CN116102952A - 一种耐盐雾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制备技术领域，具体公开了一种耐盐雾粉末涂料及其制备方法。所述的耐盐雾粉末涂料，其包含如下重量份的组分：环氧树脂40～60份；聚酯树脂20～30份；耐候剂15～25份；阻燃剂15～25份；固化剂1～5份；流平剂1～3份。本发明制备得到的耐盐雾粉末涂料不仅具有耐盐雾、抗光氧老化等耐候作用；同时还具有阻燃作用；进一步拓宽了耐盐雾粉末涂料的应用场景。
Description
技术领域
本发明涉及粉末涂料制备技术领域，具体涉及一种耐盐雾粉末涂料及其制备方法。
背景技术
粉末涂料是以固体树脂、填料及助剂等组成的固体粉末状合成树脂涂料。他与普通溶剂型涂料及水性涂料不同，其分散介质不是溶剂和水，而是空气；因而不具有溶剂污染。对着各行各业环保要求的越来越高，粉末涂料的需求也日益增长。
申请人在前期申请了众多粉末涂料的专利；如中国发明专利202111303608.8公开了一种耐候粉末涂料。所述的耐候粉末涂料，其以环氧树脂和/或聚酯树脂为主要原料制备而成，在制备耐候粉末涂料过程中加入耐候组合物；所述的耐候组合物包括：光稳定剂、抗氧剂以及钛白粉。该发明通过加入由光稳定剂、抗氧剂以及钛白粉组成的耐候组合物；使得制备得到的粉末涂料具有一定的抗光氧老化能力以及耐盐雾性能；大幅提高了以环氧树脂和/或聚酯树脂为主要原料制备得到的粉末涂料的室外耐候性能。
但是，发明人在研究中发现，上述加入了耐候剂的耐候粉末涂料虽然具有抗光氧老化能力以及耐盐雾性能；但是其防火阻燃性能不足，有待进一步提高。
发明内容
为了克服现有技术中存在的至少之一的技术问题，本发明提供了首先提供了一种耐盐雾粉末涂料。
本发明所述的技术方案如下：
一种耐盐雾粉末涂料，其包含如下重量份的组分：
环氧树脂40～60份；聚酯树脂20～30份；耐候剂15～25份；阻燃剂15～25份；固化剂1～5份；流平剂1～3份。
本发明在发明专利202111303608.8的基础上进一步改性，进一步加入阻燃剂；使得制备得到的粉末涂料不仅具有耐盐雾、抗光氧老化等耐候作用；同时还具有阻燃作用；进一步拓宽了耐盐雾粉末涂料的应用场景。
优选地，所述的耐盐雾粉末涂料，其包含如下重量份的组分：
环氧树脂50～60份；聚酯树脂20～25份；耐候剂15～20份；阻燃剂15～20份；固化剂1～3份；流平剂1～2份。
最优选地，所述的耐盐雾粉末涂料，其包含如下重量份的组分：
环氧树脂50份；聚酯树脂25份；耐候剂20份；阻燃剂20份；固化剂3份；流平剂2份。
优选地，所述的耐候剂包括光稳定剂、抗氧剂以及钛白粉。
优选地，所述的阻燃剂包括氧化铝、三氧化二锑以及云母粉。
发明人在研究中发现，通过加入由氧化铝、三氧化二锑以及云母粉组成的阻燃剂制备得到的耐盐雾粉末涂料具有较好的防火阻燃性能；同时还具有一定的抗冲击性能。
优选地，氧化铝、三氧化二锑以及云母粉的重量比为3～5:1～3:5～10。
最优选地，氧化铝、三氧化二锑以及云母粉的重量比为4:2:9。
优选地，所述的阻燃剂为改性阻燃剂，所述的改性阻燃剂通过如下方法制备得到：
(1)取氧化铝、三氧化二锑以及云母粉混合，得混合物；然后将混合物加入水中，超声分散10～20min，得分散液；
(2)将分散液加热至70～100℃，然后加入木质素磺酸钠，在70～100℃下搅拌20～40min；
