专利名称：一种重防腐超耐候粉末涂料及其制备方法和应用的制作方法
技术领域：
本发明属于粉末涂料领域，具体涉及一种重防腐超耐候粉末涂料及其制备方法和应用。
背景技术：
重防腐涂料是一种在严酷的腐蚀环境下能长期有效使用的涂料，为了达到重防腐的目的一方面需要涂层的厚膜化，另一方面对涂料用树脂和助剂的选用、基材的表面处理、涂装施工与维护等的要求也十分严格。目前重防腐方面所用的涂料大都是液体涂料，然而液体涂料含有大量的有机溶剂(多者含有50%以上的溶剂)，在涂装过程中必须完全挥发以后才能成膜，这样不仅造成有机溶剂的大量浪费，而且会对环境造成严重的污染，同时对施工人员的身体健康也带来一定的危害。另外在实际操作中，受到涂料厚膜化的要求，液体涂料每次涂装的厚度不能太厚，所以 通常需要多道涂装才能达到要求，需要的时间较长，生产劳动效率很低。鉴于液体涂料存在的多种实际问题，近年来粉末涂料以其安全高效、无污染等特点在重防腐领域特别是在管道重防腐方面得到快速的推广应用，从最初的石油天然气管道防腐扩大到城市地下污水管网防腐，并进一步扩大到建筑钢筋、钢缆的防腐涂装。重防腐粉末涂料主要是侧重于对底材的保护功能，其优良特性主要体现在涂层的优良抗化学品性、耐溶剂、优异的物理性能、良好的附着力、较高的玻璃化温度、良好的电绝缘性。环氧重防腐粉末涂料是重防腐粉末粉末涂料中使用最多也是应用最广的一种，但是它的重要的一个缺点就是不能在户外使用，受到环氧树脂性质的限制，在紫外线的作用下漆膜结构发生破坏，会很快失去防腐性能，而单纯的户外用粉末涂料体系又不能起到防腐的效果，尽管我国粉末涂料产量已经十分巨大，但由于受限于环氧树脂的耐候性很差，真正满足重防腐的超耐候粉末涂料很少。因此研发一种既能够在户外使用还具有优良的防腐性能的粉末涂料是很有必要的。公开号为CN101928503A的中国发明专利中公开了一种重防腐超耐候粉末涂料及制备工艺，所述重防腐超耐候粉末涂料包括底漆和面漆，底漆为防腐环氧粉末涂料，面漆为聚酯粉末涂料，所述重防腐超耐候粉末涂料为一种同时具有防腐能力和较强耐紫外线等恶劣气候条件的粉末涂料，底漆和面漆之间附着力好，涂装效率高，对环境无污染。所述粉末涂料的涂装过程具体为:先涂装防腐底漆以后，在底漆还没有完全固化时涂装超耐候聚酯粉末涂料面漆，然后进入烘烤炉底漆和面漆一起完全固化，所述涂装仍需要分步多次涂装，涂层质量难于控制，施工效率低，难于实现自动化。氟碳树脂是在氟树脂基础上经过改性、加工而成的一种新型涂层材料，其主要特点是树脂中含有大量的F-C键，其键能为116kal/mol，在所有化学键中堪称第一。即便在受热、光(包括紫外线)的作用下，F-C键难以断裂，因此氟碳树脂显示出超强的耐候性及耐化学介质腐蚀，所以其稳定性是所有树脂涂料材料中最好的。而氟碳树脂作为一种高科技功能性涂料材料和一种全新的表面装饰防护材料，其耐候、耐化学腐蚀等许多性能优于目前市面上流行的聚氨酯、有机硅、丙烯酸树脂涂料材料，尤其是在重污染、强腐蚀的环境中，更显示了其优越的防护性能。中国专利CN1887993A公开了一种管道用防腐涂层涂料，该涂料组分将包括有环氧树脂、氟碳树脂、尼龙树脂、无机填料及复合固化剂在内的组分混合并使用双螺杆机熔融挤出得所需的粉末涂料。该涂料所述涂料在现有环氧涂料的基础上添加氟碳树脂，使得复合涂料具有自洁性能同时增强了材料的弹性及防腐蚀性能。但是，由于该涂料主要应用于管道防腐之用，并不存在环氧树脂涂料无法见光的问题，并且依据现有技术及环氧树脂的性质可以预知，若将该涂料用于建筑物防腐涂层时，位于外侧表面的涂层中同时含有环氧树脂和氟碳树脂，该涂层的耐候性能将由于环氧树脂的存在而受到影响，从而依然无法解决含有环氧树脂的粉末涂料不适于应用于户外材料防腐的问题，以及目前建筑涂料防腐性能缺失的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是现有技术中环氧树脂粉末涂料不适用于户外使用，进而提供一种可用于户外的具有重防腐超耐候性能且涂装简易的粉末涂料；进一步地，本发明还提供了上述重防腐超耐候粉末涂料的制备方法；进一步地，本发明还提供了由所述重防腐超耐候粉末涂料形成的涂层。