一种高强度防脱落尼龙粉末涂料的制作方法

文档序号:11934673阅读:1116来源:国知局

本发明涉及尼龙复合粉末涂料技术领域,更具体地,本发明涉及一种应用于户外铁件涂层的高强度防脱落尼龙粉末涂料。



背景技术:

户外铁件由于长期裸露在空气中特别容易出现锈蚀,目前的处理方法

之一是在铁件表面刷涂一层防锈漆,防锈漆可以起到一定程度的保护,但是户外条件下防锈漆一段时间就会慢慢氧化脱落,从而使得内层铁件逐渐露出生锈;另外防锈油漆本身是溶剂性的,会产生环境污染。还有一种方案是在铁件表面涂覆一层环氧粉末涂层或者PE粉末涂层。环氧粉末和PE粉末都是粉末涂料,在环保上没有问题,但是在实际应用中两者都有明显的缺陷。环氧涂层属于热固性涂料,易脆,涂层在外力冲击的情况下很容易出现整块脱落;PE柔韧性能好,但是PE在户外使用耐候性差,风吹雨淋的恶劣天气下,铁丝网护栏易出现外层脱落从而导致金属裸露生锈。

为了改善涂料防腐和防脱落的问题,董善刚等人在申请日2013年8月9日,申请号为201310346465.8中公开了“一种环保型聚苯胺防腐防脱落涂料”,包括组分A和组分B,组分A和组分B的重量比为10:1-20:1,其中,组分A是由53克液态环氧树脂 E65,6克二乙二醇二苯甲酸酯,0.5克OP-10,10克正戊醇,3克过硫酸铵,1.5克蒸馏水,1克 0.4mol/L的樟脑磺酸水溶液,10克苯胺,0.5克甲基硅油,7克新戊二醇二缩水甘油醚制成;组分B由110克液态脂肪族多元胺,30克聚苯胺,5克石英砂,10克乙二醇苯醚,5克滑石粉,5克甘油松香脂组成。该涂料防腐性能好,无污染,使用过程中不易脱落,但是该涂料在制备过程中需加入危害性大的苯胺,且成分复杂,现配现用,不利于广泛应用。



技术实现要素:

为克服现有大部分户外铁件表面刷涂油漆易脱落的弊端,本发明的目的旨在开发一种应用于户外铁件涂层的高强度防脱落尼龙粉末涂料。

为了实现上述目的,本发明采用的技术方案如下:一种高强度防脱落尼龙粉末涂料,其特征在于,由尼龙树脂、环氧树脂、耐高温抗氧剂、紫外线稳定剂、流平剂和成核剂组成。

优选的是,所述的高强度防脱落尼龙粉末涂料由质量百分含量的95.7%-98.2%的尼龙树脂,0.49%-0.96%的环氧树脂,0.2%-0.96%的耐高温抗氧剂,0.1%-0.48%的紫外线稳定剂、0.49%-0.96%的流平剂和0.49%-0.96%的成核剂组成。

优选的是,所述的尼龙树脂为长碳链工程尼龙PA11或PA12或PA1012或PA1212,所述的环氧树脂为双酚A环氧树脂,所述的耐高温抗氧剂为聚合性受阻酚抗氧剂和亚磷酸酯抗氧剂复合物或聚合性受阻酚抗氧剂和胺类抗氧剂复合物,所述的紫外线稳定剂为2,4-二羟基二苯甲酮或2-(2-羟基-3-特丁基-5-甲基苯基)-5-氯苯并三唑,所述的流平剂为二氧化硅吸附的聚丙烯酸酯流平剂,所述的成核剂为褐煤酸钙。

尼龙树脂采用长碳链尼龙树脂PA11或PA12或PA1012或PA1212,长碳链尼龙树脂在常温及低温条件下韧性均非常好,金属件受外力冲击下亦不会出现表面尼龙涂层脆裂以致内层金属裸露的问题。

在尼龙树脂中添加环氧树脂使得尼龙涂层与金属层附着力好,粘结非常牢固,长时间户外使用不会出现尼龙涂层脱落的问题,可以非常好的保护内层金属。

在尼龙树脂中添加耐高温复合抗氧剂,使得尼龙涂层不易被氧化;添加紫外线稳定剂使得尼龙涂层不易老化。

一种高强度防脱落尼龙粉末涂料的制备工艺,其特征在于,包括如下步骤:

