一種用于發動機表層的散熱粉末涂料及其制備方法
【專利摘要】本發明提供了一種用于發動機表層的散熱粉末涂料，由下列重量份的組分原料制得有機硅樹脂10?15、環氧樹脂50?60、硅酸鋯4?6、金蔥粉1?2、氮化鋁2?3、三氧化二鋁2?4、三乙烯四胺2?3、聚酯硅油0.2?0.4、四〔β?(3，5?三級丁基?4?羥基苯基)丙酸〕季戊四醇酯0.1?0.3、乙撐雙硬脂酸酰胺0.3?0.5、苯胺甲基三乙氧基硅烷0.3?0.5、雙十四碳醇酯0.1?0.3、沉淀硫酸鋇15?20、超高分子聚乙烯1?3、云母粉1?3、改性助劑1?3。本發明的涂料具有優異的熱氧化穩定性、良好的絕緣性能，同時具有固化溫度低，固化時間短，涂膜流平性好，附著力強、涂膜外觀好，耐酸堿的特點，特別適用于發動機外表涂覆使用。
【專利說明】
-種用于發動機表層的散熱粉末涂料及其制備方法
技術領域
[0001] 本發明屬于涂料領域，具體說是一種用于發動機表層的散熱粉末涂料及其制備方 法。
【背景技術】
[0002] 隨著現代科學技術的進步W及現代工業的發展，使得環境污染問題變得日益突 出，它給人類本身W及人類賴W生存的環境造成了極大的威脅。傳統涂料無論是在制造過 程中或是在使用施工過程中均會產生大量的有毒有害的廢氣和廢水，它們會對環境、大氣 W及水資源造成污染，尤其是溶劑型涂料，施工過程中會釋放揮發性有機化合物(VOC)到大 氣中，它的量達到了50% W上造成嚴重的第二次污染。運一問題引起許多工業國家的重視。
[0003] 粉末涂料作為一類綠色環保型涂料近年來在眾多領域特別是金屬涂裝方面得到 了廣泛的應用。粉末涂料常W環氧、聚醋、丙締酸、聚氨醋等有機樹脂作為基體，由于受基體 樹脂自身結構的影響和限制，運些常用粉末涂料在一些性能上存在著不足之處，導致了應 用上的局限性。與通常的有機樹脂相比，有機娃樹脂有著更為優良的耐熱、耐候、耐水性及 電絕緣性能。粉末涂料中使用有機娃樹脂，可W改進其耐熱性及耐候性，但單純使用有機娃 樹脂存在價格昂貴，對基材附著力差等問題。因此，常利用有機娃樹脂改性其他有機樹脂， 可W將有機娃樹脂和其他有機樹脂的優點結合起來，彌補相互的不足，改善漆膜耐候、耐熱 等性能，得到性能優異的粉末涂料，運也是發展功能性粉末涂料的一條有效途徑。但是由于 有機娃樹脂與有機樹脂的溶度參數相差大，相容性較差，在直接混合的情況下，有機娃有溢 出現象，在表面富集，容易發生微相分離。而微相分離的出現，對改性樹脂的硬度、穩定性及 機械性能都有很大的影響，最終涂膜的整體性能不好。
[0004] 耐高溫粉末涂料可廣泛應用于電器、冶金、石油、航空領域、化工、醫藥、食品等行 業各種耐高溫設備(例如:燒烤爐、暖風機、大功率燈飾、暖氣管道、汽車和摩托車消音器、高 溫爐、煙畫等）。現有的耐高溫粉末涂料雖然較油性涂料環保，但由于其成本太高和需要高 溫固化(固化條件最低23(TCX20分鐘)限制了其推廣使用。
[0005] 開發低成本低溫固化耐高溫粉末涂料能使環保的粉末涂料代替油漆應用于上述 的各種耐高溫設備，很有市場。
【發明內容】
[0006] 本發明提供了一種用于發動機表層的散熱粉末涂料，本發明的涂料具有優異的熱 氧化穩定性、良好的絕緣性能，同時具有固化溫度低，固化時間短，涂膜流平性好，附著力 強、涂膜外觀好，耐酸堿的特點。