为了解决上述技术问题，本发明所述的重防腐超耐候粉末涂料，由重量份数比6-4:4-6的环氧树脂颗粒体系和氟碳树脂颗粒体系组成:所述环氧树脂颗粒体系由如下重量份的组分组成:环氧树脂及适配的固化剂A 30-80份；颜填料A20-7 0 份；助剂Α0.5-2 份；所述氟碳树脂颗粒体系由如下重量份的组分组成:氟碳树脂及适配的固化剂B50-90份；颜填料B10-40 份；助剂B1-10 份。优选地，所述环氧树脂颗粒体系由如下重量份的组分组成:环氧树脂及适配的固化剂A 70份；颜填料A20份；助剂Al份；所述氟碳树脂颗粒体系由如下重量份的组分组成:氟碳树脂及适配的固化剂B80份；助剂B6份；颜填料B25份。由于现有技术中环氧树脂的规格及当量值并不尽相同，因此，此处采用限定环氧树脂和适配固化剂总量的方式进行限定，本领域技术人员可根据现有技术中对于环氧树脂及固化剂的基本配比进行计算选择，只要使得环氧树脂和固化剂配合达到固化目的即可，一般以环氧树脂与固化剂的比例为90-95:5-10为最佳，氟碳树脂与固化剂的比例为80:20为最佳。
所述环氧树脂颗粒体系和所述氟碳树脂颗粒体系的重量份数比为1:1。所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂NPES-903、双酚A型环氧树脂E-12和/或酚醛环氧树脂KUKDO YDPN系列。所述氟碳树脂为三氟氯乙烯-烷基乙烯基醚共聚氟碳树脂(即FEVE树脂)，国外主要有新西兰Orica粉末涂料公司、日本大金公司和日本旭硝子公司生产，国内主要是大连振邦E-CTFE，优选日本旭硝子Lumif 1οη710。所述环氧树脂颗粒体系还含有防腐锌粉。所述固化剂A为双氰胺(DYHARD100S)、取代双氰胺(THOMAS SffVN公司的CASAMID710)、酰肼(ADH)、酚羟基树脂(KUKDO KD-420)和/或端羧基聚酯(DSM UralacP5980)。所述固化剂B为封闭型异氰酸酯固化剂(Degussa VESTAGON B1530)和/或缩二脲多异氰酸酯固化剂(Bayer crelan EF403)。所述颜填料A和颜填料B彼此独立的由颜料和填料组成，可以根据需要按照本领域常见的颜料和填料进行选择和添加，进一步的，所述填料包括硫酸钡如W-44HB、氢氧化铝如Portafill A40、霞长石如minex-10等，所述颜料包括钛白粉CR826、碳黑330R、铁红Bayferroxl80m、黄颜料如Permanent Yellow DHG、绿颜料如GNM、蓝颜料如10446等着色物质，对于环氧底层无特殊要求，但是对于氟碳面层尽量选择耐候性颜填料。所述助剂A的组分的选择可以根据技术人员对涂料性能的需要进行合理的选择，本发明下述各实施例中，所述助剂A包括边角覆盖力改性剂(Kuraray Mowital)、固化促进剂(BASF2-MI)、润湿分散剂(THIXATR0LST)和/或流动助剂(气相二氧化硅或氧化铝C)。所述助剂B的组分的选择可以根据技术人员对涂料性能的需要进行合理的选择，本发明下述各实施例中，所述助剂B包括脱气剂、光亮剂、流动促进剂、蜡、抗氧化剂、光稳定剂和/或UV吸收剂。所述助剂B可以选择本领域技术人员熟知的产品，并不影响所述产品的性能，例如，所述脱气剂为安息香或微粉蜡，所述光亮剂为701助剂，所述流动促进剂为气相二氧化硅和/或氧化铝C、所述蜡为聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、聚四氟乙烯蜡和/或聚酰胺蜡，所述抗氧化剂为受阻酚类如KY-1010，所述光稳定剂为Ciba TINUVIN144、所述UV吸收剂为CibaTINUVIN928。