一种耐热阻燃粉末涂料的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及涂料技术领域，尤其涉及一种耐热阻燃粉末涂料。
【背景技术】
[0002] 粉末涂料是一种不含溶剂，并以粉末形态进行施工涂装后形成涂膜的新型涂料。 与传统的溶剂型涂料相比，粉末涂料在固化时有机溶剂挥发物（VOC)的排放几乎为零，避 免了对环境的污染；同时，粉末涂料具有利用率高，涂覆性能良好和便于实现自动化涂装等 优势，近年来获得了较快的发展。
[0003] 虽然目前粉末涂料的种类多种多样，但是随着社会的发展，人们对涂料的性能提 出了更高的要求，现有的粉末涂料其性能已不能满足社会的要求，比如，耐热性欠佳，阻燃 性能不好等，需要进行改性。
【发明内容】
[0004] 基于【背景技术】存在的技术问题，本发明提出了一种耐热阻燃粉末涂料，其耐热性 好，阻燃性能优异，可用于厨饮具、仪器仪表外壳、陈列架、机电设备、汽车零部件等表面的 涂装，且综合性能好，使用寿命长。
[0005] 本发明提出的一种耐热阻燃粉末涂料，其原料按重量份包括以下组分：环氧树脂 30-50份、端羧基不饱和聚酯树脂20-30份、含氮酚醛树脂5-15份、聚酰胺树脂10-25份、热 塑性丁苯橡胶3-10份、聚磷酸铵3-10份、季戊四醇2-10份、三聚氰胺1-5份、可膨胀石墨 4-12份、纳米氧化锆2-15份、钛白粉1-5份、滑石粉2-8份、二苯基硅二醇2-5份、9, 10-二 氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物2-5份、十八碳烯二酸1-4份、四甲氧基甲基甘脲0.4-2 份、过氧化苯甲酰0. 1-0. 5份、助剂1-4份。
[0006] 在具体实施例中，本发明提出的一种耐热阻燃粉末涂料，其原料中，环氧树脂的重 量份可以为30、32、34、35、38、39、42、45、46、48、49、49. 3、50份；端羧基不饱和聚酯树脂的 重量份可以为20、23、25、26、28、29、29. 3、30份；含氮酚醛树脂的重量份可以为5、6、7、8、 8. 6、9、9· 3、10、10. 6、11、11. 3、12、12. 6、13、13. 4、14、14. 6、15 份；聚酰胺树脂的重量份可 以为 10、12、13、15、16、16· 3、17、18、18· 6、19、19· 3、21、22、22· 3、23、23· 4、24、24· 6、25 份； 热塑性丁苯橡胶的重量份可以为3、4、5、6、6. 3、7、7. 8、8、8. 6、9、9. 3、10份；聚磷酸铵的重 量份可以为3、4、5、5. 6、6、6. 3、7、7. 8、8、8. 6、9、9. 4、10份；季戊四醇的重量份可以为2、3、 4、5、5· 6、6、6· 3、7、7· 6、8、8· 5、9、9· 4、10 份；三聚氰胺的重量份可以为 1、1· 2、1· 8、2、2· 3、 3、3· 4、3· 8、4、4· 5、5 份；可膨胀石墨的重量份可以为 4、5、6、6· 3、7、7· 5、8、8· 6、9、9· 3、10、 11、11· 6、12 份；纳米氧化锆的重量份可以为 2、3、4、5、5· 6、6· 3、7、7· 8、8、8· 6、9、9· 3、10、 10. 2、11、11. 3、12、12. 6、13、13. 4、14、14. 