S1,将尼龙树脂、环氧树脂、耐高温抗氧剂、紫外线稳定剂、流平剂和

成核剂加入到反应器内,高速搅拌混合均匀,经挤出切粒制得改性尼龙树脂颗粒;

S2,将S1中的改性尼龙树脂颗粒在冷冻状态下保持30-60分钟,再将改

性尼龙颗粒研磨成尼龙粉末;

S3,将S2中研磨好的尼龙粉末包装密封,对尼龙粉末进行干燥;

S4,对S3干燥好的尼龙粉末进行筛分,获得高强度防脱落尼龙粉末涂料。

优选的是,所述S1中尼龙树脂、环氧树脂、耐高温抗氧剂、紫外线稳定剂、流平剂和成核剂的质量百分含量分别为95.7%-98.2%,0.49%-0.96%,0.2%-0.96%,0.1%-0.48%,0.49%-0.96%和0.49%-0.96%。

优选的是,所述的尼龙树脂为长碳链工程尼龙PA11或PA12或PA1012或PA1212,所述的环氧树脂为双酚A环氧树脂,所述的耐高温抗氧剂为聚合性受阻酚抗氧剂和亚磷酸酯抗氧剂复合体或聚合性受阻酚抗氧剂和胺类抗氧剂复合体,所述的紫外线稳定剂为2,4-二羟基二苯甲酮或 或2-(2-羟基-3-特丁基-5-甲基苯基)-5-氯苯并三唑,所述的流平剂为二氧化硅吸附的聚丙烯酸酯流平剂,所述的成核剂为褐煤酸钙。

其中,所述S1中的挤出切粒设备为双螺杆挤出机。

其中,所述S2中的冷冻介质为液氮,冷冻温度为-100℃—-150℃,研磨设备为磨盘式粉碎机。

其中,所述S3在对尼龙粉末进行干燥之前,需要将尼龙粉末由冷冻状态回到室温状态,所述干燥后的尼龙粉末水分含量为≤0.1%。

其中,所述S4中的筛分设备为超声波震动筛分机,所述筛分后的粒径范围为100-120um。

本发明实现的有益效果:1.环氧树脂添加到尼龙粉配方中可以大大增加尼龙粉涂层与金属间的粘结力,使得尼龙粉涂层不易脱落;2.耐高温抗氧剂保证尼龙粉涂层在涂覆加工过程中不会出现热氧化从而导致尼龙物理性能下降,长碳链尼龙的韧性得到很好的体现,在外力冲击下不会出现涂层脆裂脱落;3.紫外线稳定剂的添加很好地保证了尼龙粉涂层的不易老化,涂层在户外应用中受风吹雨淋的恶劣环境下不会出现老化脱落。

具体实施方式

下面将对本技术方案的具体实施例做进一步的详细说明。

实施例1:

S1,取100 kg长碳链工程尼龙PA11,0.5 kg双酚A环氧树脂,0.2 kg聚合性受阻酚抗氧剂和亚磷酸酯抗氧剂复合物,0.1 kg 2,4-二羟基二苯甲酮,0.5 kg流平剂和0.5 kg成核剂于反应器中,经高速搅拌混合均匀,经双螺杆挤出机挤出切粒,制得改性尼龙树脂颗粒;

S2,通入液氮,将S1中的改性尼龙树脂颗粒冷冻至-100℃,保持30分

钟,冷冻后的改性尼龙树脂颗粒通过深冷磨粉机研磨成尼龙粉末;

S3,将S2中研磨好的尼龙粉末用PE薄膜内衬袋包装密封,待尼龙粉末

自冷冻状态恢复至室温时,通过履带式微波干燥机对尼龙粉末进行干燥,干燥后的尼龙粉水分含量≤0.1%;

S4,对S3干燥好的尼龙粉末进行筛分,筛分后的粒度为d50=100-120um。

实施例2:

S1,取100 kg长碳链工程尼龙PA12,1 kg双酚A环氧树脂,1kg聚合性受阻酚抗氧剂和胺类抗氧剂复合物,0.5 kg 2-(2-羟基-3-特丁基-5-甲基苯基)-5-氯苯并三唑,1 kg流平剂和1 kg成核剂于反应器中,经高速搅拌混合均匀,经双螺杆挤出机挤出切粒,制得改性尼龙树脂颗粒;