上述各组分的添加量，本领域技术人员可根据现有技术中各市售组分的添加量要求及金属涂料的制备性能要求确定。本发明还公开了所述重防腐超耐候粉末涂料的制备方法，包括下列步骤:(I)按照选定的重量份数选取所述环氧树脂所包含的各个组分混合并分散均匀，通过挤出机挤出、压片，冷却后粉碎，粉末过筛得到所述环氧树脂颗粒体系，备用；(2)按照选定的重量份数选取所述氟碳树脂所包含的各个组分混合并分散均匀，通过挤出机挤出、压片，冷却后粉碎，粉末过筛得到所述氟碳树脂颗粒体系，备用；(3)按照选定的重量份数比分别称取步骤(I)中得到的所述环氧树脂颗粒体系和步骤(2 )中得到的所述氟碳树脂颗粒体系，干混均匀即得。本发明还公开了将所述重防腐超耐候粉末涂料喷涂并固化得到的重防腐超耐候粉末涂层。本发明的上述技术方案相比于现有技术具有以下优点:(I)本发明的所述重防腐超耐候粉末涂料，由环氧树脂颗粒体系和氟碳树脂颗粒体系组成，其中所述环氧树脂颗粒体系和所述氟碳树脂颗粒体系为分别挤出造粒制备后，再进行干混，混合后由于环氧树脂组分的表面能较高而留在底层形成底漆，氟碳树脂组分由于表面能较低而易于上浮至混合后涂层的表面形成面漆，借助环氧树脂层较好的润湿性能，使得整个涂层与基材有很好地粘附，不开裂不剥落，进而达到防腐蚀的目的，同时位于表层的氟碳树脂具有优良的超耐候性能，从而起到了保护涂层抗老化的作用；(2)本发明所述的重防腐超耐候粉末涂料在体系中同时引入了环氧组分和氟碳组分，但区别于现有技术中采用直接混合后再统一挤出造粒的制备方式，从而克服了现有技术中环氧树脂涂料即使添加氟碳树脂后所得涂料仍不适用于室外防腐且耐候性能差的问题；数据表明，本发明所述重防腐超耐候粉末涂料，能够充分结合所述环氧树脂组分的重防腐性能和所述氟碳树脂组分的超耐候性能，获得的涂层能满足粉末涂料建材耐候的最高级别GB5237.5.AAMA2605-05以及Q UALICOAT CLASS3，并且可以实现户外使用寿命长达20年以上；(3)本发明所述的重防腐超耐候粉末涂料通过合理设置包括树脂、固化剂以及颜填料和助剂在内的各个组分的重量份比，通过各个组分最优的有机配合，使得所述环氧树脂体系和所述氟碳树脂体系产生明显的分层现象，有效结合并利用了环氧树脂和氟碳树脂各自的特性，使得得到的粉末涂料具有极好的防腐性和耐候性；(4)本发明所述的重防腐超耐候粉末涂料，所述环氧树脂颗粒体系和所述氟碳树脂颗粒体系以1:1混合制造，使得二者以等比例形成相分离，使粘结和保护作用达到平衡，节省成本；(5)本发明所述重防腐超耐候粉末涂层采用流化床浸涂或静电喷涂方法涂布，180-250°C下固化15-20分钟，同时在固化形成涂层过程中发生自动的相分离现象，由此所述重防腐超耐候粉末涂料只需进行一次涂装即可实现自分层，施工效率高，易实现自动化，此外，由于环氧树脂和氟碳树脂位于不同层面上，从而能够实现原材料的回收利用；(6)本发明所述重防腐超耐候粉末涂料层，在进行喷涂、固化并实现自动分层后，所述环氧树脂颗粒体系形成的底层与所述氟碳树脂颗粒体系形成的面层之间、所述环氧树脂底层与涂料基层之间都采用化学键交联结合，从而使得所述涂层具有附着力强、机械性能好和强度高的特点；(7)本发明所述重防腐超耐候粉末涂料的制备方法，不需要添加各种溶剂，避免了对环境造成污染，运输、贮存方便。
图1为本发明实施例1中所述涂层的扫描电子显微镜图片；图2为本发明实施例2中所述涂层的扫描电子显微镜图片；图3为本发明实施例3中所述涂层的扫描电子显微镜图片；图4为本发明实施 例4中所述涂层的扫描电子显微镜图片；图5为对比例所得涂层的扫描电子显微镜图片。
