腐粉末涂料，其由如下重量份的组分组成：
Figure BDA0003340099230000052
Figure BDA0003340099230000061
制备方法参照实施例1。
实验测试：
将实施例1-3制得的涂料产品进行性能测试，其中包括产品经静电喷涂预热至100℃的10mm铁板保温20～30min后做检测，喷涂厚度为150～300微米，测试结果参见表1所示。
表1
性能 实施例1-3 测试标准
光泽60° ≥92％ GB/T9754-88
弯曲性能(mm) 5-6 GB/T6742-86
冲击(正冲/KG.cm) ≥81 GB/T1732-93
盐雾实验(中性) ≥1800h GB/T1771-91
湿热实验 ≥900h GB/T1740-79
阴极剥离实验 ≤1.5mm SY/T0037-97
粘结强度/Mpa ＞4 GB/T 16777-2008
从上述表1可以看出，本发明得到了一种低温固化环氧防腐粉末涂料，其具有低温固化环氧防腐粉末涂料及其制备方法，该涂料具有良好的低温固化性能、防腐性能和力学性能。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施例的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施例或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种低温固化环氧防腐粉末涂料，其特征在于，由如下重量份的组分组成：
Figure FDA0003340099220000011
2.根据权利要求1所述的低温固化环氧防腐粉末涂料，其特征在于，所述酚醛改性环氧树脂的环氧值为0.11-0.13eq/100g，软化点为100-110℃。
3.根据权利要求1所述的低温固化环氧防腐粉末涂料，其特征在于，所述分散剂为铵盐分散剂。
4.根据权利要求1所述的低温固化环氧防腐粉末涂料，其特征在于，所述低温固化剂为甲苯-2,4-二[N,N-二甲氨基丙脲]。
5.根据权利要求1所述的低温固化环氧防腐粉末涂料，其特征在于，所述促进剂为二甲基咪唑。
6.根据权利要求1所述的低温固化环氧防腐粉末涂料，其特征在于，所述流平剂为流平剂H88或流平剂H99。
7.一种权利要求1-6任一所述的低温固化环氧防腐粉末涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1.按照配方含量，将各组分倒入在容器中进行充分混合，搅拌速度为2500-3000r/min；
S2.将S1得到的混合物通过挤出机，在80-90℃的温度下进行熔融挤出；
S3.将S2得到的挤出料用磨碎机磨成粉，然后筛分得到。
8.根据权利要求7所述的低温固化环氧防腐粉末涂料的制备方法，其特征在于，步骤S1中，搅拌时间为45-60min。
9.根据权利要求7所述的低温固化环氧防腐粉末涂料的制备方法，其特征在于，步骤S2中，挤出机的螺杆的转速为1000r/min-1200r/min。
10.根据权利要求7所述的低温固化环氧防腐粉末涂料的制备方法，其特征在于，步骤S3中，用100-120目筛网筛分。
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