[0007] 本發明的技術方案如下：
[000引一種用于發動機表層的散熱粉末涂料，其特征在于：由下列重量份的組分原料制 得:有機娃樹脂10-15、環氧樹脂50-60、娃酸錯4-6、金蔥粉1-2、氮化侶2-3、S氧化二侶2-4、 S乙締四胺2-3、聚醋硅油0.2-0.4、四〔0-(3,5-^級下基-4-徑基苯基）丙酸）季戊四醇醋 0.1-0.3、乙撐雙硬脂酸酷胺0.3-0.5、苯胺甲基S乙氧基硅烷0.3-0.5、雙十四碳醇醋0.1- 0.3、沉淀硫酸領15-20、超高分子聚乙締1 -3、云母粉1 -3、改性助劑1 -3，
[0009] 所述的改性助劑由下列重量份的組分制得:聚乙締醇超細粉末20-30、棚酸鋒1-2、 氧化侶C5-10、氧化儀3-4、藍麻油2-3、氮化棚1-2、氣相二氧化娃4-6、二甲苯30-40、烷氧基 二元醇3-4、烷氧基S元醇3-4、二徑甲基丙酸4-6、聚硅氧烷2-4、對甲苯橫酸0.2-0.4、己內 醋5-8、二月桂酸二下基錫0.2-0.4,改性助劑的制備方法:將聚乙締醇超細粉末放入熱水中 攬拌至完全溶解，加入氧化侶C、氧化儀、藍麻油、氮化棚，研磨10-15分鐘，超聲波分散于二 甲苯中，再加入烷氧基二元醇、烷氧基=元醇、二徑甲基丙酸、對甲苯橫酸一起攬拌30-40分 鐘，升溫至80-90°C，保溫3-5小時，將反應產物降溫至65-75°C，加入己內醋、二月桂酸二下 基錫，聚硅氧烷，一起攬拌20-30分鐘，升溫至70-80°C，保溫2-3小時，然后抽真空脫除有機 溶劑，降溫到55-60°C，然后依次加入氣相二氧化娃、棚酸鋒，在此溫度下繼續攬拌30-40分 鐘，將所得到的產物放入烘箱烘干，再經微粉磨粉機磨粉，即可。
[0010] 所述的用于發動機表層的散熱粉末涂料，其特征在于：由下列重量份的組分原料 制得:有機娃樹脂13、環氧樹脂55、娃酸錯5、金蔥粉1.5、氮化侶2.5、=氧化二侶3、=乙締四 胺2.5、聚醋硅油〇.3、四〔0-(3,5-^級下基-4-徑基苯基)丙酸)季戊四醇醋〇.2、乙撐雙硬脂 酸酷胺0.4、苯胺甲基=乙氧基硅烷0.4、雙十四碳醇醋0.2、沉淀硫酸領18、云母粉2、超高分 子聚乙締2、改性助劑2，
[0011] 所述的改性助劑由下列重量份的組分制得:聚乙締醇超細粉末25、棚酸鋒1.5、氧 化侶C6、氧化儀3-4、藍麻油3、氮化棚1.5、氣相二氧化娃5、二甲苯35、烷氧基二元醇4、燒氧 基S元醇4、二徑甲基丙酸5、聚硅氧烷3、對甲苯橫酸0.3、己內醋6、二月桂酸二下基錫0.3， 改性助劑的制備方法:將聚乙締醇超細粉末放入熱水中攬拌至完全溶解，加入氧化侶C、氧 化儀、藍麻油、氮化棚，研磨14分鐘，超聲波分散于二甲苯中，再加入烷氧基二元醇、烷氧基 =元醇、二徑甲基丙酸、對甲苯橫酸一起攬拌35分鐘，升溫至85°C，保溫4小時，將反應產物 降溫至70°C，加入己內醋、二月桂酸二下基錫，聚硅氧烷，一起攬拌25分鐘，升溫至75°C，保 溫2小時，然后抽真空脫除有機溶劑，降溫到58°C，然后依次加入氣相二氧化娃、棚酸鋒，在 此溫度下繼續攬拌36分鐘，將所得到的產物放入烘箱烘干，再經微粉磨粉機磨粉，即可。