具体实施例方式实施例1本实施例所述的重防腐超耐候粉末涂料，其由重量份数比为6:4的环氧树脂颗粒体系和氟碳树脂颗粒体系经干混得到。所述环氧树脂颗粒体系由如下重量份的组分组成:双酚A型环氧树脂(E-12)及固化剂A双氰胺(DYHARD 100S)共计80份；防腐锌粉(UmicoreFH800)为 70 份； 颜填料A70份，所述颜填料A包括颜料和填料，所述填料选用硫酸钡如W-44HB，所述颜料选用钛白粉CR826，其中所述颜料和填料可根据本领域技术人员对产品的需求添加设置，本实施例中所述颜料和所述填料的添加比例为1:1 ;助剂A2份,所述助剂A包括边角覆盖力改性剂(Kuraray Mowital )、固化促进剂(BASF2-MI)、润湿分散剂(THIXATROL ST)以及流动助剂氧化铝C各0.5份。所述氟碳树脂颗粒体系由如下重量份的组分组成:FEVE氟碳树脂(日本旭硝子Lumiflon710)及固化剂B异氰酸酯类(DegussaVESTAGON B1530)共计 90 份；颜填料B4 0份，所述颜填料B包括颜料和填料，所述填料选用硫酸钡如W-44HB，所述颜料选用钛白粉CR826，其中所述颜料和填料可根据本领域技术人员对产品的需求添加设置，本实施例中所述颜料和所述填料的添加比例为1:1 ;助剂BlO份，所述助剂B包括流平剂(GLP588)、抗氧化剂(KY-1010)、光稳定剂(C i ba 了 INUV丨随)144)、UV吸收剂(G i ba T I IUVII 928)以及流动促进剂气相二氧化硅各2份。本实施例所述的重防腐超耐候粉末涂料的制备方法包括如下步骤:(I)按照选定的重量份数取环氧树脂、固化剂A、颜填料A、防腐锌粉以及所述助剂A，混合并分散均匀后，通过粉末涂料挤出机于80°C挤出、压片，冷却至室温后粉碎至粒径为30-50 μ m,粉末过筛得所需的环氧树脂颗粒体系，备用；(2)按照选定的重量份数取氟碳树脂、固化剂B、颜填料B及所述助剂B，混合并分散均匀后，通过粉末涂料挤出机80-150°C挤出、压片，冷却至室温后粉碎至粒径为30-50 μ m，粉末过筛得到所需的氟碳树脂颗粒体系，备用；(3)按照重量份数比6:4的比例分别取步骤(I)中得到的环氧树脂颗粒体系和步骤(2)中得到的氟碳树脂颗粒体系干混均匀，过筛即得。将本实施例中制备得到的粉末涂料采用现有技术中常用的高压静电喷涂的方法喷涂，于180°C固化20分钟得到涂层。将所述涂层用环氧树脂包埋，之后用切片机切片，打磨后喷金，并通过扫描电子显微镜观察所得到的涂层，其结果如图1所示。从图中可以看出，所制备的涂层在固化过程中出现了自分层现象，通过对F元素的含量进行检测可知，F元素全部存在于面层中，而底层完全不含有F，由此可见，面层涂层为由氟碳树脂颗粒体系形成的氟碳树脂层，而底层则是完全由环氧树脂颗粒体系形成的环氧树脂层，如图1所示，位于下层的白色亮点是防腐锌粉组分，进一步提高环氧底层的防腐性能。借助于环氧树脂的良好的润湿性能，使得整个涂层与底层具有良好的附着效果，同时环氧树脂的防腐性能也使得整个涂层具有较好的防腐性能，而借助于外层氟碳树脂层的耐候性能对整个涂层起到极好的保护作用使得整个涂层不仅可以实现户外装饰之用，且具有极好的重防腐超耐候性能。实施例2本实施例所述的重防腐超耐候粉末涂料，其由重量份数比为1:1的环氧树脂颗粒体系和氟碳树脂颗粒体系经干混得到。