CN114250027B - 一种高性能阻燃抗静电粉末涂料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种高性能阻燃抗静电粉末涂料及其制备方法，属于涂料技术领域，所述涂料由环氧树脂、抗静电超支化聚酯、高阻燃固化剂、固化促进剂、流平剂、脱气剂、颜填料组成；抗静电超支化聚酯，其制备包括锑掺杂二氧化锡粉体的改性、抗静电超支化聚酯的合成；高阻燃固化剂含磷、溴两种元素，该固化剂最终以化学键合的方式交联固化入涂层的基体树脂中，对涂层的各项性能无影响，避免了添加型阻燃剂严重影响涂层常规性能的问题；本发明得到的粉末涂料，氧指数48~51，GB14907‑2018标准耐火性0.95~1.15小时，表面固有电阻值1.14~1.35×104Ω。

Description

一种高性能阻燃抗静电粉末涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种高性能阻燃抗静电粉末涂料及其制备方法，属于涂料技术领域。
背景技术
静电若是在绝缘材料上大量积聚，会导致设备无法使用，比如导致精密仪器失真、电子元件报废等。近年来，我国石化企业曾发生了多起因静电造成的严重火灾及爆炸事故。由于许多领域的静电消除受到设备外形、运行状况等的限制，难以通过附加设备等手段实现，因此，抗静电涂层材料应运而生。抗静电粉末涂料不仅可快速传导电流，消除静电荷，更因其工艺简单、施工方便、成本低廉而得到广泛应用。但目前大多数抗静电粉末涂料功能单一，仅能防止静电积聚，难以用于对阻燃、耐候性、耐酸碱腐蚀等要求较高的环境。
中国专利CN103254729A公开了一种抗静电、阻燃型粉末涂料及生产方法，由底粉和改性导电云母粉组成，该专利采用物理共混的方式将导电云母粉和阻燃剂混入树脂基体中，虽有一定的阻燃和抗静电效果，但很难得到高性能的涂层。
中国专利CN112300660A公开了一种可提高板材阻燃性能的高分子静电粉末，涉及静电喷涂粉末技术领域。该可提高板材阻燃性能的高分子静电粉末，包括以下重量份的原料：环氧树脂40~50份、热固化剂4~6份、二氧化双环戊二烯2~4份、缩二脲型多异氰酸酯1~3份、甲基异丁酮2~3份、钛白粉4~5份、蛭石粉3~5份、聚乙烯醇缩丁醛2~4份、六偏磷酸钠4~6份、二氧化钛3~5份、氧化铝2~4份、硅烷偶联剂4~5份、分散剂1~2份。该专利加入大量无机粉末来提高涂层的阻燃性能和抗静电性能，涂层的其它性能会损伤很大。
以上专利可以看到，目前公开的阻燃抗静电粉末涂料配方及制备方法，仍难以得到抗静电、阻燃性能和其它性能均比较优异的涂层材料。
发明内容
针对上述现有技术存在的不足，本发明提供一种高性能阻燃抗静电粉末涂料及其制备方法，实现以下发明目的：制备出抗静电、阻燃性能优异，同时具有优异附着力、耐候性、耐酸碱腐蚀性和耐沸水性的粉末涂料。
为实现上述发明目的，本发明采取以下技术方案：
一种高性能阻燃抗静电粉末涂料及其制备方法，包括阻燃抗静电粉末涂料，阻燃抗静电粉末涂料的配制。
以下是对上述技术方案的进一步改进：
步骤1、阻燃抗静电粉末涂料
涂料具体配方，以重量份计包括：
180~230份环氧树脂
20~50份抗静电超支化聚酯
15~45份高阻燃固化剂
0.2~0.8份固化促进剂
0.5~2份流平剂
1~3份脱气剂
10~35份颜填料
所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂；
所述固化促进剂为乙基三苯基溴化膦；
所述流平剂为醋酸丁酸纤维素；
所述脱气剂为2-羟基-2-苯基苯乙酮；
所述颜填料为二氧化钛、硫酸钡中的一种或两种；
（1）高阻燃固化剂的合成