(3)接着再加入椰油酸二乙醇酰胺和二异丁基萘磺酸钠，在70～100℃下搅拌20～40min；搅拌结束后分离固体，干燥后即得所述的改性阻燃剂。
发明人在进一步研究中发现，将由氧化铝、三氧化二锑以及云母粉组成的阻燃剂，通过上述方法进行改性得到的改性阻燃剂；相比于未改性的由氧化铝、三氧化二锑以及云母粉组成的阻燃剂；可以进一步提高耐盐雾粉末涂料的防火阻燃性能；此外发明人还意外的发现，所述的改性阻燃剂还可以进一步大幅提高耐盐雾粉末涂料的抗冲击性能；
在此，发明人需要强调的是，必须同时采用木质素磺酸钠、椰油酸二乙醇酰胺和二异丁基萘磺酸钠对氧化铝、三氧化二锑以及云母粉组成的阻燃剂进行改性得到的改性阻燃剂才能进一步提高耐盐雾粉末涂料的防火阻燃性能以及才能进一步大幅提高耐盐雾粉末涂料的抗冲击性能；而仅仅采用木质素磺酸钠对氧化铝、三氧化二锑以及云母粉组成的阻燃剂进行改性得到的改性阻燃剂，或仅仅采用椰油酸二乙醇酰胺和二异丁基萘磺酸钠对氧化铝、三氧化二锑以及云母粉组成的阻燃剂进行改性得到的改性阻燃剂并不能进一步提高耐盐雾粉末涂料的防火阻燃性能以及并不能进一步大幅提高耐盐雾粉末涂料的抗冲击性能。
优选地，氧化铝、三氧化二锑以及云母粉的重量比为3～5:1～3:5～10。
最优选地，氧化铝、三氧化二锑以及云母粉的重量比为4:2:9。
优选地，步骤(1)中混合物与水的重量比为1～3:8～12。
最优选地，步骤(1)中混合物与水的重量比为2:10。
优选地，木质素磺酸钠、椰油酸二乙醇酰胺以及二异丁基萘磺酸钠与分散液的重量比为0.1～0.3:0.2～0.5:0.5～1:8～12；
最优选地，木质素磺酸钠、椰油酸二乙醇酰胺以及二异丁基萘磺酸钠与分散液的重量比为0.2:0.3:0.7:10。
本发明还提供了一种上述耐盐雾粉末涂料的制备方法，其包含如下步骤：
将环氧树脂、聚酯树脂、耐候剂、阻燃剂或改性阻燃剂、固化剂以及流平剂混合均匀后经双螺杆挤出机挤出、压片破碎，然后再经磨粉机粉碎后即得所述的耐磨粉末涂料。
有益效果：本发明提供了一种全新组成的耐盐雾粉末涂料；本发明在发明专利202111303608.8的基础上进一步改性，进一步加入阻燃剂；使得制备得到的粉末涂料不仅具有耐盐雾、抗光氧老化等耐候作用；同时还具有阻燃作用；进一步拓宽了耐盐雾粉末涂料的应用场景。尤其是，通过加入由氧化铝、三氧化二锑以及云母粉组成的阻燃剂制备得到的耐盐雾粉末涂料具有较好的防火阻燃性能；同时还具有一定的抗冲击性能。
具体实施方式
以下结合具体实施例来进一步解释本发明，但实施例对本发明不做任何形式的限定。
以下实施例中，所述的聚酯树脂采用山东开普勒生产的牌号为9005-6-73的聚酯树脂；所述的环氧树脂采用巴陵石化生产的牌号为CYD-011(E-20)的双酚A固体环氧树脂；其余未标明来源的原料均为本领域技术人员可以通过常规购买途径购买得到的常规原料；本发明上述原料来源并不对本发明的保护范围做出限制。
实施例1耐盐雾粉末涂料的制备
原料重量份组成：环氧树脂50份；聚酯树脂25份；耐候剂20份；阻燃剂20份；固化剂(己二酸二酰肼)3份；流平剂(流平剂PV88)2份；
所述的耐候剂由重量比为2:3:30的光稳定剂、抗氧剂以及钛白粉组成；
所述的固化剂由重量比为4:2:9的氧化铝、三氧化二锑以及云母粉组成。
制备方法：将上述重量份的环氧树脂、聚酯树脂、耐候剂、阻燃剂、固化剂以及流平剂混合均匀后经双螺杆挤出机挤出、压片破碎，然后再经磨粉机粉碎后即得所述的耐盐雾粉末涂料。
实施例2耐盐雾粉末涂料的制备