[0012] 所述的用于發動機表層的散熱粉末涂料的制備方法，其特征在于，包括W下步驟：
[0013] (1)首先將所用原料在使用前粗粉碎到70目，按配方比例稱取各組分原料；
[0014] (2)將沉淀硫酸領、云母粉放入10%的鹽酸溶液中浸泡20-30分鐘，然后加入氨氧 化鋼溶液中和過濾，濾渣先投入般燒爐中，在300-450°C般燒1-2小時，取出自然冷卻后，再 將濾渣總質量5%的硅烷偶聯劑加入到濾渣中高速攬拌混合20-30分鐘，然后加入乙撐雙硬 脂酸酷胺，再高速攬拌混合10-20分鐘，干燥，待用；
[0015] (3)按配方比例將稱取其余原料和步驟(2)獲得的混合物料投入高速攬拌機內高 速混合均勻；
[0016] (4)然后投入擠出機在70-90°C烙融混合20min后，擠出，冷卻至室溫，再粉碎過篩 至180目，即得到成品。
[0017]有益效果
[0018]本發明采用有機娃樹脂和環氧樹脂混合樹脂作為成膜物質，環氧樹脂具有優異的 耐腐蝕性、化學穩定性和粘接性能，但是耐磨性差、沖擊強度低，而有機娃樹脂具有優異的 熱氧化穩定性、良好的絕緣性能、突出的耐候性、還具防水、防鹽霧、防霉菌等特性，二者結 合將兩種樹脂的優點結合起來，彌補相互的不足，改善涂膜熱氧化穩定性，得到性能絕緣性 能優異的粉末涂料，同時通過添加的改性助劑，有效的降低了粉末涂料的固化溫度，助劑中 的氧化侶C具有熱解金屬氧化物的性質，提高上粉率、氣相二氧化娃，添加在粉末涂料中可 W助流動，棚酸鋒、氧化儀W有效防止成膜過程中發煙，再經過有機醇、酸物料對無機材料 的改性得到的助劑，可W提高與涂料的相容性，明顯低降低了粉末涂料的固化溫度，改善熱 固性粉末涂料的儲存穩定性。
[0019] 在制備時，先將硫酸領、云母粉酸化后，在高溫活化，然后用硅烷偶聯劑改性，在和 乙撐雙硬脂酸酷胺充分混合，所得的混合物料在涂料中的分散性好，與樹脂等其他成分的 相容性增強，促進了各原料成分的反應活性，降低了固化溫度，縮短了固化時間。
[0020] 總之，本發明的涂料具有優異的熱氧化穩定性、良好的絕緣性能，同時具有固化溫 度低，固化時間短，涂膜流平性好，附著力強、涂膜外觀好，耐酸堿的特點，特別適用于發動 機外表涂覆使用。
【具體實施方式】：
[0021] -種用于發動機表層的散熱粉末涂料，由下列重量化g)的組分原料制得:有機娃 樹脂13、環氧樹脂55、娃酸錯5、金蔥粉1.5、氮化侶2.5、=氧化二侶3、=乙締四胺2.5、聚醋 硅油0.3、四〔e-(3,5-S級下基-4-徑基苯基炳酸譯戊四醇醋0.2、乙撐雙硬脂酸酷胺0.4、 苯胺甲基=乙氧基硅烷0.4、雙十四碳醇醋0.2、沉淀硫酸領18、云母粉2、超高分子聚乙締2、 改性助劑2，