9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物、含溴羟基苯甲醛、N,N-二甲基甲酰胺混合后，搅拌溶解成溶液后进行回流反应，反应结束后将反应液迅速冷却结晶，过滤，滤出物水洗干燥后得到固体，备用；将前述固体溶于1,4-二氧六环中，加入柠檬酸调节pH=2~3.5，加热搅拌回流，反应结束后加入碱调节pH=6.5~7，冷却至室温后加入二氯甲烷萃取，萃取液蒸除二氯甲烷后得到高阻燃固化剂；
所述含溴羟基苯甲醛为3,5-二溴-4-羟基苯甲醛、2,4-二溴-5-羟基苯甲醛中的一种；
所述碱为氢氧化钾、氢氧化钠中的一种；
所述9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物、含溴羟基苯甲醛、N,N-二甲基甲酰胺的质量比为10~22:8~30:70~100；
所述固体与1,4-二氧六环的质量比为10~43:100；
所述二氯甲烷的加入量为1,4-二氧六环质量的65~95%；
所述回流反应，温度为75~96℃，搅拌速率500~850转/分，时间6~10小时；
所述冷却结晶，温度为-10~0℃；
所述水洗干燥，去离子水洗三次后60~80℃下烘3~5小时；
所述加热搅拌回流，温度60~90℃，搅拌速率700~1000转/分，反应时间8~15小时；
所述萃取液蒸除二氯甲烷，蒸发温度65~90℃。
（2）抗静电超支化聚酯的制备
①锑掺杂二氧化锡粉体的改性
强力搅拌下，将锑掺杂二氧化锡粉体缓慢加入去离子水中，超声分散0.5~3小时后，恒温搅拌下加入3-[双(2-羟乙基)氨基]丙烷-三乙氧基硅烷，反应6~10小时后，离心分离，得到的固体用无水乙醇洗涤2~5次后，真空干燥得到改性锑掺杂二氧化锡粉体；
所述强力搅拌，搅拌速率3500~5500转/分；
所述恒温搅拌，温度50~80℃，搅拌速率1200~2000转/分；
所述真空干燥，温度60~90℃，时间1~5小时；
所述锑掺杂二氧化锡粉体，粒径10~100nm；
所述锑掺杂二氧化锡粉体、去离子水、3-[双(2-羟乙基)氨基]丙烷-三乙氧基硅烷的质量比为12~28:60~100:1~6；
②聚酯树脂合成
将异氰酸酯、催化剂加入混合溶剂中，通氮气保护下，搅拌升温至反应温度后，缓慢滴加超支化聚酯的醋酸丁酯溶液，每隔3~8分钟检测反应液中NCO的摩尔量，待NCO摩尔量下降至初始摩尔量的50%时，停止滴加超支化聚酯的醋酸丁酯溶液，开始缓慢滴加改性锑掺杂二氧化锡粉体的预分散液，每隔2~5分钟检测反应液中的NCO的摩尔量，待NCO的摩尔量降至0~0.01摩尔时，停止滴加分散液，将反应液转移至蒸发器中，真空蒸除溶剂，得到抗静电超支化聚酯树脂；
所述搅拌升温至反应温度，搅拌速率500~2000转分，反应温度65~90℃；
所述超支化聚酯，羟值490~530 mg KOH/g，羟基数22~34/mol，酸值＜10 mg KOH/g，数均分子量2300~3000g/mol；
所述混合溶剂，由醋酸丁酯、二甲苯按质量比1~5:10组成；
所述超支化聚酯的醋酸丁酯溶液，超支化聚酯与醋酸丁酯的质量比为1~3:5；
所述异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯中的一种；
所述催化剂为二月桂酸二丁基锡、N,N-二甲基环己胺、N,N,N',N'-四甲基亚烷基二胺中的一种；
所述异氰酸酯、混合溶剂、催化剂的质量比为40~80:100~140:0.01~0.2；
所述预分散液，由改性锑掺杂二氧化锡粉体、甲苯按质量比1~4:10组成；
所述预分散液的制备方法为高速搅拌下将改性锑掺杂二氧化锡粉体缓慢加入甲苯中，超声分散成均一稳定的溶液即为预分散液。
步骤2、阻燃抗静电粉末涂料的配制