所述环氧树脂颗粒体系由如下重量份的组分组成:酚醛环氧树脂(KUKDO YDPN系列)及固化剂A酰肼(ADH)共计60份；防腐锌粉(UmicoreFH800)为 40 份；颜填料A20份，所述颜填料A包括颜料和填料，所述填料选用氢氧化铝如Portafi I丨440，所述颜料选用碳黑330R，其中所述颜料和填料可根据本领域技术人员对产品的需求添加设置，本实施例中所述颜料和所述填料的添加比例为1:2 ；助剂Al份,所述助剂A包括边角覆盖力改性剂(Kuraray+ Mowital )、固化促进剂(BASF2-MI)、润湿分散剂(TH I XATR0L ST )以及流动助剂气相二氧化硅各0.25份；所述氟碳树脂颗粒体系由如下重量份的组分组成:FEVE氟碳树脂(日本旭硝子Lumif 1οη710)及固化剂B缩二脲多异氰酸酯(Bayer crdaiv EF 40:0 共计 70 份；颜填料B20份，所述颜填料B包括颜料和填料，所述填料选用氢氧化铝如Portafi I I A40，所述颜料选用碳黑330R，其中所述颜料和填料可根据本领域技术人员
对产品的需求添加设置， 本实施例中所述颜料和所述填料的添加比例为1:2 ；助剂B6份，所述助剂B包括流平剂(GLP588)、抗氧化剂(KY-1010)、光稳定剂
Ce i ba T INUV i N 144)、UV 吸收剂(G i ba 了 INUVIΜΦ928)以及流动促进剂气相二氧化硅各1.2份。本实施例所述的重防腐超耐候粉末涂料的制备方法包括如下步骤:(I)按照选定的重量份数取环氧树脂、固化剂A、颜填料A、防腐锌粉以及所述助剂A，混合并分散均匀后，通过粉末涂料挤出机于100°C挤出、压片，冷却至室温后粉碎至粒径为30-50 μ m,粉末过筛得所需的环氧树脂颗粒体系,备用；(2)按照选定的重量份数取氟碳树脂、固化剂B、颜填料B以及所述助剂B，混合并分散均匀后，通过粉末涂料挤出机100°c挤出、压片，冷却至室温后粉碎至粒径为30-50 μ m，粉末过筛得到所需的氟碳树脂颗粒体系，备用；(3)按照重量份数比1:1的比例分别取步骤(I)中得到的环氧树脂颗粒体系和步骤(2)中得到的氟碳树脂颗粒体系干混均匀，过筛即得。将本实施例中制备得到的粉末涂料采用现有技术中常用的高压静电喷涂的方法喷涂，于200°C固化20分钟得到涂层。通过扫描电子显微镜观察所得到的涂层，其结果如图2所示。与实施例1中情况相同，所述涂层在固化过程中实现自分层且效果较好，其中，上层为氟碳树脂面层，下层为环氧树脂底层，位于下层的白色亮点是防腐锌粉组分。实施例3本实施例所述的重防腐超耐候粉末涂料，其由重量份数比为4:6的环氧树脂颗粒体系和氟碳树脂颗粒体系经干混得到。
所述环氧树脂颗粒体系由如下重量份的组分组成:酚醛环氧树脂(KUKDO YDPN系列)及固化剂A端羧基聚酯(DSM Ura I ac P5980)共计30份；颜填料A60份，所述颜填料A包括颜料和填料,所述填料选用霞长石如minex-10,所述颜料选用铁红Bayf er r ox ^ 180m,其中所述颜料和填料可根据本领域技术人员对产品的需求添加设置，本实施例中所述颜料和所述填料的添加比例为3:2 ；助剂A0.5份,所述助剂A包括边角覆盖力改性剂(Kuraray Mowi ta I )、固化促
进剂(BASF2-MI)、润湿分散剂(THI XATROLkST)以及流动助剂气相二氧化硅各0.125份；防腐锌粉Umicore FH800为20份；所述氟碳树脂·颗粒体系由如下重量份的组分组成:FEVE氟碳树脂及固化剂B异氰酸酯(Degussa VESTAGON B1530)共计50份；颜填料BlO份，所述颜填料B包括颜料和填料，所述填料选用霞长石如minex-10，所述颜料选用铁红Bayfer rox 180m，其中所述颜料和填料可根据本领域技术人员对产品的需求添加设置，本实施例中所述颜料和所述填料的添加比例为3:2 ；助剂BI份，所述助剂B包括流平剂(GLP588)、抗氧化剂(KY-1010)、光稳定剂(Ciba TINUVIN 144)、UV 吸收剂(Ciba TINUVIN 928)以及流动促进剂气相二氧化硅各0.2份。