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CN105949955A - 一种暖气片表面用粉末涂料及其制备方法 - Google Patents

一种暖气片表面用粉末涂料及其制备方法 Download PDF

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CN105949955A CN201610418071.2A CN201610418071A CN105949955A CN 105949955 A CN105949955 A CN 105949955A CN 201610418071 A CN201610418071 A CN 201610418071A CN 105949955 A CN105949955 A CN 105949955A
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赵遵刚
霍柏林
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Abstract

本发明提供了一种暖气片表面用粉末涂料，由下列重量份的组分原料制得：酚醛环氧树脂10‑15、二酚基丙烷环氧树脂50‑60、有机硅树脂5‑8、六次甲基四胺4‑10、乙丙橡胶2‑4、聚乙烯蜡1‑3、钛白粉15‑18、硅烷偶联剂1‑2、丙二醇10‑15、二甲基硅油5‑8、碳酸钙15‑18、丁基橡胶1‑2、β‑(3，5‑二叔丁基‑4‑羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯0.1‑0.2、双十二碳醇酯0.1‑0.2、空心玻璃微球5‑8、纳米碳2‑4、改性负离子粉0.1‑0.3。本发明的粉末涂料具有耐高温，阻燃性好，绝缘性好、同时固化温度低，固化时间短，涂膜流平性好，附着力强、涂膜外观好，耐酸碱，可用于电磁炉、微波炉、烤箱、暖气片等家电产品上，还可以起到净化空气的作用。