6、15 份；钛白粉的重量份可以为 1、L 2、L 8、2、 2· 3、2· 8、3、3· 4、3· 8、4、4· 5、5 份；滑石粉的重量份可以为 2、2· 3、2· 8、3、3· 4、4、4· 5、5、5· 6、 6、6· 3、7、7· 4、8 份；二苯基硅二醇的重量份可以为 2、2· 3、2· 8、3、3· 4、3· 8、4、4· 2、4· 6、5 份； 9，IO-二氛氧杂-10-憐杂菲-10 -氧化物的重量份可以为2、2. 3、2. 8、3、3. 4、3. 8、4、 4. 2、4. 8、5份；十八碳烯二酸的重量份可以为1、1. 2、1. 8、2、2. 3、2. 8、3、3. 4、3. 7、4份；四甲 氧基甲基甘脲的重量份可以为0. 4、0. 5、0. 6、0. 85、0. 9、1、1. 2、1. 5、1. 8、1. 94、2份；过氧化 苯甲酰的重量份可以为0. l、〇. 23、0. 3、0. 34、0. 4、0. 42、0. 48、0. 5份；助剂的重量份可以为 1、1· 2、1· 8、2、2· 3、2· 7、3、3· 4、3· 8、4 份。
[0007] 优选地，其原料按重量份包括以下组分：环氧树脂40-46份、端羧基不饱和聚酯树 脂23-28份、含氮酚醛树脂8-12份、聚酰胺树脂17-20份、热塑性丁苯橡胶6-9份、聚磷酸 铵6-8份、季戊四醇5-8份、三聚氰胺3-4. 5份、可膨胀石墨8-10份、纳米氧化锆7-10份、 钛白粉3-4. 5份、滑石粉5-7份、二苯基硅二醇3-4. 5份、9, 10-二氢-9-氧杂-10-磷杂 菲-10-氧化物3-4份、十八碳烯二酸3-3. 4份、四甲氧基甲基甘脲1. 1-1. 6份、过氧化苯甲 酰0.35-0. 4份、助剂2-3份。
[0008] 优选地，其原料按重量份包括以下组分：环氧树脂44份、端羧基不饱和聚酯树脂 25份、含氮酚醛树脂10份、聚酰胺树脂18份、热塑性丁苯橡胶7份、聚磷酸铵6. 5份、季戊 四醇7份、三聚氰胺4. 2份、可膨胀石墨9份、纳米氧化锆7. 9份、钛白粉4. 2份、滑石粉6. 3 份、二苯基硅二醇4. 2份、9, 10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物3. 6份、十八碳烯二 酸3. 2份、四甲氧基甲基甘脲1. 5份、过氧化苯甲酰0. 38份、助剂2. 5份。
[0009] 优选地，所述环氧树脂为改性环氧树脂，所述改性环氧树脂按照以下工艺进行制 备：按重量份将20-35份1，1'-联-2-萘酚、10-25份环氧氯丙烷和1-3份四丁基溴化铵 加入反应容器中，升温至85-100°C反应2-5h，然后加入30-50份甲苯和10-20份质量分数 为5-15%的氢氧化钠水溶液，在70-75°C下反应0. 5-1. 5h，反应结束后经水洗、分离、蒸馏、 干燥得到所述改性环氧树脂；在改性环氧树脂的制备过程中，选择了 1，P -联-2-萘酚与 环氧氯丙烷进行反应，通过环氧开环加成反应将两者结合为一体，将刚性的萘环引入环氧 树脂主链中，使改性环氧树脂在体系中易于紧密堆积，分子的旋转受到了限制，提高了体系 的耐热性。
[0010] 优选地，所述环氧树脂为改性环氧树脂，所述改性环氧树脂按照以下工艺进行制 备：按重量份将28-32份1，1'-联-2-萘酚、16-20份环氧氯丙烷和1. 8-2. 3份四丁基溴 化铵加入反应容器中，升温至90-95 °C反应3-4. 5h，然后加入40-45份甲苯和15-20份质量 分数为10-12%的氢氧化钠水溶液，在72-75°C下反应1-1. 3h，反应结束后经水洗、分离、蒸 馏、干燥得到所述改性环氧树脂。