本实施例所述的重防腐超耐候粉末涂料的制备方法包括如下步骤:(I)按照选定的重量份数取环氧树脂、固化剂A、颜填料A、所述助剂A以及防腐锌粉，混合并分散均匀后，通过粉末涂料挤出机于150°C挤出、压片，冷却至室温后粉碎至粒径为30-50 μ m,粉末过筛得所需的氟碳树脂颗粒体系,备用；(2)按照选定的重量份数取氟碳树脂、固化剂B、颜填料B以及所述助剂B，混合并分散均匀后，通过粉末涂料挤出机150°C挤出、压片，冷却至室温后粉碎至粒径为30-50 μ m，粉末过筛得到所需的氟碳树脂颗粒体系，备用；(3)按照重量份数比4:6的比例分别取步骤(I)中得到的环氧树脂颗粒体系和步骤(2)中得到的氟碳树脂颗粒体系干混均匀，过筛即得。将本实施例中制备得到的粉末涂料采用现有技术中常用的高压静电喷涂的方法喷涂，于250°C固化20分钟得到涂层。通过扫描电子显微镜观察所得到的涂层，结果如图3所示，与实施例1中情况相同，所述涂层在固化过程中实现自分层，其中，上层为氟碳面层，下层为环氧底层，位于下层的白色亮点是防腐锌粉组分。实施例4本实施例所述的重防腐超耐候粉末涂料，其由重量份数比为10:3的环氧树脂颗粒体系和氟碳树脂颗粒体系经干混得到。所述环氧树脂颗粒体系由如下重量份的组分组成:酚醛环氧树脂(KUKDO YDPN系列)及固化剂A酚羟基树脂(DSM 1.:Ht I；IC P5980)共计60份；颜填料A20份，所述颜填料A包括颜料和填料，所述填料选用氢氧化铝如Portafi I I A40,所述颜料选用碳黑330R，其中所述颜料和填料可根据本领域技术人员对产品的需求添加设置，本实施例中所述颜料和所述填料的添加比例为1:2 ；助剂Al份,所述助剂A包括边角覆盖力改性剂(Kuraray Mowi ta I )、固化促进齐IJ (BASF2-MI)、润湿分散剂(THIXATROi^ ST)以及流动助剂气相二氧化硅各0.25份。所述氟碳树脂颗粒体系由如下重量份的组分组成:FEVE氟碳树脂(日本旭硝子Lumiflon710)及固化剂B异氰酸酯(DegussaVESTAGON B1530)共计 70 份；颜填料B20份，所述颜填料B包括颜料和填料，所述填料选用氢氧化铝如Portafi I Ι Α40 所述颜料选用碳黑330R，其中所述颜料和填料可根据本领域技术人员
对产品的需求添加设置，本实施例中所述颜料和所述填料的添加比例为1:2 ；助剂Β6份，所述助剂B包括流平剂(GLP588)、抗氧化剂(ΚΥ-1010)、光稳定剂(Ciba TINUViN 144)、UV吸收剂(Ciba TINUVI關)928)以及流动促进剂气相二氧化硅各1.2份。本实施例所述的重防腐超耐候粉末涂料的制备方法包括如下步骤:(I)按照选定的重量份数取所述环氧树脂、所述固化剂A、所述颜填料A以及所述助剂A，混合并分散均匀后，通过粉末涂料挤出机于100°C挤出、压片，冷却至室温后粉碎至粒径为30-50 μ m，粉末过筛得所需的氟碳树脂颗粒体系，备用；(2)按照选定的重量份数取所述氟碳树脂、所述固化剂B、所述颜填料B以及所述助剂B，混合并分散均匀后，通过粉末涂料挤出机100°C挤出、压片，冷却至室温后粉碎至粒径为30-50 μ m，粉末过筛得到所需的氟碳树脂颗粒体系，备用；
(3)按照重量份数比10:3的比例分别取步骤(I)中得到的环氧树脂颗粒体系和步骤(2)中得到的氟碳树脂颗粒体系干混均匀，过筛即得。将本实施例中制备得到的粉末涂料采用现有技术中常用的高压静电喷涂的方法喷涂，于200°C固化20分钟得到涂层。通过扫描电子显微镜观察所得到的涂层，结果如图4所示，与实施例1-实施例3中情况相同，所述涂层在固化过程中能实现自分层形成氟碳树脂面层和环氧树脂底层，但由于所述环氧树脂颗粒体系和所述氟碳树脂颗粒体系是按重量份数比为10:3进行干混，从而氟碳树脂含量太少，在加热固化的过程中不足以上浮至表面形成完整的涂层，致使部分环氧树脂被裸露出来，分层效果也不是很好。实施例5本实施例所述的重防腐超耐候粉末涂料，其由重量份数比为3:10的环氧树脂颗粒体系和氟碳树脂颗粒体系经干混得到。所述环氧树脂颗粒体系由如下重量份的组分组成:酚醛环氧树脂(KUKDO YDPN系列)及固化剂A酚羟基树脂(DSM [ iraIacW