Description

一种暖气片表面用粉末涂料及其制备方法
技术领域
本发明属于涂料领域，具体说是一种暖气片表面用粉末涂料及其制备方法。
背景技术
随着现代科学技术的进步以及现代工业的发展，使得环境污染问题变得日益突出，它给人类本身以及人类赖以生存的环境造成了极大的威胁。传统涂料无论是在制造过程中或是在使用施工过程中均会产生大量的有毒有害的废气和废水，它们会对环境、大气以及水资源造成污染，尤其是溶剂型涂料，施工过程中会释放挥发性有机化合物(VOC)到大气中，它的量达到了50％以上造成严重的第二次污染。这一问题引起许多工业国家的重视。
粉末涂料作为一类绿色环保型涂料近年来在众多领域特别是金属涂装方面得到了广泛的应用。粉末涂料常以环氧、聚酯、丙烯酸、聚氨酯等有机树脂作为基体,由于受基体树脂自身结构的影响和限制,这些常用粉末涂料在一些性能上存在着不足之处,导致了应用上的局限性。
与通常的有机树脂相比,有机硅树脂有着更为优良的耐热、耐候、耐水性及电绝缘性能。粉末涂料中使用有机硅树脂,可以改进其耐热性及耐候性,但单纯使用有机硅树脂存在价格昂贵,对基材附着力差等问题。因此,常利用有机硅树脂改性其他有机树脂,可以将有机硅树脂和其他有机树脂的优点结合起来,弥补相互的不足,改善漆膜耐候、耐热等性能,得到性能优异的粉末涂料,这也是发展功能性粉末涂料的一条有效途径。但是由于有机硅树脂与有机树脂的溶度参数相差大,相容性较差,在直接混合的情况下,有机硅有溢出现象,在表面富集,容易发生微相分离。而微相分离的出现,对改性树脂的硬度、稳定性及机械性能都有很大的影响,最终涂膜的整体性能不好。
耐高温粉末涂料可广泛应用于电器、冶金、石油、航空领域、化工、医药、食品等行业各种耐高温设备(例如：烧烤炉、暖风机、大功率灯饰、暖气管道、汽车和摩托车消音器、高温炉、烟囱等)。现有的耐高温粉末涂料虽然较油性涂料环保，但由于其成本太高和需要高温固化(固化条件最低230℃×20分钟)限制了其推广使用。
开发低成本常温固化耐高温粉末涂料能使环保的粉末涂料代替油漆应用于上述的各种耐高温设备，很有市场。
发明内容
本发明提供了一种暖气片表面用粉末涂料，本发明的粉末涂料具有耐高温，阻燃性好，绝缘性好、同时固化温度低，固化时间短，涂膜流平性好，附着力强、涂膜外观好，耐酸碱，具有净化空气的作用，可用于电磁炉、微波炉、烤箱、暖气片等家电产品上。
本发明的技术方案如下：
一种暖气片表面用粉末涂料，其特征在于：由下列重量份的组分原料制得：酚醛环氧树脂10-15、二酚基丙烷环氧树脂50-60、有机硅树脂5-8、六次甲基四胺4-10、乙丙橡胶2-4、聚乙烯蜡1-3、钛白粉15-18、硅烷偶联剂1-2、丙二醇10-15、二甲基硅油5-8、碳酸钙15-18、丁基橡胶1-2、β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯0.1-0.2、双十二碳醇酯0.1-0.2、空心玻璃微球5-8、纳米碳2-4、改性负离子粉0.1-0.3，
所述的负离子粉由下列组分按质量份组成：奇冰石10-15、珊瑚化石8-10、电气石10-15、蛋白石30-50、麦饭石2-4、沸石2-4、北投石2-4、玉石粉2-4、硅藻土15-20、三氧化二铁2-4、三氧化二铝3-4，按配方比例称取各组分原料，将其置于马弗炉中加热至300-600℃后保温1-2h使其活化，冷却至常温加入碾磨设备中进行超细粉碎至颗粒在100nm以下，将其置于高速搅拌器中，然后加入粉体质量1-3％的硅烷偶联剂KH560先常温高速混合5-10分钟，加入粉体质量20-30％的超细轻质碳酸钙，1-2％的二乙氨基丙胺，高速搅拌10-20分钟，过筛，干燥，即可制得负离子粉。
所述的暖气片表面用粉末涂料，其特征在于：由下列重量份的组分原料制得：酚醛环氧树脂13、二酚基丙烷环氧树脂55、有机硅树脂6、六次甲基四胺6、乙丙橡胶3、聚乙烯蜡2、钛白粉17、硅烷偶联剂2、丙二醇13、二甲基硅油7、碳酸钙17、丁基橡胶2、β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯0.1、双十二碳醇酯0.1、空心玻璃微球6、纳米碳3、改性负离子粉0.2，
所述的负离子粉由下列组分按质量份组成：奇冰石14、珊瑚化石9、电气石13、蛋白石40、麦饭石3、沸石3、北投石3、玉石粉3、硅藻土18、三氧化二铁3、三氧化二铝3，按配方比例称取各组分原料，将其置于马弗炉中加热至500℃后保温2h使其活化，冷却至常温加入碾磨设备中进行超细粉碎至颗粒在100nm以下，将其置于高速搅拌器中，然后加入粉体质量2％的硅烷偶联剂KH560先常温高速混合8分钟，加入粉体质量25％的超细轻质碳酸钙，1.5％的二乙氨基丙胺，高速搅拌15分钟，过筛，干燥，即可制得负离子粉。
