一种含有氧化铈的低温固化粉末涂料及其制备方法
【专利摘要】本发明提供了一种含有氧化铈的低温固化粉末涂料，由下列重量份的组分原料制得：环氧树脂50?60、有机硅树脂10?20、钛酸四异丙酯0.3?0.8、钛白粉15?20、糠醛抽出油0.2?0.5、季戊四醇1?3、二乙基戊二酐10?12、氧化铈1?2、气相法二氧化硅1?3、蛭石粉1?3、六苯氨基环三磷腈1?2、氢氧化镁2?4、竹炭粉1?2、改性助剂3?4。本发明的涂料固化温度低，固化时间短，涂膜流平性好，附着力强、涂膜外观好，耐酸碱，冲击强度高，耐候性好。
【专利说明】
-种含有氧化柿的低溫固化粉末涂料及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明属于涂料领域，具体说是一种含有氧化姉的低溫固化粉末涂料及其制备方 法。
【背景技术】
[0002] 随着现代科学技术的进步W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W及人类赖W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 W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% W上造成严重的第二次污染。运一问题引起许多工业国家的重视。
[0003] 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W环氧、聚醋、丙締酸、聚氨醋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，运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。
[0004] 与通常的有机树脂相比，有机娃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娃树脂，可W改进其耐热性及耐候性，但单纯使用有机娃树脂存 在价格昂贵，对基材附着力差等问题。因此，常利用有机娃树脂改性其他有机树脂，可W将 有机娃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，运也是发展功能性粉末涂料的一条有效途径。但是由于有机 娃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，有机娃有溢出现 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。
[0005] 耐高溫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 业各种耐高溫设备(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 溫炉、烟画等）。现有的耐高溫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 溫固化(固化条件最低23(TCX20分钟)限制了其推广使用。
[0006] 开发低成本常溫固化耐高溫粉末涂料能使环保的粉末涂料代替油漆应用于上述 的各种耐高溫设备，很有市场。
【发明内容】
[0007] 本发明提供了一种含有氧化姉的低溫固化粉末涂料，本发明的涂料固化溫度低， 固化时间短，涂膜流平性好，附着力强、涂膜外观好，耐酸碱，在烘烤固化过程中，该粉末涂 料的涂膜比环氧粉末涂料耐泛黄性好。
[000引本发明的技术方案如下：
[0009] -种含有氧化姉的低溫固化粉末涂料，其特征在于，由下列重量份的组分原料制 得:环氧树脂50-60、有机娃树脂10-20、铁酸四异丙醋0.3-0.8、铁白粉15-20、慷醒抽出油 0.2-0.5、季戊四醇1-3、二乙基戊二酢10-12、氧化姉1-2、气相法二氧化娃1-3、赔石粉1-3、 六苯氨基环=憐腊1-2、氨氧化儀2-4、竹炭粉1-2、改性助剂3-4，