原料重量份组成：环氧树脂50份；聚酯树脂25份；耐候剂20份；改性阻燃剂20份；固化剂(己二酸二酰肼)3份；流平剂(流平剂PV88)2份；
所述的耐候剂由重量比为2:3:30的光稳定剂、抗氧剂以及钛白粉组成；
所述的改性阻燃剂通过如下方法制备得到：
(1)取重量比为4:2:9的氧化铝、三氧化二锑以及云母粉混合，得混合物；然后将混合物加入水中，超声分散15min，得分散液；其中，混合物与水的重量比为2:10；
(2)将分散液加热至90℃，然后加入木质素磺酸钠，在90℃下搅拌30min；
(3)接着再加入椰油酸二乙醇酰胺和二异丁基萘磺酸钠，在90℃下搅拌30min；搅拌结束后分离固体，干燥后即得所述的改性阻燃剂；
其中，木质素磺酸钠、椰油酸二乙醇酰胺以及二异丁基萘磺酸钠与分散液的重量比为0.2:0.3:0.7:10。
制备方法：将上述重量份的环氧树脂、聚酯树脂、耐候剂、改性阻燃剂、固化剂以及流平剂混合均匀后经双螺杆挤出机挤出、压片破碎，然后再经磨粉机粉碎后即得所述的耐盐雾粉末涂料。
实施例3耐盐雾粉末涂料的制备
原料重量份组成：环氧树脂40份；聚酯树脂30份；耐候剂15份；改性阻燃剂15份；固化剂(己二酸二酰肼)5份；流平剂(流平剂PV88)1份；
所述的耐候剂由重量比为2:3:30的光稳定剂、抗氧剂以及钛白粉组成；
所述的改性阻燃剂通过如下方法制备得到：
(1)取重量比为3:3:10的氧化铝、三氧化二锑以及云母粉混合，得混合物；然后将混合物加入水中，超声分散10min，得分散液；其中，混合物与水的重量比为1:8；
(2)将分散液加热至80℃，然后加入木质素磺酸钠，在80℃下搅拌20min；
(3)接着再加入椰油酸二乙醇酰胺和二异丁基萘磺酸钠，在80℃下搅拌40min；搅拌结束后分离固体，干燥后即得所述的改性阻燃剂；
其中，木质素磺酸钠、椰油酸二乙醇酰胺以及二异丁基萘磺酸钠与分散液的重量比为0.1:0.2:1:8。
制备方法：将上述重量份的环氧树脂、聚酯树脂、耐候剂、改性阻燃剂、固化剂以及流平剂混合均匀后经双螺杆挤出机挤出、压片破碎，然后再经磨粉机粉碎后即得所述的耐盐雾粉末涂料。
实施例4耐盐雾粉末涂料的制备
原料重量份组成：环氧树脂60份；聚酯树脂20份；耐候剂25份；改性阻燃剂25份；固化剂(己二酸二酰肼)1份；流平剂(流平剂PV88)3份；
所述的耐候剂由重量比为2:3:30的光稳定剂、抗氧剂以及钛白粉组成；
所述的改性阻燃剂通过如下方法制备得到：
(1)取重量比为5:1:5的氧化铝、三氧化二锑以及云母粉混合，得混合物；然后将混合物加入水中，超声分散20min，得分散液；其中，混合物与水的重量比为3:12；
(2)将分散液加热至100℃，然后加入木质素磺酸钠，在100℃下搅拌40min；
(3)接着再加入椰油酸二乙醇酰胺和二异丁基萘磺酸钠，在100℃下搅拌20min；搅拌结束后分离固体，干燥后即得所述的改性阻燃剂；
其中，木质素磺酸钠、椰油酸二乙醇酰胺以及二异丁基萘磺酸钠与分散液的重量比为0.3:0.5:0.5:12。
制备方法：将上述重量份的环氧树脂、聚酯树脂、耐候剂、改性阻燃剂、固化剂以及流平剂混合均匀后经双螺杆挤出机挤出、压片破碎，然后再经磨粉机粉碎后即得所述的耐盐雾粉末涂料。
对比例1耐盐雾粉末涂料的制备
原料重量份组成：环氧树脂50份；聚酯树脂25份；耐候剂20份；改性阻燃剂20份；固化剂(己二酸二酰肼)3份；流平剂(流平剂PV88)2份；
所述的耐候剂由重量比为2:3:30的光稳定剂、抗氧剂以及钛白粉组成；
所述的改性阻燃剂通过如下方法制备得到：