所述的暖气片表面用粉末涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)首先将所用原料在使用前粗粉碎到70目，按配方比例称取各组分原料；
(2)将钛白粉、空心玻璃微球放入10％的盐酸溶液中浸泡20-30分钟，然后加入氢氧化钠溶液中和过滤，先将滤渣投入到高温炉中，在500-600℃煅烧50-60min，然后自然冷却至室温，再将滤渣总质量5％的硅烷偶联剂加入到滤渣中高速搅拌混合20-30分钟，然后加入二甲基硅油，再高速搅拌混合10-20分钟，干燥，待用；
(3)然后按配方比例将称取原料和步骤(1)获得的混合物料投入高速搅拌机内高速混合均匀；
(4)然后投入挤出机在60-95℃熔融混合20min后,挤出，冷却至室温,再粉碎过筛至190目,即得到成品。
有益效果
本发明采用酚醛环氧树脂、二酚基丙烷环氧树脂、有机硅树脂混合树脂作为成膜物质，环氧树脂具有优异的耐腐蚀性、化学稳定性和粘接性能，聚酯树脂具有高强度、耐磨性好，有机硅树脂具有热氧化稳定性、良好的绝缘性能、突出的耐候性、还具防水、防盐雾、防霉菌等特性，几种树脂结合将各自的优点结合起来,弥补相互的不足,改善漆膜耐腐蚀性、耐磨性、耐高温、耐候性等多种性能,得到各项性能都很优异的粉末涂料；
在涂料中加入改性的自制负离子粉，可以向居室内释放负离子，释放的负离子具有杀灭病菌、吸除甲醛等室内异味，净化空气的作用，改善室内环境，改性后的负离子粉提高与涂料的相容性，提高了涂膜的耐候性，改善了热固性粉末涂料的储存稳定性；
在制备时，先将钛白粉、空心玻璃微球酸化后，在高温活化，然后用硅烷偶联剂改性，再和二甲基硅油充分混合，所得的混合物料在涂料中的分散性好，与树脂等其他成分的相容性增强，促进了各原料成分的反应活性，降低了固化温度，缩短了固化时间。
总之，本发明的粉末涂料具有耐高温，阻燃性好，绝缘性好、同时固化温度低，固化时间短，涂膜流平性好，附着力强、涂膜外观好，耐酸碱，可用于电磁炉、微波炉、烤箱、暖气片等家电产品上。
具体实施方式：
一种暖气片表面用粉末涂料，由下列重量(kg)的组分原料制得：酚醛环氧树脂13、二酚基丙烷环氧树脂55、有机硅树脂6、六次甲基四胺6、乙丙橡胶3、聚乙烯蜡2、钛白粉17、硅烷偶联剂2、丙二醇13、二甲基硅油7、碳酸钙17、丁基橡胶2、β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯0.1、双十二碳醇酯0.1、空心玻璃微球6、纳米碳3、改性负离子粉0.2，
其中负离子粉由下列组分按质量份组成：奇冰石14、珊瑚化石9、电气石13、蛋白石40、麦饭石3、沸石3、北投石3、玉石粉3、硅藻土18、三氧化二铁3、三氧化二铝3，按配方比例称取各组分原料，将其置于马弗炉中加热至500℃后保温2h使其活化，冷却至常温加入碾磨设备中进行超细粉碎至颗粒在100nm以下，将其置于高速搅拌器中，然后加入粉体质量2％的硅烷偶联剂KH560先常温高速混合8分钟，加入粉体质量25％的超细轻质碳酸钙，1.5％的二乙氨基丙胺，高速搅拌15分钟，过筛，干燥，即可制得负离子粉。
暖气片表面用粉末涂料的制备方法,包括以下步骤：
(1)首先将所用原料在使用前粗粉碎到70目，按配方比例称取各组分原料；
(2)将钛白粉、空心玻璃微球放入10％的盐酸溶液中浸泡20-30分钟，然后加入氢氧化钠溶液中和过滤，先将滤渣投入到高温炉中，在500-600℃煅烧50-60min，然后自然冷却至室温，再将滤渣总质量5％的硅烷偶联剂加入到滤渣中高速搅拌混合20-30分钟，然后加入二甲基硅油，再高速搅拌混合10-20分钟，干燥，待用；
(3)然后按配方比例将称取原料和步骤(1)获得的混合物料投入高速搅拌机内高速混合均匀；
(4)然后投入挤出机在60-95℃熔融混合20min后,挤出，冷却至室温,再粉碎过筛至190目,即得到成品。
将本发明的粉末涂料用静电喷涂装置(电压50KV，气压0.05MPa，喷涂距离约15cm)均匀喷涂在经过预处理过(砂纸打磨及酒精清洗)的马口铁片(150x20mm x0.28mm)上，马口铁片应处于垂直悬挂状态，便于粉末涂料均匀的喷涂在上面；在烘箱中垂直悬挂在120℃、固化16min成膜，形成膜厚约为80μm的图层，自然冷却至室温，取出放置24h后，测定涂层性能，涂膜性能检测如表1所示：
表1喷涂装置所得涂膜的性能
由表1可看出，在120℃固化16min所得涂膜的各项性能都比较好，说明本粉末涂料的固化温度低，固化时间短。