[0010] 所述的改性助剂由下列重量份的组分制得:聚乙締醇超细粉末20-30、棚酸锋1-2、 氧化侣C5-10、氧化儀3-4、藍麻油2-3、氮化棚1-2、气相二氧化娃4-6、二甲苯30-40、烷氧基 二元醇3-4、烷氧基S元醇3-4、二径甲基丙酸4-6、聚硅氧烷2-4、对甲苯横酸0.2-0.4、己内 醋5-8、二月桂酸二下基锡0.2-0.4,改性助剂的制备方法:将聚乙締醇超细粉末放入热水中 揽拌至完全溶解，加入氧化侣C、氧化儀、藍麻油、氮化棚，研磨10-15分钟，超声波分散于二 甲苯中，再加入烷氧基二元醇、烷氧基=元醇、二径甲基丙酸、对甲苯横酸一起揽拌30-40分 钟，升溫至80-90°C，保溫3-5小时，将反应产物降溫至65-75°C，加入己内醋、二月桂酸二下 基锡，聚硅氧烷，一起揽拌20-30分钟，升溫至70-80°C，保溫2-3小时，然后抽真空脱除有机 溶剂，降溫到55-60°C，然后依次加入气相二氧化娃、棚酸锋，在此溫度下继续揽拌30-40分 钟，将所得到的产物放入烘箱烘干，再经微粉磨粉机磨粉，即可。
[0011] 所述的含有氧化姉的低溫固化粉末涂料，其特征在于：由下列重量份的组分原料 制得:环氧树脂55、有机娃树脂15、铁酸四异丙醋0.6、铁白粉19、慷醒抽出油0.4、季戊四醇 2、二乙基戊二酢11、氧化姉1.5、气相法二氧化娃2、赔石粉3、六苯氨基环=憐腊1.5、氨氧化 儀3、竹炭粉2、改性助剂3，
[0012] 所述的改性助剂由下列重量份的组分制得:聚乙締醇超细粉末25、棚酸锋1.5、氧 化侣C6、氧化儀3-4、藍麻油3、氮化棚1.5、气相二氧化娃5、二甲苯35、烷氧基二元醇4、烧氧 基S元醇4、二径甲基丙酸5、聚硅氧烷3、对甲苯横酸0.3、己内醋6、二月桂酸二下基锡0.3， 改性助剂的制备方法:将聚乙締醇超细粉末放入热水中揽拌至完全溶解，加入氧化侣C、氧 化儀、藍麻油、氮化棚，研磨14分钟，超声波分散于二甲苯中，再加入烷氧基二元醇、烷氧基 =元醇、二径甲基丙酸、对甲苯横酸一起揽拌35分钟，升溫至85°C，保溫4小时，将反应产物 降溫至70°C，加入己内醋、二月桂酸二下基锡，聚硅氧烷，一起揽拌25分钟，升溫至75°C，保 溫2小时，然后抽真空脱除有机溶剂，降溫到58°C，然后依次加入气相二氧化娃、棚酸锋，在 此溫度下继续揽拌36分钟，将所得到的产物放入烘箱烘干，再经微粉磨粉机磨粉，即可。
[0013] 所述的含有氧化姉的低溫固化粉末涂料的制备方法，其特征在于，包括W下步骤：
[0014] (1)首先将所用原料在使用前粗粉碎到60目，按配方比例称取各组分原料；
[0015] (2)将铁白粉、赔石粉放入10%的盐酸溶液中浸泡20-30分钟，然后加入氨氧化钢 溶液中和过滤，先将滤渣投入到高溫炉中，在300-420°C般烧50-60min，然后自然冷却至室 溫，再将滤渣总质量5%的硅烷偶联剂加入到滤渣中高速揽拌混合20-30分钟，然后加入二 乙基戊二酢，再高速揽拌混合10-20分钟，干燥，待用；
[0016] (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揽拌机内高 速混合均匀；
[0017] (4)然后投入挤出机在55-100°C烙融混合20min后，挤出，冷却至室溫，再粉碎过筛 至180目，即得到成品。
[001引有益效果