S2,通入液氮,将S1中的改性尼龙树脂颗粒冷冻至-125℃,保持45分

钟,冷冻后的改性尼龙树脂颗粒通过深冷磨粉机研磨成尼龙粉末;

S3,将S2中研磨好的尼龙粉末用PE薄膜内衬袋包装密封,待尼龙粉末

自冷冻状态恢复至室温时,通过履带式微波干燥机对尼龙粉末进行干燥,干燥后的尼龙粉水分含量≤0.1%;

S4,对S3干燥好的尼龙粉末进行筛分,筛分后的粒度为d50=100-120um。

实施例3:

S1,取100 kg长碳链工程尼龙PA1012,0.7 kg双酚A环氧树脂,0.6kg聚合性受阻酚抗氧剂和亚磷酸酯抗氧剂复合物,0.3 kg 2-(2-羟基-3-特丁基-5-甲基苯基)-5-氯苯并三唑,0.75 kg流平剂和0.8 kg成核剂于反应器中,经高速搅拌混合均匀,经双螺杆挤出机挤出切粒,制得改性尼龙树脂颗粒;

S2,通入液氮,将S1中的改性尼龙树脂颗粒冷冻至-150℃,保持60分

钟,冷冻后的改性尼龙树脂颗粒通过深冷磨粉机研磨成尼龙粉末;

S3,将S2中研磨好的尼龙粉末用PE薄膜内衬袋包装密封,待尼龙粉末

自冷冻状态恢复至室温时,通过履带式微波干燥机对尼龙粉末进行干燥,干燥后的尼龙粉水分含量≤0.1%;

S4,对S3干燥好的尼龙粉末进行筛分,筛分后的粒度为d50=100-120um。

实施例4:

S1,取100 kg长碳链工程尼龙PA1212,0.8 kg双酚A环氧树脂,0.8kg聚合性受阻酚抗氧剂和胺类抗氧剂复合物,0.25 kg 2,4-二羟基二苯甲酮,0.6 kg流平剂和0.7kg成核剂于反应器中,经高速搅拌混合均匀,经双螺杆挤出机挤出切粒,制得改性尼龙树脂颗粒;

S2,通入液氮,将S1中的改性尼龙树脂颗粒冷冻至-140℃,保持50分

钟,冷冻后的改性尼龙树脂颗粒通过深冷磨粉机研磨成尼龙粉末;

S3,将S2中研磨好的尼龙粉末用PE薄膜内衬袋包装密封,待尼龙粉末

自冷冻状态恢复至室温时,通过履带式微波干燥机对尼龙粉末进行干燥,干燥后的尼龙粉水分含量≤0.1%;

S4,对S3干燥好的尼龙粉末进行筛分,筛分后的粒度为d50=100-120um。

取实施例1,2,3和4制备的尼龙粉末涂料各两份,分别刷涂在铝片上,并进行气流冲击试验和水流冲击试验。经气流冲击试验和水流冲击试验前,用分析天平称取负载有涂层的铝片质量(涂层的厚度相同),分别记为A1,a1,A2,a2,A3,a3,A4,a4。气流冲击试验具体为:将质量为A1,A2,A3和A4负载有涂层的铝片分别在吹风机(厂家:panasonic,型号:EH-ND15,功率:1000W)的冷风模式下吹40min后,利用分析天平称取质量,重复上述操作3次,取平均值,并分别记为B1,B2,B3和B4,用质量变化衡量载体上涂料的防脱落性能,质量变化越小,说明涂料防脱落性能越好。水流冲击试验具体为:将质量为a1,a2,a3和a4负载有涂层的铝片分别固定在水龙头下,以流速为0.25m/s的水流冲击40min后,在50℃烘箱中烘干30min后,利用分析天平称取质量,重复上述操作3次,取平均值,并分别即为b1,b2,b3和b4, 用质量变化衡量载体上涂料的防脱落性能,质量变化越小,说明涂料防脱落性能越好。气流冲击试验和水流冲击试验的具体测试结果如表1所示。

表1

从表1中可以发现,经过气流冲击试验和水流冲击试验后,负载有涂层的铝片质量变化较小,说明涂料防脱落性能好;另外,通过观察经过气流冲击试验和水流冲击试验的铝片,发现膜层致密,涂料无色彩变化。

本领域技术人员应当意识到在不脱离本发明所附的权利要求所揭示的本发明的范围和精神的情况下所作的更动与润饰,均属本发明的权利要求的保护范围之内。

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