[0022] 其中改性助劑由下列重量化g)的組分制得:聚乙締醇超細粉末25、棚酸鋒1.5、氧 化侶C6、氧化儀3-4、藍麻油3、氮化棚1.5、氣相二氧化娃5、二甲苯35、烷氧基二元醇4、燒氧 基S元醇4、二徑甲基丙酸5、聚硅氧烷3、對甲苯橫酸0.3、己內醋6、二月桂酸二下基錫0.3， 改性助劑的制備方法:將聚乙締醇超細粉末放入熱水中攬拌至完全溶解，加入氧化侶C、氧 化儀、藍麻油、氮化棚，研磨14分鐘，超聲波分散于二甲苯中，再加入烷氧基二元醇、烷氧基 =元醇、二徑甲基丙酸、對甲苯橫酸一起攬拌35分鐘，升溫至85°C，保溫4小時，將反應產物 降溫至70°C，加入己內醋、二月桂酸二下基錫，聚硅氧烷，一起攬拌25分鐘，升溫至75°C，保 溫2小時，然后抽真空脫除有機溶劑，降溫到58°C，然后依次加入氣相二氧化娃、棚酸鋒，在 此溫度下繼續攬拌36分鐘，將所得到的產物放入烘箱烘干，再經微粉磨粉機磨粉，即可。
[0023] 本發明的用于發動機表層的散熱粉末涂料的制備方法，包括W下步驟：
[0024] (1)首先將所用原料在使用前粗粉碎到70目，按配方比例稱取各組分原料；
[0025] (2)將沉淀硫酸領、云母粉放入10%的鹽酸溶液中浸泡20-30分鐘，然后加入氨氧 化鋼溶液中和過濾，濾渣先投入般燒爐中，在300-450°C般燒1-2小時，取出自然冷卻后，再 將濾渣總質量5%的硅烷偶聯劑加入到濾渣中高速攬拌混合20-30分鐘，然后加入乙撐雙硬 脂酸酷胺，再高速攬拌混合10-20分鐘，干燥，待用；
[0026] (3)按配方比例將稱取其余原料和步驟(2)獲得的混合物料投入高速攬拌機內高 速混合均勻；
[0027] (4)然后投入擠出機在70-90°C烙融混合20min后，擠出，冷卻至室溫，再粉碎過篩 至180目，即得到成品。
[0028] 用靜電噴涂裝置（電壓50KV，氣壓0.05MPa，噴涂距離約15cm)將本發明的粉末涂料 均勻噴涂在經過預處理過(砂紙打磨及酒精清洗）的馬口鐵片（150x20mmx0.28mm)上，馬口 鐵片應處于垂直懸掛狀態，便于粉末涂料均勻的噴涂在上面;在烘箱中垂直懸掛在125°C、 固化ISmin成膜，形成膜厚約為80WI1的圖層，自然冷卻至室溫，取出放置24h后，測定涂層性 能，涂膜性能檢測如表1所示：
[0029] 表1噴涂裝置所得涂膜的性能
[00創由表1可看出，在125°C固化ISmin所得涂膜的各項性能都比較好，說明本粉末涂料 的固化溫度低，固化時間短。
[0030]
[0031]
【主權項】
1. 一種用于發動機表層的散熱粉末涂料，其特征在于：由下列重量份的組分原料制得： 有機硅樹脂10-15、環氧樹脂50-60、硅酸鋯4-6、金蔥粉1-2、氮化鋁2-3、三氧化二鋁2-4、三 乙烯四胺2-3、聚酯硅油0.2-0.4、四〔β-(3,5-三級丁基-4-羥基苯基)丙酸〕季戊四醇酯0. ΙΟ. 3 、 乙撐雙硬脂酸酰胺 0.3-0.5 、苯胺甲基三乙氧基硅烷 0.3-0.5 、雙十四碳醇酯 0.1-0.3 、 沉淀硫酸鋇15-20、超高分子聚乙烯1 -3、云母粉1 -3、改性助劑1 -3， 所述的改性助劑由下列重量份的組分制得:聚乙烯醇超細粉末20-30、硼酸鋅1-2、氧 化鋁C5-10、氧化鎂3-4、蓖麻油2-3、氮化硼1-2、氣相二氧化硅4-6、二甲苯30-40、烷氧基二 元醇3-4、烷氧基三元醇3-4、二羥甲基丙酸4-6、聚硅氧烷2-4、對甲苯磺酸0.2-0.4、己內酯 5-8、二月桂酸二丁基錫0.2-0.4，改性助劑的制備方法:將聚乙烯醇超細粉末放入熱水中攪 