按涂料具体配方中各原料的质量配比称取各原料，先将环氧树脂、抗静电超支化聚酯、高阻燃固化剂投放到混料缸中，混合并破碎15~35分钟后，再加入固化促进剂、流平剂、脱气剂、颜填料，混合破碎10~20分钟后，将粉末状混合料送入双螺杆挤出机，挤出机的螺杆转速控制在200~400r/min，温度控制在90~115℃下挤出，经对辊、钢带冷却，粗破碎到细小、均匀的片状物料，再用磨粉机研磨，过筛、分级后即得到阻燃抗静电粉末涂料。
与现有技术相比，本发明取得以下有益效果：
1、本发明制备出了含磷、溴两种阻燃元素的反应型高阻燃固化剂，该固化剂最终以化学键合的方式交联固化入涂层的基体树脂中，对涂层的各项性能无影响，避免了添加型阻燃剂严重影响涂层常规性能的问题；
2、本发明对锑掺杂二氧化锡粉体做了改性，并将改性的锑掺杂二氧化锡粉体接枝到超支化聚酯的末端，保证了纳米级锑掺杂二氧化锡粉体在涂层树脂基体中的纳米级分散，再者超支化聚酯能够改善粉末涂料的流平性同时又可提高涂层树脂的交联密度，这样既提高了涂层的抗静电性能又提高了涂层的力学性能、附着力、外观光泽度和平整度、耐候性、耐酸碱腐蚀性、耐沸水性；
3、本发明得到的粉末涂料，涂膜厚度69~76μm时，胶化时间96~109s，涂膜外观平整光滑，硬度1H，附着力0级，耐冲击性81~89cm，耐弯曲性2mm，光泽度85~88，耐碱性（5wt%NaOH溶液）660~710小时无异常，耐酸性（3wt%HCl溶液）505~534小时无异常，耐沸水性482~512小时无异常，耐湿热性940~969小时无异常，耐人工老化1756~1844小时变色、失光≤2级、无开裂剥落现象；
4、本发明得到的粉末涂料，氧指数48~51，GB14907-2018标准耐火性0.95~1.15小时，表面固有电阻值1.14~1.35×104Ω。
附图说明
图1是实施例1、2、3所得抗静电超支化聚酯的红外光谱图；
其中1为实施例1所得抗静电超支化聚酯的红外光谱曲线；
2为实施例2所得抗静电超支化聚酯的红外光谱曲线；
3为实施例3所得抗静电超支化聚酯的红外光谱曲线。
具体实施方式
以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1：一种高性能阻燃抗静电粉末涂料及其制备方法
包括以下步骤：
1、阻燃抗静电粉末涂料
涂料具体配方，以重量份计包括：
210份环氧树脂
40份抗静电超支化聚酯
30份高阻燃固化剂
0.5份固化促进剂
1份流平剂
1.5份脱气剂
25份颜填料
所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂；
所述固化促进剂为乙基三苯基溴化膦；
所述流平剂为醋酸丁酸纤维素；
所述脱气剂为2-羟基-2-苯基苯乙酮；
所述颜填料为二氧化钛；
（1）高阻燃固化剂的合成
9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物、含溴羟基苯甲醛、N,N-二甲基甲酰胺混合后，搅拌溶解成溶液后进行回流反应，反应结束后将反应液迅速冷却结晶，过滤，滤出物水洗干燥后得到固体，备用；将前述固体溶于1,4-二氧六环中，加入柠檬酸调节pH=3，加热搅拌回流，反应结束后加入碱调节pH=6.8，冷却至室温后加入二氯甲烷萃取，萃取液蒸除二氯甲烷后得到高阻燃固化剂；
所述含溴羟基苯甲醛为3,5-二溴-4-羟基苯甲醛；
所述碱为氢氧化钠；
所述9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物、含溴羟基苯甲醛、N,N-二甲基甲酰胺的质量比为15:22:80；
所述固体与1,4-二氧六环的质量比为33:100；
所述二氯甲烷的加入量为1,4-二氧六环质量的75%；
所述回流反应，温度为85℃，搅拌速率700转/分，时间9小时；
