一種含空心玻化微珠降噪粉末涂料及其制備方法

一種含空心玻化微珠降噪粉末涂料及其制備方法
【專利摘要】本發明提供了一種含空心玻化微珠降噪粉末涂料，由下列重量份的組分原料制得：環氧樹脂60?70，聚酯樹脂20?30、硅橡膠4?6、固化劑HT835 10?15，聚丙烯酸酯流平劑1.0?1.3、聚丙烯微粉蠟0.5?1.0、安息香0.2?0.4、鈦白粉10?15、玻化微珠3?4、珍珠巖2?4、亞麻油0.3?0.5、硅烷偶聯劑1?2、純四氟蠟微粉蠟0.3?0.6、超細碳酸鈣8?10、超細高爐渣粉5?7、有機膨潤土，四〔β?(3，5?三級丁基?4?羥基苯基)丙酸〕季戊四醇酯0.3?0.5、亞磷酸酯0.1?0.3、改性助劑3?5。本發明的涂料固化溫度低，固化時間短，涂膜流平性好，附著力強、涂膜外觀好，耐酸堿，在烘烤固化過程中，該粉末涂料的涂膜比環氧粉末涂料耐泛黃性好，降低了噴涂能源，提高了生產效率，還具有降噪效果。
【專利說明】
一種含空心玻化微珠降噪粉末涂料及其制備方法
技術領域
[0001] 本發明屬于涂料領域，具體說是一種含空心玻化微珠降噪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以及現代工業的發展，使得環境污染問題變得日益突 出，它給人類本身以及人類賴以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 以及水資源造成污染，尤其是溶劑型涂料，施工過程中會釋放揮發性有機化合物(V0C)到大 氣中，它的量達到了50%以上造成嚴重的第二次污染。這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。粉末涂料常以環氧、聚酯、丙烯酸、聚氨酯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，這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。
[0004] 與通常的有機樹脂相比，有機硅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硅樹脂，可以改進其耐熱性及耐候性，但單純使用有機硅樹脂存 在價格昂貴，對基材附著力差等問題。因此，常利用有機硅樹脂改性其他有機樹脂，可以將 有機硅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，這也是發展功能性粉末涂料的一條有效途徑。但是由于有機 硅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，有機硅有溢出現 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。
[0005] 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、煙囪等）。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230ΓΧ20分鐘)限制了其推廣使用。
[0006] 開發低成本常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】

[0007] 本發明提供了一種含空心玻化微珠降噪粉末涂料，本發明的粉末涂料具有固化溫 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，還有降噪特點。
[0008] 本發明的技術方案如下：
[0009] -種含空心玻化微珠降噪粉末涂料，其特征在于，由下列重量份的組分原料制得： 環氧樹脂60-70，聚酯樹脂20-30、硅橡膠4-6、固化劑HT835 10-15，聚丙烯酸酯流平劑1.0-?. 3、聚丙烯微粉蠟 0.5-1.0、安息香 0.2-0.4、鈦白粉 10-15、玻化微珠 3-4、珍珠巖 2-4、亞麻 油0.3-0.5、硅烷偶聯劑1-2、純四氟蠟微粉蠟0.3-0.6、超細碳酸鈣8-10、超細高爐渣粉5-7、 有機膨潤土05-0.8，四〔β-(3，5-三級丁基-4-羥基苯基）丙酸〕季戊四醇酯0.3-0.5、亞磷酸 酯0.1-0.3、改性助劑3-5，
[0010] 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、 鋁粉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，加入鋁粉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。
[0011] 所述的含空心玻化微珠降噪粉末涂料，其特征在于：由下列重量份的組分原料制 得:環氧樹脂66,聚酯樹脂24、硅橡膠5、固化劑HT835 13,聚丙烯酸酯流平劑1.1、聚丙烯微 粉蠟0.6、安息香0.3、鈦白粉14、玻化微珠4、珍珠巖3、亞麻油0.4、硅烷偶聯劑1.5、純四氟蠟 微粉蠟〇. 5、超細碳酸鈣9、超細高爐渣粉6、有機膨潤土0.7，四〔β-(3，5-三級丁基-4-羥基苯 基)丙酸〕季戊四醇酯0.4、亞磷酸酯0.2、改性助劑4，
[0012] 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、鋁 粉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，加入鋁粉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。
[0013] 所述的含空心玻化微珠降噪粉末涂料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
[0014] (1)首先將所用原料在使用前粗粉碎到60目，按配方比例稱取各組分原料；
[0015] (2)將鈦白粉、玻化微珠放入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，先將濾渣投入到高溫爐中，在300-420°C煅燒50-60min，然后自然冷卻至 室溫，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 二乙二醇丁醚，再高速攪拌混合10-20分鐘，干燥，待用；
[0016] (3)然后按配方比例將稱取原料和步驟（1)獲得的混合物料投入高速攪拌機內高 速混合均勻；
[0017] ⑷然后投入擠出機在65-90°C熔融混合20min后，擠出，冷卻至室溫，再粉碎過篩 至180目，即得到成品。
[0018] 有益效果
[0019] 本發明采用聚酯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，而聚酯樹脂具有高強度、耐磨 耗、抗撕裂性，二者結合將兩種樹脂的優點結合起來，彌補相互的不足，改善漆膜耐腐蝕性、 耐磨性等性能，硅橡膠的添加，進一步優化了粉末涂料的各項性能，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，助劑中的鋁粉C具有熱解金屬氧化物的性質，提高 上粉率、氣相二氧化硅，添加在粉末涂料中可以助流動，硼酸鋅、氧化鎂以有效防止成膜過 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，可以提高與涂料的相容 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。