拌至完全溶解，加入氧化鋁C、氧化鎂、蓖麻油、氮化硼，研磨10-15分鐘，超聲波分散于二甲 苯中，再加入烷氧基二元醇、烷氧基三元醇、二羥甲基丙酸、對甲苯磺酸一起攪拌30-40 分鐘，升溫至80-90°C，保溫3-5小時，將反應產物降溫至65-75°C，加入己內酯、二月桂 酸二丁基錫，聚硅氧烷，一起攪拌20-30分鐘，升溫至70-80°C，保溫2-3小時，然后抽真空 脫除有機溶劑，降溫到55-60°C，然后依次加入氣相二氧化硅、硼酸鋅，在此溫度下繼續攪拌 30-40分鐘，將所得到的產物放入烘箱烘干，再經微粉磨粉機磨粉，即可。2. 根據權利要求1所述的用于發動機表層的散熱粉末涂料，其特征在于：由下列重量份 的組分原料制得:有機硅樹脂13、環氧樹脂55、硅酸鋯5、金蔥粉1.5、氮化鋁2.5、三氧化二鋁 3、三乙烯四胺2.5、聚酯硅油0.3、四〔β-(3,5-三級丁基-4-羥基苯基）丙酸〕季戊四醇酯 0.2、乙撐雙硬脂酸酰胺0.4、苯胺甲基三乙氧基硅烷0.4、雙十四碳醇酯0.2、沉淀硫酸鋇18、 云母粉2、超高分子聚乙烯2、改性助劑2， 所述的改性助劑由下列重量份的組分制得:聚乙烯醇超細粉末25、硼酸鋅1.5、氧化鋁 C6、氧化鎂3-4、蓖麻油3、氮化硼1.5、氣相二氧化硅5、二甲苯35、烷氧基二元醇4、烷氧基三 元醇4、二羥甲基丙酸5、聚硅氧烷3、對甲苯磺酸0.3、己內酯6、二月桂酸二丁基錫0.3，改性 助劑的制備方法:將聚乙烯醇超細粉末放入熱水中攪拌至完全溶解，加入氧化鋁C、氧化鎂、 蓖麻油、氮化硼，研磨14分鐘，超聲波分散于二甲苯中，再加入烷氧基二元醇、烷氧基三元 醇、二羥甲基丙酸、對甲苯磺酸一起攪拌35分鐘，升溫至85°C，保溫4小時，將反應產物 降溫至70°C，加入己內酯、二月桂酸二丁基錫，聚硅氧烷，一起攪拌25分鐘，升溫至75°C， 保溫2小時，然后抽真空脫除有機溶劑，降溫到58°C，然后依次加入氣相二氧化硅、硼酸鋅， 在此溫度下繼續攪拌36分鐘，將所得到的產物放入烘箱烘干，再經微粉磨粉機磨粉，即可。3. 如權利要求1所述的用于發動機表層的散熱粉末涂料的制備方法，其特征在于，包括 以下步驟： (1) 首先將所用原料在使用前粗粉碎到70目，按配方比例稱取各組分原料； (2) 將沉淀硫酸鋇、云母粉放入10%的鹽酸溶液中浸泡20-30分鐘，然后加入氫氧化鈉溶 液中和過濾，濾渣先投入煅燒爐中，在300-450°C煅燒1-2小時，取出自然冷卻后，再將濾渣 總質量5%的硅烷偶聯劑加入到濾渣中高速攪拌混合20-30分鐘，然后加入乙撐雙硬脂酸酰 胺，再高速攪拌混合10-20分鐘，干燥，待用； (3) 按配方比例將稱取其余原料和步驟(2)獲得的混合物料投入高速攪拌機內高速混 合均勻； (4) 然后投入擠出機在70-90°C熔融混合20 min后，擠出，冷卻至室溫，再粉碎過 篩至180目，即得到成品。
【文檔編號】C09D5/03GK105925135SQ201610418365
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年6月8日
【發明人】陳俊, 劉學濤, 趙遵剛, 霍柏林, 李正, 孫紅興
【申請人】合肥市燕美粉末涂料有限公司