所述冷却结晶，温度为-6℃；
所述水洗干燥，去离子水洗三次后65℃下烘4.5小时；
所述加热搅拌回流，温度80℃，搅拌速率900转/分，反应时间13小时；
所述萃取液蒸除二氯甲烷，蒸发温度82℃。
（2）抗静电超支化聚酯的制备
①锑掺杂二氧化锡粉体的改性
强力搅拌下，将锑掺杂二氧化锡粉体缓慢加入去离子水中，超声分散2小时后，恒温搅拌下加入3-[双(2-羟乙基)氨基]丙烷-三乙氧基硅烷，反应7.5小时后，离心分离，得到的固体用无水乙醇洗涤4次后，真空干燥得到改性锑掺杂二氧化锡粉体；
所述强力搅拌，搅拌速率4600转/分；
所述恒温搅拌，温度70℃，搅拌速率1600转/分；
所述真空干燥，温度75℃，时间3小时；
所述锑掺杂二氧化锡粉体，粒径40nm；
所述锑掺杂二氧化锡粉体、去离子水、3-[双(2-羟乙基)氨基]丙烷-三乙氧基硅烷的质量比为20:87:4；
②聚酯树脂合成
将异氰酸酯、催化剂加入混合溶剂中，通氮气保护下，搅拌升温至反应温度后，缓慢滴加超支化聚酯的醋酸丁酯溶液，每隔5分钟检测反应液中NCO的摩尔量，待NCO摩尔量下降至初始摩尔量的50%时，停止滴加超支化聚酯的醋酸丁酯溶液，开始缓慢滴加改性锑掺杂二氧化锡粉体的预分散液，每隔3分钟检测反应液中的NCO的摩尔量，待NCO的摩尔量降至0.006摩尔时，停止滴加分散液，将反应液转移至蒸发器中，真空蒸除溶剂，得到固态树脂状抗静电超支化聚酯；
所述搅拌升温至反应温度，搅拌速率1200转分，反应温度84℃；
所述超支化聚酯，羟值500 mg KOH/g，羟基数30/mol，酸值＜10 mg KOH/g，数均分子量2700g/mol；
所述混合溶剂，由醋酸丁酯、二甲苯按质量比3:10组成；
所述超支化聚酯的醋酸丁酯溶液，超支化聚酯与醋酸丁酯的质量比为2:5；
所述异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯；
所述催化剂为二月桂酸二丁基锡；
所述异氰酸酯、混合溶剂、催化剂的质量比为65:120:0.1；
所述预分散液，由改性锑掺杂二氧化锡粉体、甲苯按质量比3:10组成；
所述预分散液的制备方法为高速搅拌下将改性锑掺杂二氧化锡粉体缓慢加入甲苯中，超声分散成均一稳定的溶液即为预分散液。
2、阻燃抗静电粉末涂料的配制
按涂料具体配方中各原料的质量配比称取各原料，先将环氧树脂、抗静电超支化聚酯、高阻燃固化剂投放到混料缸中，混合并破碎20分钟后，再加入固化促进剂、流平剂、脱气剂、颜填料，混合破碎15分钟后，将粉末状混合料送入双螺杆挤出机，挤出机的螺杆转速控制在300r/min，温度控制在102℃下挤出，经对辊、钢带冷却，粗破碎到细小、均匀的片状物料，再用磨粉机研磨，过筛、分级后即得到阻燃抗静电粉末涂料。
实施例2：一种高性能阻燃抗静电粉末涂料及其制备方法
包括以下步骤：
1、阻燃抗静电粉末涂料
涂料具体配方，以重量份计包括：
180份环氧树脂
20份抗静电超支化聚酯
15份高阻燃固化剂
0.2份固化促进剂
0.5份流平剂
1份脱气剂
10份颜填料
所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂；
所述固化促进剂为乙基三苯基溴化膦；
所述流平剂为醋酸丁酸纤维素；
所述脱气剂为2-羟基-2-苯基苯乙酮；
所述颜填料为硫酸钡；
（1）高阻燃固化剂的合成
9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物、含溴羟基苯甲醛、N,N-二甲基甲酰胺混合后，搅拌溶解成溶液后进行回流反应，反应结束后将反应液迅速冷却结晶，过滤，滤出物水洗干燥后得到固体，备用；将前述固体溶于1,4-二氧六环中，加入柠檬酸调节pH=2，加热搅拌回流，反应结束后加入碱调节pH=6.5，冷却至室温后加入二氯甲烷萃取，萃取液蒸除二氯甲烷后得到高阻燃固化剂；