[0020]在制備時，先將鈦白粉、玻化微珠酸化后，在高溫活化，然后用硅烷偶聯劑改性，在 和二乙基戊二酐充分混合，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，玻化微珠和 珍珠巖有效的吸收了周圍環境的噪音，起到降噪作用。
[0021]總之，本發明的涂料固化溫度低，固化時間短，涂膜流平性好，附著力強、涂膜外觀 好，耐酸堿，在烘烤固化過程中，該粉末涂料的涂膜比環氧粉末涂料耐泛黃性好，降低了噴 涂能源，提高了生產效率，還具有降噪效果。
【具體實施方式】：
[0022] -種含空心玻化微珠降噪粉末涂料，由下列重量(kg)的組分原料制得:環氧樹脂 66，聚酯樹脂24、硅橡膠5、固化劑HT835 13，聚丙烯酸酯流平劑1.1、聚丙烯微粉蠟0.6、安息 香0.3、鈦白粉14、玻化微珠4、珍珠巖3、亞麻油0.4、硅烷偶聯劑1.5、純四氟蠟微粉蠟0.5、超 細碳酸鈣9、超細高爐渣粉6、有機膨潤土0.7,四〔β-(3,5-三級丁基-4-羥基苯基)丙酸〕季戊 四醇酯〇. 4、亞磷酸酯0.2、改性助劑4，
[0023]其中改性助劑由下列重量(kg)的組分制得:聚乙烯醇超細粉末25、硼酸鋅1.5、鋁 粉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，加入鋁粉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。
[0024] 本發明的含空心玻化微珠降噪粉末涂料的制備方法，包括以下步驟：
[0025] (1)首先將所用原料在使用前粗粉碎到60目，按配方比例稱取各組分原料；
[0026] (2)將鈦白粉、玻化微珠放入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，先將濾渣投入到高溫爐中，在300-420°C煅燒50-60min，然后自然冷卻至 室溫，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 二乙二醇丁醚，再高速攪拌混合10-20分鐘，干燥，待用；
[0027] (3)然后按配方比例將稱取原料和步驟（1)獲得的混合物料投入高速攪拌機內高 速混合均勻；
[0028] (4)然后投入擠出機在65-90°C熔融混合20min后，擠出，冷卻至室溫，再粉碎過篩 至180目，即得到成品。
[0029]將本發明的粉末涂料用靜電噴涂裝置（電壓50KV，氣壓0.05MPa，噴涂距離約15cm) 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（15〇X20mmX〇. 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120°C、 固化20min成膜，形成膜厚約為80μπι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：
[0030] 表1噴涂裝置所得涂膜的性能
[0031]
[0033]由表1可看出，在120°C固化20min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。
【主權項】
1. 一種含玻化微珠的降噪粉末涂料，其特征在于，由下列重量份的組分原料制得：環 氧樹脂60-70,聚酯樹脂20-30、硅橡膠4-6、固化劑HT835 10-15,聚丙烯酸酯流平劑1. Οι. 3、聚丙烯微粉蠟 0.5-1.0、安息香 0.2-0.4、鈦白粉 10-15、玻化微珠 3-4、珍珠巖 2-4、亞麻 油0.3-0.5、硅烷偶聯劑1-2、純四氟蠟微粉蠟0.3-0.6、超細碳酸鈣8-10、超細高爐渣粉5-7、 有機膨潤土05-0.8，四〔β-(3，5-三級丁基-4-羥基苯基)丙酸〕季戊四醇酯0.3-0.5、亞磷酸 酯0.1-0.3、改性助劑3-5， 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、鋁 粉C5-10、氧化儀3-4、昆麻油2-3、氣化棚1-2、氣相二氧化娃4 -6、_?甲苯30-40、烷氧基二兀 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，加入鋁粉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70-8(TC，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所述的含空心玻化微珠降噪粉末涂料，其特征在于：由下列重量份的 組分原料制得：環氧樹脂66,聚酯樹脂24、硅橡膠5、固化劑HT835 13,聚丙烯酸酯流平劑 1.1、聚丙烯微粉蠟0.6、安息香0.3、鈦白粉14、玻化微珠4、珍珠巖3、亞麻油0.4、硅烷偶聯劑 1.5、純四氟蠟微粉蠟0.5、超細碳酸鈣9、超細高爐渣粉6、有機膨潤土0.7,四〔β-(3,5-三級 丁基-4-羥基苯基)丙酸〕季戊四醇酯0.4、亞磷酸酯0.2、改性助劑4， 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、鋁粉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，加入鋁粉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所述的含空心玻化微珠降噪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60目，按配方比例稱取各組分原料； (2) 將鈦白粉、玻化微珠放入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，先將濾渣投入到高溫爐中，在300-420°C煅燒50-60min，然后自然冷卻至室溫，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，然后加入二乙二醇 丁醚，再高速攪拌混合10-20分鐘，干燥，待用； (3) 然后按配方比例將稱取原料和步驟（1)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65-90°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】C09D5/03GK106065259SQ201610418074
【公開日】2016年11月2日
【申請日】2016年6月8日 公開號201610418074.6, CN 106065259 A, CN 106065259A, CN 201610418074, CN-A-106065259, CN106065259 A, CN106065259A, CN201610418074, CN201610418074.6
【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