[0019]本发明采用有机娃树脂和环氧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，但是耐磨性差、冲击强度低，而聚醋树脂具有高强度、耐 磨耗、耐高溫性，二者结合将两种树脂的优点结合起来，弥补相互的不足，改善漆膜耐腐蚀 性、耐冲击强度等性能，得到性能优异的粉末涂料，同时稀±元素的添加，更进一步改性了 涂膜的各项性能，通过添加的改性助剂，有效的降低了粉末涂料的固化溫度，助剂中的氧化 侣C具有热解金属氧化物的性质，提高上粉率、气相二氧化娃，添加在粉末涂料中可W助流 动，棚酸锋、氧化儀W有效防止成膜过程中发烟，再经过有机醇、酸物料对无机材料的改性 得到的助剂，可W提高与涂料的相容性，明显低降低了粉末涂料的固化溫度，改善热固性粉 末涂料的储存稳定性。
[0020] 在制备时，先将铁白粉、赔石粉酸化后，在高溫活化，然后用硅烷偶联剂改性，在和 二乙基戊二酢充分混合，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，降低了固化溫度，缩短了固化时间。
[0021] 总之，本发明的涂料固化溫度低，固化时间短，涂膜流平性好，附着力强、涂膜外观 好，耐酸碱，在烘烤固化过程中，该粉末涂料耐候性好。
【具体实施方式】：
[0022] -种含有氧化姉的低溫固化粉末涂料，由下列重量化g)的组分原料制得:环氧树 月旨55、有机娃树脂15、铁酸四异丙醋0.6、铁白粉19、慷醒抽出油0.4、季戊四醇2、二乙基戊二 酢11、氧化姉1.5、气相法二氧化娃2、赔石粉3、六苯氨基环=憐腊1.5、氨氧化儀3、竹炭粉2、 改性助剂3，
[0023] 其中改性助剂由下列重量化g)的组分制得:聚乙締醇超细粉末25、棚酸锋1.5、氧 化侣C6、氧化儀3-4、藍麻油3、氮化棚1.5、气相二氧化娃5、二甲苯35、烷氧基二元醇4、烧氧 基S元醇4、二径甲基丙酸5、聚硅氧烷3、对甲苯横酸0.3、己内醋6、二月桂酸二下基锡0.3， 改性助剂的制备方法:将聚乙締醇超细粉末放入热水中揽拌至完全溶解，加入氧化侣C、氧 化儀、藍麻油、氮化棚，研磨14分钟，超声波分散于二甲苯中，再加入烷氧基二元醇、烷氧基 =元醇、二径甲基丙酸、对甲苯横酸一起揽拌35分钟，升溫至85°C，保溫4小时，将反应产物 降溫至70°C，加入己内醋、二月桂酸二下基锡，聚硅氧烷，一起揽拌25分钟，升溫至75°C，保 溫2小时，然后抽真空脱除有机溶剂，降溫到58°C，然后依次加入气相二氧化娃、棚酸锋，在 此溫度下继续揽拌36分钟，将所得到的产物放入烘箱烘干，再经微粉磨粉机磨粉，即可。
[0024] 本发明的含有氧化姉的低溫固化粉末涂料的制备方法，包括W下步骤：
[0025] (1)首先将所用原料在使用前粗粉碎到60目，按配方比例称取各组分原料；
[0026] (2)将铁白粉、赔石粉放入10%的盐酸溶液中浸泡20-30分钟，然后加入氨氧化钢 溶液中和过滤，先将滤渣投入到高溫炉中，在300-420°C般烧50-60min，然后自然冷却至室 溫，再将滤渣总质量5%的硅烷偶联剂加入到滤渣中高速揽拌混合20-30分钟，然后加入二 乙基戊二酢，再高速揽拌混合10-20分钟，干燥，待用；
[0027] (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揽拌机内高 速混合均匀；
[00%] (4)然后投入挤出机在55-100°C烙融混合20min后，挤出，冷却至室溫，再粉碎过筛 至180目，即得到成品。
[0029] 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（150x20mmx0.28mm)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12(TC、 固化20min成膜，形成膜厚约为80WI1的涂层，自然冷却至室溫，取出放置24h后，测定涂层性 能，涂膜性能检测如表1所示：
[0030] 表1喷涂装置所得涂膜的性能
[0031]
[
[0033]由表1可看出，在120°C固化20min所得涂膜的各项性能都比较好，说明本粉末涂料 的固化溫度低，固化时间短。
【主权项】