所述含溴羟基苯甲醛为2,4-二溴-5-羟基苯甲醛；
所述碱为氢氧化钠；
所述9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物、含溴羟基苯甲醛、N,N-二甲基甲酰胺的质量比为10:8:70；
所述固体与1,4-二氧六环的质量比为10:100；
所述二氯甲烷的加入量为1,4-二氧六环质量的65%；
所述回流反应，温度为75℃，搅拌速率500转/分，时间6小时；
所述冷却结晶，温度为-10℃；
所述水洗干燥，去离子水洗三次后60℃下烘3小时；
所述加热搅拌回流，温度60℃，搅拌速率700转/分，反应时间8小时；
所述萃取液蒸除二氯甲烷，蒸发温度65℃。
（2）抗静电超支化聚酯的制备
①锑掺杂二氧化锡粉体的改性
强力搅拌下，将锑掺杂二氧化锡粉体缓慢加入去离子水中，超声分散0.5小时后，恒温搅拌下加入3-[双(2-羟乙基)氨基]丙烷-三乙氧基硅烷，反应6小时后，离心分离，得到的固体用无水乙醇洗涤2次后，真空干燥得到改性锑掺杂二氧化锡粉体；
所述强力搅拌，搅拌速率3500转/分；
所述恒温搅拌，温度50℃，搅拌速率1200转/分；
所述真空干燥，温度60℃，时间1小时；
所述锑掺杂二氧化锡粉体，粒径10nm；
所述锑掺杂二氧化锡粉体、去离子水、3-[双(2-羟乙基)氨基]丙烷-三乙氧基硅烷的质量比为12:60:1；
②聚酯树脂合成
将异氰酸酯、催化剂加入混合溶剂中，通氮气保护下，搅拌升温至反应温度后，缓慢滴加超支化聚酯的醋酸丁酯溶液，每隔3分钟检测反应液中NCO的摩尔量，待NCO摩尔量下降至初始摩尔量的50%时，停止滴加超支化聚酯的醋酸丁酯溶液，开始缓慢滴加改性锑掺杂二氧化锡粉体的预分散液，每隔2分钟检测反应液中的NCO的摩尔量，待NCO的摩尔量降至0摩尔时，停止滴加分散液，将反应液转移至蒸发器中，真空蒸除溶剂，得到抗静电超支化聚酯树脂；
所述搅拌升温至反应温度，搅拌速率500转分，反应温度65℃；
所述超支化聚酯，羟值490mg KOH/g，羟基数22/mol，酸值＜10 mg KOH/g，数均分子量2300g/mol；
所述混合溶剂，由醋酸丁酯、二甲苯按质量比1:10组成；
所述超支化聚酯的醋酸丁酯溶液，超支化聚酯与醋酸丁酯的质量比为1:5；
所述异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯；
所述催化剂为N,N-二甲基环己胺；
所述异氰酸酯、混合溶剂、催化剂的质量比为40:100:0.01；
所述预分散液，由改性锑掺杂二氧化锡粉体、甲苯按质量比1:10组成；
所述预分散液的制备方法为高速搅拌下将改性锑掺杂二氧化锡粉体缓慢加入甲苯中，超声分散成均一稳定的溶液即为预分散液。
2、阻燃抗静电粉末涂料的配制
按涂料具体配方中各原料的质量配比称取各原料，先将环氧树脂、抗静电超支化聚酯、高阻燃固化剂投放到混料缸中，混合并破碎15分钟后，再加入固化促进剂、流平剂、脱气剂、颜填料，混合破碎10分钟后，将粉末状混合料送入双螺杆挤出机，挤出机的螺杆转速控制在200r/min，温度控制在90℃下挤出，经对辊、钢带冷却，粗破碎到细小、均匀的片状物料，再用磨粉机
研磨，过筛、分级后即得到阻燃抗静电粉末涂料。
实施例3：一种高性能阻燃抗静电粉末涂料及其制备方法
包括以下步骤：
1、阻燃抗静电粉末涂料
涂料具体配方，以重量份计包括：
230份环氧树脂
50份抗静电超支化聚酯
45份高阻燃固化剂
0.8份固化促进剂
2份流平剂
3份脱气剂
35份颜填料
