專利名稱：熱固性粉末涂料及其制備方法
技術領域：
本發明涉及的是一種熱固性粉末涂料及其制備方法，尤其是聚酯樹脂熱固性粉末涂料的制備方法。
背景技術：
粉末涂料是完全不采用有機溶劑，而百分之百為有效固體份的一種涂料，它不污染大氣，節約資源和倉儲運輸費用，減少火災，是一種環保型涂料。粉末涂料分為熱塑性粉末涂料和熱固性粉末涂料兩類，目前熱固性粉末涂料產品種類較多，但普遍存在涂料涂膜附著力低、柔韌性差、抗屈撓性能差、不耐老化等缺點。
發明內容
針對上述熱固性粉末涂料性能上的不足，本發明所要解決的技術問題是提出一種提高熱固性粉末涂料涂層的附著力、柔韌性、抗屈撓性能和耐老化性能的技術方案，也即本發明的目的是提供一種高性能的熱固性粉末涂料，并提供一種能獲得這種熱固性粉末涂料的制造方法。
本發明提供的熱固性粉末涂料，在其中顏料、填料粉體表面包敷有無機納米材料。所說的無機納米材料包括納米氧化硅、納米氧化鈦、納米氧化鋅、納米氧化鐵、納米碳酸鈣等。
本發明提供的熱固性粉末涂料，包敷在顏料、填料粉體表面的無機納米材料本身的表面上包敷有有機酯類物質。
本發明提供的熱固性粉末涂料的制備方法，熱固性粉末涂料中的顏料、填料粉體在使用前先將顏料、填料粉體與無機納米材料一起在球磨機中經過高能球磨，而使無機納米材料包敷在顏料、填料粉體表面。一般是將顏料、填料粉體與無機納米材料一起以常溫在球磨機中高能球磨1-6小時。其中所采用的無機納米材料是尺度介于0.1-100納米之間的具有高活性、比表面積大于40平方米/克或紫外光吸收率大于70％的無機納米粉體材料，如納米氧化硅、納米氧化鈦、納米氧化鋅、納米氧化鐵、納米碳酸鈣等。在使用中可選用其中一種或多種無機納米材料，使用的量是加入球磨機中顏填料總重量的1-30％。
本發明提供的熱固性粉末涂料的制備方法，在將無機納米材料與顏料、填料粉體一起進行球磨前，先將無機納米材料浸泡在有機酯偶聯劑溶液中，隨后通過升溫使無機納米材料與有機酯偶聯劑產生化學反應并去除溶劑，使得無機納米材料表面包敷上有機酯類物質。所說的有機酯偶聯劑包括長鏈脂肪酸、硅烷偶聯劑、鈦酸酯偶聯劑等，如硬脂酸、月桂酸、豆蔻酸，KH550、KH560、KH570，鈦酸丁酯、鈦酸異戊酯等。將無機納米材料浸泡在有機酯偶聯劑溶液中時無機納米材料與有機酯偶聯劑溶液的重量比例是1∶1-5，浸泡時間為5-40分鐘。在無機納米材料表面包敷上有機酯類物質的作用是提高無機納米材料與顏料、填料粉體之間的鍵合作用以及提高無機納米材料與熱固性粉體涂料中的樹脂基材料的鍵合作用。從而使無機納米材料更加均勻地包敷在顏料、填料粉體的表面，進一步提高顏料、填料與熱固性粉體涂料中樹脂基材料的結合力和改善涂層的外觀效果。
本發明提供的熱固性粉末涂料及其制備方法，利用無機納米材料的小尺寸效應和高比表面積，分散涂料中粉末材料局部產生的高負荷應力和使用無機納米材料后產生的熱固性粉體涂料中各種粉體之間的較強的結合力，用以改善涂層的多種性能，如韌性提高40％左右、抗屈撓性提高100％以上，附著力(粘結強度)提高50％以上，耐老化性能提高60％。
具體實施例方式