(1)取重量比为4:2:9的氧化铝、三氧化二锑以及云母粉混合，得混合物；然后将混合物加入水中，超声分散15min，得分散液；其中，混合物与水的重量比为2:10；
(2)将分散液加热至90℃，然后加入木质素磺酸钠，在90℃下搅拌60min；搅拌结束后分离固体，干燥后即得所述的改性阻燃剂；
其中，木质素磺酸钠与分散液的重量比为1.2:10。
制备方法：将上述重量份的环氧树脂、聚酯树脂、耐候剂、改性阻燃剂、固化剂以及流平剂混合均匀后经双螺杆挤出机挤出、压片破碎，然后再经磨粉机粉碎后即得所述的耐盐雾粉末涂料。
对比例1与实施例2的区别在于，对比例1仅仅采用木质素磺酸钠对氧化铝、三氧化二锑以及云母粉进行改性，制备改性阻燃剂。
对比例2耐盐雾粉末涂料的制备
原料重量份组成：环氧树脂50份；聚酯树脂25份；耐候剂20份；改性阻燃剂20份；固化剂(己二酸二酰肼)3份；流平剂(流平剂PV88)2份；
所述的耐候剂由重量比为2:3:30的光稳定剂、抗氧剂以及钛白粉组成；
所述的改性阻燃剂通过如下方法制备得到：
(1)取重量比为4:2:9的氧化铝、三氧化二锑以及云母粉混合，得混合物；然后将混合物加入水中，超声分散15min，得分散液；其中，混合物与水的重量比为2:10；
(2)将分散液加热至90℃，然后加入椰油酸二乙醇酰胺和二异丁基萘磺酸钠，在90℃下搅拌60min；搅拌结束后分离固体，干燥后即得所述的改性阻燃剂；
其中，椰油酸二乙醇酰胺以及二异丁基萘磺酸钠与分散液的重量比为0.4:0.8:10。
制备方法：将上述重量份的环氧树脂、聚酯树脂、耐候剂、改性阻燃剂、固化剂以及流平剂混合均匀后经双螺杆挤出机挤出、压片破碎，然后再经磨粉机粉碎后即得所述的耐盐雾粉末涂料。
对比例2与实施例2的区别在于，对比例2仅仅采用椰油酸二乙醇酰胺和二异丁基萘磺酸钠对氧化铝、三氧化二锑以及云母粉进行改性，制备改性阻燃剂。
将实施例1～4以及对比例1～2制备得到的耐盐雾粉末涂料；参照UL94标准中的方法测试耐盐雾粉末涂料的阻燃登记；参照GB T 1732-2020中的方法测试耐盐雾粉末涂料的抗冲击性能；测试结果见表1。
表1.
| 阻燃等级 | 抗冲击性能 | |
| 实施例1制备得到的耐盐雾粉末涂料 | V1 | 38cm |
| 实施例2制备得到的耐盐雾粉末涂料 | V0 | 55cm |
| 实施例3制备得到的耐盐雾粉末涂料 | V0 | 50cm |
| 实施例4制备得到的耐盐雾粉末涂料 | V0 | 52cm |
| 对比例1制备得到的耐盐雾粉末涂料 | V1 | 39cm |
| 对比例2制备得到的耐盐雾粉末涂料 | V1 | 41cm |
从表1的阻燃等级和抗冲击性能可以看出，实施例1制备得到的耐盐雾粉末涂料，其阻燃等级达到了V1级别，抗冲击性能为38cm。这说明：通过加入由氧化铝、三氧化二锑以及云母粉组成的阻燃剂制备得到的耐盐雾粉末涂料具有较好的防火阻燃性能；同时还具有一定的抗冲击性能。
从表1的实验数据还可以看出，实施例2～4制备得到的耐盐雾粉末涂料，其阻燃等级相对于实施例1而言，提高了一个等级；并且其抗冲击性能数据得到了大幅的提高。这说明：将由氧化铝、三氧化二锑以及云母粉组成的阻燃剂，通过本发明所述方法进行改性得到的改性阻燃剂；相比于未改性的由氧化铝、三氧化二锑以及云母粉组成的阻燃剂；可以进一步提高耐盐雾粉末涂料的防火阻燃性能；尤其是可以进一步大幅提高耐盐雾粉末涂料的抗冲击性能。