所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂；
所述固化促进剂为乙基三苯基溴化膦；
所述流平剂为醋酸丁酸纤维素；
所述脱气剂为2-羟基-2-苯基苯乙酮；
所述颜填料为二氧化钛、硫酸钡质量比为1:1的混合物；
（1）高阻燃固化剂的合成
9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物、含溴羟基苯甲醛、N,N-二甲基甲酰胺混合后，搅拌溶解成溶液后进行回流反应，反应结束后将反应液迅速冷却结晶，过滤，滤出物水洗干燥后得到固体，备用；将前述固体溶于1,4-二氧六环中，加入柠檬酸调节pH=3.5，加热搅拌回流，反应结束后加入碱调节pH=7，冷却至室温后加入二氯甲烷萃取，萃取液蒸除二氯甲烷后得到高阻燃固化剂；
所述含溴羟基苯甲醛为2,4-二溴-5-羟基苯甲醛；
所述碱为氢氧化钾；
所述9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物、含溴羟基苯甲醛、N,N-二甲基甲酰胺的质量比为22:30:100；
所述固体与1,4-二氧六环的质量比为43:100；
所述二氯甲烷的加入量为1,4-二氧六环质量的95%；
所述回流反应，温度为96℃，搅拌速率850转/分，时间10小时；
所述冷却结晶，温度为0℃；
所述水洗干燥，去离子水洗三次后80℃下烘5小时；
所述加热搅拌回流，温度90℃，搅拌速率1000转/分，反应时间15小时；
所述萃取液蒸除二氯甲烷，蒸发温度90℃。
（2）抗静电超支化聚酯的制备
①锑掺杂二氧化锡粉体的改性
强力搅拌下，将锑掺杂二氧化锡粉体缓慢加入去离子水中，超声分散3小时后，恒温搅拌下加入3-[双(2-羟乙基)氨基]丙烷-三乙氧基硅烷，反应10小时后，离心分离，得到的固体用无水乙醇洗涤5次后，真空干燥得到改性锑掺杂二氧化锡粉体；
所述强力搅拌，搅拌速率5500转/分；
所述恒温搅拌，温度80℃，搅拌速率2000转/分；
所述真空干燥，温度90℃，时间5小时；
所述锑掺杂二氧化锡粉体，粒径100nm；
所述锑掺杂二氧化锡粉体、去离子水、3-[双(2-羟乙基)氨基]丙烷-三乙氧基硅烷的质量比为28:100:6；
②聚酯树脂合成
将异氰酸酯、催化剂加入混合溶剂中，通氮气保护下，搅拌升温至反应温度后，缓慢滴加超支化聚酯的醋酸丁酯溶液，每隔8分钟检测反应液中NCO的摩尔量，待NCO摩尔量下降至初始摩尔量的50%时，停止滴加超支化聚酯的醋酸丁酯溶液，开始缓慢滴加改性锑掺杂二氧化锡粉体的预分散液，每隔5分钟检测反应液中的NCO的摩尔量，待NCO的摩尔量降至0.01摩尔时，停止滴加分散液，将反应液转移至蒸发器中，真空蒸除溶剂，得到抗静电超支化聚酯树脂；
所述搅拌升温至反应温度，搅拌速率2000转分，反应温度90℃；
所述超支化聚酯，羟值530 mg KOH/g，羟基数34/mol，酸值＜10 mg KOH/g，数均分子量3000g/mol；
所述混合溶剂，由醋酸丁酯、二甲苯按质量比5:10组成；
所述超支化聚酯的醋酸丁酯溶液，超支化聚酯与醋酸丁酯的质量比为3:5；
所述异氰酸酯为六亚甲基二异氰酸酯；
所述催化剂为N,N,N',N'-四甲基亚烷基二胺；
所述异氰酸酯、混合溶剂、催化剂的质量比为80:140: 0.2；
所述预分散液，由改性锑掺杂二氧化锡粉体、甲苯按质量比4:10组成；
所述预分散液的制备方法为高速搅拌下将改性锑掺杂二氧化锡粉体缓慢加入甲苯中，超声分散成均一稳定的溶液即为预分散液。
2、阻燃抗静电粉末涂料的配制
按涂料具体配方中各原料的质量配比称取各原料，先将环氧树脂、抗静电超支化聚酯、高阻燃固化剂投放到混料缸中，混合并破碎35分钟后，再加入固化促进剂、流平剂、脱气剂、颜填料，混合破碎20分钟后，将粉末状混合料送入双螺杆挤出机，挤出机的螺杆转速控制在400r/min，温度控制在115℃下挤出，经对辊、钢带冷却，粗破碎到细小、均匀的片状物料，再用磨粉机研磨，过筛、分级后即得到阻燃抗静电粉末涂料。