P5980)共计60份；颜填料A20份，所述颜填料A包括颜料和填料，所述填料选用氢氧化铝如Portafi I I A40,所述颜料选用碳黑330R，其中所述颜料和填料可根据本领域技术人员对产品的需求添加设置，本实施例中所述颜料和所述填料的添加比例为1:2 ；
助剂Al份，所述助剂A包括边角覆盖力改性剂(Kuraray_owital)、固化促进
剂(BASF2-MI )、润湿分散剂(TH IXATROL ^ST)以及流动助剂气相二氧化硅各0.25份。所述氟碳树脂颗粒体系由如下重量份的组分组成:FEVE氟碳树脂及固化剂B异氰酸酯(Degussa VESTAGON B1530)共计70份；颜填料B20份，所述颜填料B包括颜料和填料，所述填料选用氢氧化铝如Portafi I I A40,所述颜料选用碳黑330R，其中所述颜料和填料可根据本领域技术人员对产品的需求添加设置，本实施例中所述颜料和所述填料的添加比例为1:2 ；助剂B6份，所述助剂B包括流平剂(GLP588)、抗氧化剂(KY-1010)、光稳定剂
(CIba TINUVI_144)、UV吸收剂(Ciba TINUVI_928)以及流动促进剂气相二氧
化硅各1.2份。本实施例所述的重防腐超耐候粉末涂料的制备方法包括如下步骤:(I)按照选定的重量份数取所述环氧树脂、所述固化剂A、所述颜填料A以及所述助剂A，混合并分散均匀后，通过粉末涂料挤出机于100°C挤出、压片，冷却至室温后粉碎至粒径为30-50 μ m，粉末过筛得所需的氟碳树脂颗粒体系，备用；(2)按照选定的重量份数取所述氟碳树脂、所述固化剂B、所述颜填料B以及所述助剂B，混合并分散均匀后，通过粉末涂料挤出机100°C挤出、压片，冷却至室温后粉碎至粒径为30-50 μ m，粉末过筛得到所需的氟碳树脂颗粒体系，备用；(3)按照重量份数比3:10的比例分别取步骤(I)中得到的环氧树脂颗粒体系和步骤(2)中得到的氟碳树脂颗粒体系干混均匀，过筛即得。将本实施例中制备得到的粉末涂料采用现有技术中常用的高压静电喷涂的方法喷涂，于200°C固化20分钟得到涂层。与实施例1-实施例3中情况相同，所述涂层在固化过程中能实现自分层形成氟碳树脂面层和环氧树脂底层，但由于所述环氧树脂颗粒体系和所述氟碳树脂颗粒体系是按重量份数比为3:10进行干混，分层效果很好，但是由于环氧树脂含量太少，进而会影响涂层跟底材之间的附着，从而影响涂层的防腐性能。对比例本实施例中所述粉末涂料所选用的组分与实施例2中所给出的原料组分完全相同，其区别仅在于按照实施例2中所标出的组分选择后，直接将各组分混合均匀，并通过粉末涂料挤出机于120°C挤出、压片，冷却至室温后粉碎至粒径为30-50 μ m，粉末过筛得所需的粉末涂料，过筛即得。将本实施例中制备得到的粉末涂料采用现有技术中常用的高压静电喷涂的方法喷涂，于180°C固化20分钟得到涂层。通过光学显微镜观察所得涂层，结果如图5所示，所述涂层在固化过程中不会发生自分层现象。实施例1-实施例5为本发明所述重防腐超耐候粉末涂料，由环氧树脂颗粒体系和氟碳树脂颗粒体系组成，其中所述环氧树脂颗粒体系和所述氟碳树脂颗粒体系为分别挤出造粒制备后，再进行干混、固化，在固化过程中发生了意想不到的相分离现象，从而组分之间产生了自分层现象(如图1-图4所示)，由于氟碳树脂组分属于低表面能物质，从而易于上浮至混合后涂层的表面形成面漆，而环氧树脂组分由于表面能较高将留在底层形成底漆，借助于氟碳树脂的超耐候性能，起到了保护涂层抗老化的作用，而由于环氧树脂层具有较好的润湿性能，从而保证整个涂层与基材有很好地粘附，不开裂不剥落，进而达到防腐蚀的目的。