1. 一种含有氧化铈的低温固化粉末涂料，其特征在于，由下列重量份的组分原料制得： 环氧树脂50-60、有机硅树脂10-20、钛酸四异丙酯0.3-0.8、钛白粉15-20、糠醛抽出油0.2- 0.5、季戊四醇1-3、二乙基戊二酐10-12、氧化铈1-2、气相法二氧化硅1-3、蛭石粉1-3、六苯 氨基环二磷臆1 -2、氢氧化儀2_4、竹炭粉1 -2、改性助剂3_4， 所述的改性助剂由下列重量份的组分制得:聚乙烯醇超细粉末20-30、硼酸锌1-2、氧 化铝C5-10、氧化镁3-4、蓖麻油2-3、氮化硼1-2、气相二氧化硅4-6、二甲苯30-40、烷氧基二 元醇3-4、烷氧基三元醇3-4、二羟甲基丙酸4-6、聚硅氧烷2-4、对甲苯磺酸0.2-0.4、己内酯 5-8、二月桂酸二丁基锡0.2-0.4，改性助剂的制备方法:将聚乙烯醇超细粉末放入热水中搅 拌至完全溶解，加入氧化铝C、氧化镁、蓖麻油、氮化硼，研磨10-15分钟，超声波分散于二甲 苯中，再加入烷氧基二元醇、烷氧基三元醇、二羟甲基丙酸、对甲苯磺酸一起搅拌30-40 分钟，升温至80-90°C，保温3-5小时，将反应产物降温至65-75°C，加入己内酯、二月桂 酸二丁基锡，聚硅氧烷，一起搅拌20-30分钟，升温至70-80°C，保温2-3小时，然后抽真空 脱除有机溶剂，降温到55-60°C，然后依次加入气相二氧化硅、硼酸锌，在此温度下继续搅拌 30-40分钟，将所得到的产物放入烘箱烘干，再经微粉磨粉机磨粉，即可。2. 根据权利要求1所述的含有氧化铈的低温固化粉末涂料，其特征在于：由下列重量份 的组分原料制得:环氧树脂55、有机硅树脂15、钛酸四异丙酯0.6、钛白粉19、糠醛抽出油 〇. 4、季戊四醇2、二乙基戊二酐11、氧化铈1.5、气相法二氧化硅2、蛭石粉3、六苯氨基环三磷 腈1.5、氢氧化镁3、竹炭粉2、改性助剂3， 所述的改性助剂由下列重量份的组分制得:聚乙烯醇超细粉末25、硼酸锌1.5、氧化铝 C6、氧化镁3-4、蓖麻油3、氮化硼1.5、气相二氧化硅5、二甲苯35、烷氧基二元醇4、烷氧基三 元醇4、二羟甲基丙酸5、聚硅氧烷3、对甲苯磺酸0.3、己内酯6、二月桂酸二丁基锡0.3，改性 助剂的制备方法:将聚乙烯醇超细粉末放入热水中搅拌至完全溶解，加入氧化铝C、氧化镁、 蓖麻油、氮化硼，研磨14分钟，超声波分散于二甲苯中，再加入烷氧基二元醇、烷氧基三元 醇、二羟甲基丙酸、对甲苯磺酸一起搅拌35分钟，升温至85°C，保温4小时，将反应产物 降温至70°C，加入己内酯、二月桂酸二丁基锡，聚硅氧烷，一起搅拌25分钟，升温至75°C， 保温2小时，然后抽真空脱除有机溶剂，降温到58°C，然后依次加入气相二氧化硅、硼酸锌， 在此温度下继续搅拌36分钟，将所得到的产物放入烘箱烘干，再经微粉磨粉机磨粉，即可。3. 如权利要求1所述的含有氧化铈的低温固化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60目，按配方比例称取各组分原料； (2 )将钛白粉、輕石粉放入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300-420°C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，然后加入二乙基戊二 酐，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55-100°C熔融混合20 min后，挤出，冷却至室温，再粉碎过 筛至180目，即得到成品。
【文档编号】C09D163/00GK105925134SQ201610418241
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年6月8日
【发明人】陈俊, 刘学涛, 赵遵刚, 霍柏林, 李正, 孙红兴
【申请人】合肥市燕美粉末涂料有限公司