对比例1：
实施例1的基础上，将配方中高阻燃固化剂等量替换成普通固化剂异氰尿酸三缩水甘油酯
包括以下步骤：
步骤1配方中30份高阻燃固化剂等量替换为30份普通固化剂异氰尿酸三缩水甘油酯，其它操作同于实施例1；
步骤2操作同于实施例1。
对比例2：
实施例1的基础上，将配方中抗静电超支化聚酯等量替换为超支化聚酯
包括以下步骤：
步骤1配方中40份抗静电超支化聚酯等量替换为40份超支化聚酯，不进行抗静电超支化聚酯的制备，其它操作同于实施例1；
步骤2操作同于实施例1。
性能测试：
一、常规性能测试：
按照HG/T2006-2006标准测试阻燃抗静电粉末涂料的胶化时间、涂膜外观、涂膜厚度、硬度、附着力、耐冲击性、耐弯曲性、光泽度、耐碱性、耐酸性、耐沸水性、耐湿热性、耐人工老化等常规性能；
常规性能测试结果见表1：
表1
Figure 269735DEST_PATH_IMAGE001
二、阻燃、抗静电性能测试：
1、阻燃性能测试：实施例1、2、3及对比例1、2得到的粉末涂料样品，用挤出机压出片后，进行直接燃烧测定氧指数，参照GB/T2406.2-2009标准评定氧指数，按照GB 14907-2018标准测定耐火性能；
2、防静电性能：依照GB/T 16906-1997在23℃、50%RH环境下，充分调湿后，测定粉末涂料固化涂层的表面固有电阻值；
阻燃、抗静电性能测试结果见表2：
表2
Figure 196102DEST_PATH_IMAGE002

Claims (10)

1.一种高性能阻燃抗静电粉末涂料，其特征在于：
所述阻燃抗静电粉末涂料，具体配方，以重量份计包括：
180~230份环氧树脂
20~50份抗静电超支化聚酯
15~45份高阻燃固化剂
0.2~0.8份固化促进剂
0.5~2份流平剂
1~3份脱气剂
10~35份颜填料；
所述高阻燃固化剂，其合成方法为将9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物、含溴羟基苯甲醛、N,N-二甲基甲酰胺混合后，搅拌溶解成溶液后进行回流反应，反应结束后将反应液迅速冷却结晶，过滤，滤出物水洗干燥后得到固体，将该固体溶于1,4-二氧六环中，加入柠檬酸调节pH=2~3.5，加热搅拌回流，反应结束后加入碱调节pH=6.5~7，冷却至室温后加入二氯甲烷萃取，萃取液蒸除二氯甲烷后得到高阻燃固化剂；
所述抗静电超支化聚酯，其制备包括锑掺杂二氧化锡粉体的改性，聚酯树脂合成；
所述锑掺杂二氧化锡粉体的改性，强力搅拌下，将锑掺杂二氧化锡粉体缓慢加入去离子水中，超声分散0.5~3小时后，恒温搅拌下加入3-[双(2-羟乙基)氨基]丙烷-三乙氧基硅烷，反应6~10小时后，离心分离，得到的固体用无水乙醇洗涤2~5次后，真空干燥得到改性锑掺杂二氧化锡粉体；
所述聚酯树脂合成，其方法为：将异氰酸酯、催化剂加入混合溶剂中，通氮气保护下，搅拌升温至反应温度后，缓慢滴加超支化聚酯的醋酸丁酯溶液，每隔3~8分钟检测反应液中NCO的摩尔量，待NCO摩尔量下降至初始摩尔量的50%时，停止滴加超支化聚酯的醋酸丁酯溶液，开始滴加改性锑掺杂二氧化锡粉体的预分散液，每隔2~5分钟检测反应液中的NCO的摩尔量，待NCO的摩尔量降至0~0.01摩尔时，停止滴加分散液，将反应液转移至蒸发器中，真空蒸除溶剂，得到抗静电超支化聚酯树脂；
所述异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯中的一种；