Claims (3)

1.一种暖气片表面用粉末涂料，其特征在于：由下列重量份的组分原料制得：酚醛环氧树脂10-15、 二酚基丙烷环氧树脂50-60、有机硅树脂5-8、六次甲基四胺4-10、乙丙橡胶2-4、聚乙烯蜡1-3、钛白粉15-18、硅烷偶联剂1-2、丙二醇10-15、二甲基硅油5-8、碳酸钙15-18、 丁基橡胶1-2、 β-(3，5- 二叔丁基 -4- 羟基苯基 ) 丙酸正十八碳醇酯0.1-0.2、 双十二碳醇酯0.1-0.2、空心玻璃微球5-8、纳米碳 2-4、改性负离子粉0.1-0.3，
所述的负离子粉由下列组分按质量份组成：奇冰石10-15、珊瑚化石8-10、电气石10-15、蛋白石30-50、麦饭石2-4、沸石2-4、北投石2-4、玉石粉2-4、硅藻土15-20、三氧化二铁2-4、三氧化二铝3-4，按配方比例称取各组分原料，将其置于马弗炉中加热至 300-600℃后保温 1-2h 使其活化，冷却至常温加入碾磨设备中进行超细粉碎至颗粒在100nm以下，将其置于高速搅拌器中，然后加入粉体质量1-3%的硅烷偶联剂KH560先常温高速混合5-10分钟，加入粉体质量20-30%的超细轻质碳酸钙，1-2%的二乙氨基丙胺，高速搅拌10-20分钟， 过筛，干燥，即可制得负离子粉。
2.根据权利要求1所述的暖气片表面用粉末涂料，其特征在于：由下列重量份的组分原料制得：酚醛环氧树脂13、 二酚基丙烷环氧树脂55、有机硅树脂6、六次甲基四胺6、乙丙橡胶3、聚乙烯蜡2、钛白粉17、硅烷偶联剂2、丙二醇13、二甲基硅油7、碳酸钙17、丁基橡胶2、β-(3，5- 二叔丁基 -4- 羟基苯基 ) 丙酸正十八碳醇酯0.1、 双十二碳醇酯0.1、空心玻璃微球6、纳米碳 3、改性负离子粉0.2，
所述的负离子粉由下列组分按质量份组成：奇冰石14、珊瑚化石9、电气石13、蛋白石40、麦饭石3、沸石3、北投石3、玉石粉3、硅藻土18、三氧化二铁3、三氧化二铝3，按配方比例称取各组分原料，将其置于马弗炉中加热至 500℃后保温 2h 使其活化，冷却至常温加入碾磨设备中进行超细粉碎至颗粒在100nm以下，将其置于高速搅拌器中，然后加入粉体质量2%的硅烷偶联剂KH560先常温高速混合8分钟，加入粉体质量25%的超细轻质碳酸钙，1.5%的二乙氨基丙胺，高速搅拌15分钟， 过筛，干燥，即可制得负离子粉。
3.如权利要求1所述的暖气片表面用粉末涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）首先将所用原料在使用前粗粉碎到70目，按配方比例称取各组分原料；
（2）将钛白粉、空心玻璃微球放入10%的盐酸溶液中浸泡20-30分钟，然后加入氢氧化钠溶液中和过滤，先将滤渣投入到高温炉中，在500-600℃煅烧50-60min，然后自然冷却至室温，再将滤渣总质量5%的硅烷偶联剂加入到滤渣中高速搅拌混合20-30分钟，然后加入二甲基硅油，再高速搅拌混合10-20分钟，干燥，待用；
（3）然后按配方比例将称取原料和步骤（1）获得的混合物料投入高速搅拌机内高速混合均匀；
(4）然后投入挤出机在60-95℃ 熔融混合 20 min 后, 挤出，冷却至室温, 再粉碎过筛至190 目, 即得到成品。
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