对比例中涂料的制备方法，同样是在体系中同时引入了环氧树脂组分和氟碳树脂组分，但采用现有技术中直接混合后再统一挤出造粒的制备方式，如图5所示，该方法所得粉末涂料没有发生自分层现象，且位于外侧表面的涂层中同时含有环氧树脂和氟碳树脂，该涂层的耐候性能将由于环氧树脂的存在而受到影响，所得涂料不适用于室外防腐。本发明所述重防腐超耐候粉末涂料，干混后进行喷涂，在固化形成涂层过程中发生自动的相分离现象，由此所述重防腐超耐候粉末涂料只需进行一次涂装即可实现自分层，施工效率高，易实现自动化，此外，由于环氧树脂和氟碳树脂位于不同层面上，从而能够实现原材料的回收利用。对上述实施例1-5所得涂层标注为涂层A-E，以对比例所得到的涂层标记为F，并对上述涂层进行防腐及耐候性能测试，具体测试指标及性能参数详见下表1:表I涂层A-F的性能测试
权利要求
1.一种重防腐超耐候粉末涂料，其特征在于:由重量份数比6-4:4-6的环氧树脂颗粒体系和氣碳树脂颗粒体系组成: 所述环氧树脂颗粒体系由如下重量份的组分组成: 环氧树脂及适配的固化剂A 30-80份； 颜填料A20-70份； 助剂A0.5-2份； 所述氟碳树脂颗粒体系由如下重量份的组分组成: 氟碳树脂及适配的固化剂B50-90份； 颜填料B10-40份； 助剂B1-10份。
2.根据权利要求1所述的重防腐超耐候粉末涂料，其特征在于:所述环氧树脂颗粒体系由如下重量份的组分组成: 环氧树脂及适配的固化剂A 70份； 颜填料A20份； 助剂Al份； 所述氟碳树脂颗粒体系由如下重量份的组分组成: 氟碳树脂及适配的固化剂B80份； 助剂B6份； 颜填料B25份。
3.根据权利要求1或2所述的重防腐超耐候粉末涂料，其特征在于:所述环氧树脂颗粒体系和所述氟碳树脂颗粒体系的重量份数比为1:1。
4.根据权利要求1-3任一所述的重防腐超耐候粉末涂料，其特征在于:所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂和/或酚醛环氧树脂。
5.根据权利要求4所述的重防腐超耐候粉末涂料，其特征在于:所述氟碳树脂为三氟氯乙烯-烷基乙烯基醚共聚氟碳树脂。
6.根据权利要求1-5任一所述的重防腐超耐候粉末涂料，其特征在于:所述环氧树脂颗粒体系中还含防腐锌粉。
7.一种制备权利要求1-6任一所述的重防腐超耐候粉末涂料的方法，其特征在于，包括下列步骤: (1)按照选定的重量份数选取所述环氧树脂颗粒体系所包含的各个组分混合并分散均匀，通过挤出机挤出、压片，冷却后粉碎，粉末过筛得到所述环氧树脂颗粒体系，备用； (2)按照选定的重量份数选取所述氟碳树脂颗粒体系所包含的各个组分混合并分散均匀，通过挤出机挤出、压片，冷却后粉碎，粉末过筛得到所述氟碳树脂颗粒体系，备用； (3)按照选定的重量份数比例分别称取步骤(I)中得到的所述环氧树脂颗粒体系和步骤(2 )中得到的所述氟碳树脂颗粒体系，干混均匀即得。
8.一种重防腐超耐候粉末涂层，其特征在于，将权利要求1-6任一所述的重防腐超耐候粉末涂料喷涂并固化得到的。
全文摘要
本发明涉及一种重防腐超耐候粉末涂料，其组成包括含有环氧树脂及适配的固化剂A的环氧树脂颗粒体系以及含有氟碳树脂及适配的固化剂B的氟碳树脂颗粒体系；所述环氧树脂颗粒体系和氟碳树脂颗粒体系的重量份数比6-44-6。本发明所述重防腐超耐候粉末涂料不仅具有优良的耐候和防腐性能，且能够在进行一次涂装后实现自分层，施工简单。
文档编号C09D127/12GK103173073SQ201310108540
公开日2013年6月26日 申请日期2013年3月29日 优先权日2013年3月29日
发明者张云伟 申请人:宁波南海化学有限公司