所述超支化聚酯，羟值490~530 mg KOH/g，羟基数22~34/mol，酸值＜10 mg KOH/g，数均分子量2300~3000g/mol；
所述预分散液，由改性锑掺杂二氧化锡粉体、甲苯按质量比1~4:10组成。
2.根据权利要求1所述的一种高性能阻燃抗静电粉末涂料，其特征在于：
所述含溴羟基苯甲醛为3,5-二溴-4-羟基苯甲醛、2,4-二溴-5-羟基苯甲醛中的一种；
所述碱为氢氧化钾、氢氧化钠中的一种；
所述9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物、含溴羟基苯甲醛、N,N-二甲基甲酰胺的质量比为10~22:8~30:70~100；
所述固体与1,4-二氧六环的质量比为10~43:100；
所述二氯甲烷的加入量为1,4-二氧六环质量的65~95%。
3.根据权利要求1所述的一种高性能阻燃抗静电粉末涂料，其特征在于：
所述回流反应，温度为75~96℃，搅拌速率500~850转/分，时间6~10小时；
所述冷却结晶，温度为-10~0℃；
所述水洗干燥，去离子水洗三次后60~80℃下烘3~5小时；
所述加热搅拌回流，温度60~90℃，搅拌速率700~1000转/分，反应时间8~15小时；
所述萃取液蒸除二氯甲烷，蒸发温度65~90℃。
4.根据权利要求1所述的一种高性能阻燃抗静电粉末涂料，其特征在于：
所述强力搅拌，搅拌速率3500~5500转/分；
所述恒温搅拌，温度50~80℃，搅拌速率1200~2000转/分；
所述真空干燥，温度60~90℃，时间1~5小时。
5.根据权利要求1所述的一种高性能阻燃抗静电粉末涂料，其特征在于：
所述锑掺杂二氧化锡粉体，粒径10~100nm；
所述锑掺杂二氧化锡粉体、去离子水、3-[双(2-羟乙基)氨基]丙烷-三乙氧基硅烷的质量比为12~28:60~100:1~6。
6.根据权利要求1所述的一种高性能阻燃抗静电粉末涂料，其特征在于：
所述搅拌升温至反应温度，搅拌速率500~2000转分，反应温度65~90℃；
所述混合溶剂，由醋酸丁酯、二甲苯按质量比1~5:10组成；
所述超支化聚酯的醋酸丁酯溶液，超支化聚酯与醋酸丁酯的质量比为1~3:5。
7.根据权利要求1所述的一种高性能阻燃抗静电粉末涂料，其特征在于：
所述催化剂为二月桂酸二丁基锡、N,N-二甲基环己胺、N,N,N',N'-四甲基亚烷基二胺中的一种；
所述异氰酸酯、混合溶剂、催化剂的质量比为40~80:100~140:0.01~0.2。
8.根据权利要求1所述的一种高性能阻燃抗静电粉末涂料，其特征在于：
所述预分散液的制备方法为高速搅拌下将改性锑掺杂二氧化锡粉体缓慢加入甲苯中，超声分散成均一稳定的溶液即为预分散液。
9.根据权利要求1所述的一种高性能阻燃抗静电粉末涂料，其特征在于：
所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂；
所述固化促进剂为乙基三苯基溴化膦；
所述流平剂为醋酸丁酸纤维素；
所述脱气剂为2-羟基-2-苯基苯乙酮；
所述颜填料为二氧化钛、硫酸钡中的一种或两种。
10.根据权利要求1所述的涂料的制备方法，其特征在于：按涂料具体配方中各原料的重量份称取各原料，先将环氧树脂、抗静电超支化聚酯、高阻燃固化剂投放到混料缸中，混合并破碎15~35分钟后，再加入固化促进剂、流平剂、脱气剂、颜填料，混合破碎10~20分钟后，将粉末状混合料送入双螺杆挤出机，挤出机的螺杆转速控制在200~400r/min，温度控制在90~115℃下挤出，经对辊、钢带冷却，粗破碎到细小、均匀的片状物料，再用磨粉机研磨，过筛、分级后即得到阻燃抗静电粉末涂料。
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