實施例一、用市場銷售的顆粒尺度為10納米左右的納米氧化硅，將其在濃度為15％的KH570水溶液中并按照1∶3的重量比例浸泡20分鐘后，將其溫度升高到90℃以上去除溶劑水，獲得KH570包敷的納米氧化硅，再將該氧化硅與鈦白粉按照各占5％和95％的重量比例混合后在球磨機中進行高能球磨，獲得由KH570包敷的納米氧化硅再包敷在鈦白粉上的粉體材料。將該粉體材料按常規粉體材料的用法，按熱固性粉體涂料的制造工藝制造出用納米材料增韌的熱固性粉末涂料。該常規工藝是取用本實施例方法所獲得的粉體材料50-60份、聚酯樹脂100份、固化劑18-25份、流平劑1-1.5份、安息香0.8-1.2分、其他助劑0.2-0.6份，經混合，擠出，急速冷卻，粉碎后獲得產品。
實施例二、用市場銷售的顆粒尺度為20納米左右的納米氧化鐵和納米碳酸鈣材料混合后，將該混合的納米無機材料與10％的KH560水溶液按照1∶2的重量比例浸泡30分鐘后，將溫度升高到90℃以上去除溶劑水，獲得KH560包敷的納米氧化鐵和納米碳酸鈣混合物，再將它與鈦白粉按照各占10％和90％的重量比例混合后在球磨機中進行高能球磨，獲得由KH560包敷的納米氧化鐵和納米碳酸鈣混合物再包敷在鈦白粉上的粉體材料，將該粉體材料按常規粉體材料的用法。按熱固性粉體涂料的制造工藝制造用納米材料增韌的熱固性粉末涂料。該常規工藝是取用本實施例方法所獲得的粉體材料400份、環氧樹脂500份、硬化劑20-25份、增塑劑60-80份、有機緩蝕劑5份、其他助劑2-6份，經混合，擠出，急速冷卻，粉碎后制成產品。
權利要求
1.一種熱固性粉末涂料，組分中有顏料、填料粉體，其特征是在顏料、填料粉體表面包敷有無機納米材料。
2.如權利要求1所述的熱固性粉末涂料，其特征是包敷在顏料、填料粉體表面的無機納米材料本身的表面上包敷有有機酯類物質。
3.一種熱固性粉末涂料的制備方法，其特征是熱固性粉末涂料中的顏料、填料粉體在使用前先將顏料、填料粉體與無機納米材料一起在球磨機中經過高能球磨。
4.如權利要求3所述的熱固性粉末涂料的制備方法，其特征是將顏料、填料粉體與無機納米材料一起以常溫在球磨機中作高能球磨1-6小時。
5.如權利要求3所述的熱固性粉末涂料的制備方法，其特征是在將無機納米材料與顏料、填料粉體一起進行高能球磨前，先將無機納米材料浸泡在有機酯偶聯劑溶液中，隨后通過升溫使無機納米材料與有機酯偶聯劑產生化學反應并去除溶劑。
6.如權利要求5所述的熱固性粉末涂料的制備方法，其特征是將無機納米材料浸泡在有機酯偶聯劑溶液中時無機納米材料與有機酯偶聯劑溶液的重量比例是1∶1-5，浸泡時間為5-40分鐘。
全文摘要
目前熱固性粉末涂料產品種類較多，但普遍存在涂料涂膜附著力低、柔韌性差、抗屈撓性能差、不耐老化等缺點。本發明提供的熱固性粉末涂料，在其中顏料、填料粉體表面包敷有無機納米材料。本發明提供的熱固性粉末涂料的制備方法，熱固性粉末涂料中的顏料、填料粉體在使用前先將顏料、填料粉體與無機納米材料一起在球磨機中經過高能球磨，而使無機納米材料包敷在顏料、填料粉體表面。本發明提供的熱固性粉末涂料韌性提高40％左右、抗屈撓性提高100％以上，附著力(粘結強度)提高50％以上，耐老化性能提高60％。
文檔編號C09D5/03GK1548481SQ0313658
公開日2004年11月24日 申請日期2003年5月20日 優先權日2003年5月20日
發明者左美祥, 陳君飛, 朱洪芽, 陸愛萍 申請人:舟山格蘭特種涂料有限公司