[0011] 优选地，所述环氧树脂为改性环氧树脂，所述改性环氧树脂按照以下工艺进行制 备：按重量份将30份1，1'-联-2-萘酚、17份环氧氯丙烷和2. 1份四丁基溴化铵加入反 应容器中，升温至93 °C反应4. 2h，然后加入43份甲苯和20份质量分数为11 %的氢氧化钠 水溶液，在73°C下反应I. 2h，反应结束后经水洗、分离、蒸馏、干燥得到所述改性环氧树脂。
[0012] 优选地，所述纳米氧化锆的平均粒径为5-20nm。
[0013] 优选地，所述助剂为环烷酸锌、丙烯酸酯流平剂、有机硅消泡剂的组合，且环烷酸 锌、丙烯酸酯流平剂、有机硅消泡剂的重量比为5-12 :1_5 :2_5。
[0014] 本发明中所述耐热阻燃粉末涂料可以按照常规的粉末涂料制备工艺制备而成。
[0015] 本发明中，选择了环氧树脂为主要的成膜物质，并配合添加了端羧基不饱和聚酯， 赋予涂膜优异的耐腐蚀性和耐水性；含氮酚醛树脂加入体系中，能对体系进行固化，大大加 强了体系的交联密度，提高了涂膜的电绝缘性，降低了涂膜的热膨胀率，且由于加入了氮元 素，提高了涂膜的阻燃性能，并且降低了成本，提高了涂膜的机械性能、力学性能；热塑性丁 苯橡胶加入到体系中，在过氧化苯甲酰的辅助下能形成交联网络，在提高涂料韧性的同时 增大了涂料的交联密度，进一步改善了涂料的耐腐蚀性和耐水性；聚磷酸铵、季戊四醇、三 聚氰胺、可膨胀石墨加入到体系中，与纳米氧化锆配合，能起到隔热和防止热氧化分解的作 用，赋予涂膜优异的耐热性和阻燃性；二苯基硅二醇分子中含有羟基、苯基和硅，其中的羟 基对体系的固化具有一定的作用，苯基的存在提高了体系的刚性，赋予涂膜优异的机械强 度和耐热性，由于硅的存在降低了体系的内应力，增加了涂膜的韧性和耐高温性；9, 10-二 氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物分子中含有芳香环的刚性结构，加入到体系中能与 十八碳烯二酸相互作用，将两者的性能结合为一体，加入到体系中在体系中分散性好，一方 面，由于刚性链段的存在，增加了分子之间的作用力，加大了分子链的密度，抑制了高温作 用下分子链的运动，提高了体系的玻璃化转变温度，赋予涂膜优异的耐热性，一方面，与四 甲氧基甲基甘脲、过氧化苯甲酰、含氮酚醛树脂、聚酰胺树脂配合作为固化剂，提高了体系 的固化速度和固化度，另一方面，与体系中的含氮酚醛树脂、聚磷酸铵、季戊四醇、三聚氰 胺、可膨胀石墨、纳米氧化锆、二苯基硅二醇配合组成了一个多阻燃体系，一方面在受热过 程中能分解出二氧化碳、氨气、氮气和水蒸气等气体，降低氧气的密度同时加速了热量的流 失，一方面能在基体表面形成保护层，起到隔热、隔氧、抑烟的作用，防止了内部的进一步分 解，改善了涂层的阻燃性。
[0016] 对本发明所述耐热阻燃粉末涂料固化后的涂膜进行性能检测，检测结果如下表所 示：
[0017]
[0018]
【具体实施方式】
[0019] 下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
[0020] 实施例1
[0021] 本发明提出的一种耐热阻燃粉末涂料，其原料按重量份包括以下组分：环氧树脂 30份、端羧基不饱和聚酯树脂30份、含氮酚醛树脂5份、聚酰胺树脂25份、热塑性丁苯橡胶 3份、聚磷酸铵10份、季戊四醇2份、三聚氰胺5份、可膨胀石墨4份、纳米氧化锆15份、钛 白粉1份、滑石粉8份、二苯基硅二醇2份、9, 10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物5 份、十八碳烯二