从表1的实验数据还可以看出，对比例1和2制备得到的耐盐雾粉末涂料，其阻燃等级相对于实施例1而言，并未得到提高；并且其抗冲击性能数据提高的并不明显，提高幅度远远小于实施例2～4制备得到的耐盐雾粉末涂料。这说明：改性阻燃剂的制备方法十分关键；必须同时采用木质素磺酸钠、椰油酸二乙醇酰胺和二异丁基萘磺酸钠对氧化铝、三氧化二锑以及云母粉组成的阻燃剂进行改性得到的改性阻燃剂才能进一步提高耐盐雾粉末涂料的防火阻燃性能以及才能进一步大幅提高耐盐雾粉末涂料的抗冲击性能；而仅仅采用木质素磺酸钠对氧化铝、三氧化二锑以及云母粉组成的阻燃剂进行改性得到的改性阻燃剂，或仅仅采用椰油酸二乙醇酰胺和二异丁基萘磺酸钠对氧化铝、三氧化二锑以及云母粉组成的阻燃剂进行改性得到的改性阻燃剂并不能进一步提高耐盐雾粉末涂料的防火阻燃性能以及并不能进一步大幅提高耐盐雾粉末涂料的抗冲击性能。
Claims (10)
1.一种耐盐雾粉末涂料，其特征在于，包含如下重量份的组分：
环氧树脂40～60份；聚酯树脂20～30份；耐候剂15～25份；阻燃剂15～25份； 固化剂 1～5份； 流平剂 1～3份。
2.根据权利要求1所述的耐盐雾粉末涂料，其特征在于，包含如下重量份的组分：
环氧树脂50～60份；聚酯树脂20～25份；耐候剂15～20份；阻燃剂15～20份； 固化剂 1～3份； 流平剂 1～2份。
3.根据权利要求1所述的耐盐雾粉末涂料，其特征在于，包含如下重量份的组分：
环氧树脂50份；聚酯树脂25份；耐候剂20份；阻燃剂20份；固化剂3份；流平剂2份。
4.根据权利要求1所述的耐盐雾粉末涂料，其特征在于，所述的阻燃剂包括氧化铝、三氧化二锑以及云母粉。
5.根据权利要求5所述的耐盐雾粉末涂料，其特征在于，氧化铝、三氧化二锑以及云母粉的重量比为3～5:1～3:5～10；
最优选地，氧化铝、三氧化二锑以及云母粉的重量比为4:2:9。
6.根据权利要求1所述的耐盐雾粉末涂料，其特征在于，所述的阻燃剂为改性阻燃剂，所述的改性阻燃剂通过如下方法制备得到：
(1)取氧化铝、三氧化二锑以及云母粉混合，得混合物；然后将混合物加入水中，超声分散10～20min，得分散液；
(2)将分散液加热至70～100℃，然后加入木质素磺酸钠，在70～100℃下搅拌20～40min；
(3)接着再加入椰油酸二乙醇酰胺和二异丁基萘磺酸钠，在70～100℃下搅拌20～40min；搅拌结束后分离固体，干燥后即得所述的改性阻燃剂。
7.根据权利要求6所述的耐盐雾粉末涂料，其特征在于，氧化铝、三氧化二锑以及云母粉的重量比为3～5:1～3:5～10；
最优选地，氧化铝、三氧化二锑以及云母粉的重量比为4:2:9。
8.根据权利要求6所述的耐盐雾粉末涂料，其特征在于，步骤(1)中混合物与水的重量比为1～3:8～12；
最优选地，步骤(1)中混合物与水的重量比为2:10。
9.根据权利要求6所述的耐盐雾粉末涂料，其特征在于，其中，木质素磺酸钠、椰油酸二乙醇酰胺以及二异丁基萘磺酸钠与分散液的重量比为0.1～0.3:0.2～0.5:0.5～1:8～12；
其中，木质素磺酸钠、椰油酸二乙醇酰胺以及二异丁基萘磺酸钠与分散液的重量比为0.2:0.3:0.7:10。
10.权利要求1～9任一项所述的耐盐雾粉末涂料的制备方法，其特征在于，包含如下步骤：
将环氧树脂、聚酯树脂、耐候剂、阻燃剂或改性阻燃剂、固化剂以及流平剂混合均匀后经双螺杆挤出机挤出、压片破碎，然后再经磨粉机粉碎后即得所述的耐磨粉末涂料。
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