CN104946079A - 一种纳米蒙脱土改性环氧树脂型粉末涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种纳米蒙脱土改性环氧树脂型粉末涂料及其制备方法，涉及粉末涂料生产技术领域，由如下质量份数的原料制成：环氧树脂100-110份、纳米蒙脱土15-20份、5％季铵盐溶液20-25份、陶瓷粉10-12份、乙二醇双偏苯三甲酸酐酯8-10份、白炭黑5-8份、超细透明氧化铁黄3-5份、聚醚改性有机硅氧烷3-5份、邻苯二甲酸二丁酯2-3份、偏硼酸钠1-2份、二甲苯30-35份、乙醇40-45份。本发明制得的涂料不含毒性，不含溶剂和挥发有毒性物质，符合环保要求；并且原料利用率高，过喷的粉末可回收利用，喷涂后形成一层致密的涂层，附着力、抗冲击性好，并具有优异的耐候性、耐腐蚀性。

Description

一种纳米蒙脱土改性环氧树脂型粉末涂料及其制备方法

技术领域：

本发明涉及粉末涂料生产技术领域，具体涉及一种纳米蒙脱土改性环氧树脂型粉末涂料及其制备方法。

背景技术：

粉末涂料是一种新型的不含溶剂100％固体粉末状涂料。具有无溶剂、无污染、可回收、环保、节省能源和资源、减轻劳动强度和涂膜机械强度高等特点，主要分为热塑性粉末涂料和热固性粉末涂料两大类。热固型粉末涂料是指以热固性树脂作为成膜物质，加入起交联反应的固化剂经加热后能形成不溶不熔的质地坚硬涂层。温度再高该涂层也不会像热塑性涂层那样软化，而只能发生分解。由于热固性粉末涂料所采用的树脂为聚合度较低的预聚物，分子量较低，所以涂层的流平性较好，具有较好的装饰性，而且低分子量的预聚物经固化后，能形成网状交联的大分子，因而涂层具有较好防腐性和机械性能。故热固性粉末涂料发展尤为迅速。其中，环氧树脂型粉末涂料由于具有优异的与金属粘合力、防腐蚀性、硬度、柔韧性和冲击强度，因此成为热固性粉末涂料中首先应用的品种。

环氧树脂涂层中由于芳香醚基团的存在，对紫外线及其过敏，以致耐候性不高，在烘烤或阳光照射过程中易泛黄、粉化，影响光泽度，装饰性极差。另外，由于其特殊结构，一般固化时间较长，长达15-20分钟，部分涂料虽然能够在160℃、15分钟的条件下固化，但是装饰效果差，达不到保护、遮盖的技术要求。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题在于提供一种原料易得、投入成本低的纳米蒙脱土改性环氧树脂型粉末涂料及其制备方法。

本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：

一种纳米蒙脱土改性环氧树脂型粉末涂料，由如下质量份数的原料制成：

环氧树脂100-110份、纳米蒙脱土15-20份、5％季铵盐溶液20-25份、陶瓷粉10-12份、乙二醇双偏苯三甲酸酐酯8-10份、白炭黑5-8份、超细透明氧化铁黄3-5份、聚醚改性有机硅氧烷3-5份、邻苯二甲酸二丁酯2-3份、偏硼酸钠1-2份、二甲苯30-35份、乙醇40-45份。

所述超细透明氧化铁黄的制备方法是先取三氯化铁溶液与氢氧化钠溶液在60-65℃反应制得氢氧化铁水溶胶，然后加入十二烷基磺酸钠进行表面处理，冷却至室温后用氯仿萃取，取下层液于150-155℃烘干，最后研磨即得。

一种纳米蒙脱土改性环氧树脂型粉末涂料的制备方法，包括下列步骤：

(1)将纳米蒙脱土分散于5％季铵盐溶液中，升温至50-60℃反应0.5-1h，然后冷却至室温后加入环氧树脂、二甲苯和乙醇，混合物先在超声频率22kHz、功率100-200W下超声处理10-15min，然后在微波频率2450MHz、功率300-400W下微波处理5-10min，得到物料I；

(2)将陶瓷粉、白炭黑和超细透明氧化铁黄加入到球磨机中，球磨10-15min后再加入物料I，球磨至粒度小于20μm，然后于70-80℃烘干，得到物料II；

(3)将物料II、乙二醇双偏苯三甲酸酐酯、聚醚改性有机硅氧烷、邻苯二甲酸二丁酯和偏硼酸钠加入到高速混合机中，升温至90-100℃，保温20-30min后将物料加入螺杆挤出机中熔融挤出，挤出的物料经冷却压平切割成片状，再经微粉机粉碎成粒径为20-35μm的粉体，最后进行计量包装。

本发明的有益效果是：

(1)该涂料不含毒性，不含溶剂和挥发有毒性物质，符合环保要求；

(2)原料利用率高，过喷的粉末可回收利用，利用率最高可达99％；

(3)一次性喷涂，无需底涂即可得到足够厚度的涂膜，生产效率高；

(4)喷涂后形成一层致密的涂层，附着力、抗冲击性好，并具有优异的耐候性、耐腐蚀性；

(5)采用袋式包装，储存、运输安全方便。

具体实施方式：

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。

实施例1

一种纳米蒙脱土改性环氧树脂型粉末涂料，由如下质量份数的原料制成：

环氧树脂100份、纳米蒙脱土15份、5％季铵盐溶液20份、陶瓷粉10份、乙二醇双偏苯三甲酸酐酯8份、白炭黑5份、超细透明氧化铁黄3份、聚醚改性有机硅氧烷3份、邻苯二甲酸二丁酯2份、偏硼酸钠1份、二甲苯30份、乙醇40份。

所述超细透明氧化铁黄的制备方法是先取三氯化铁溶液与氢氧化钠溶液在60-65℃反应制得氢氧化铁水溶胶，然后加入十二烷基磺酸钠进行表面处理，冷却至室温后用氯仿萃取，取下层液于150-155℃烘干，最后研磨即得。

根据上述原料配方进行纳米蒙脱土改性环氧树脂型粉末涂料的制备，包括下列步骤：

(1)将纳米蒙脱土分散于5％季铵盐溶液中，升温至50-60℃反应1h，然后冷却至室温后加入环氧树脂、二甲苯和乙醇，混合物先在超声频率22kHz、功率100W下超声处理15min，然后在微波频率2450MHz、功率300W下微波处理10min，得到物料I；

(2)将陶瓷粉、白炭黑和超细透明氧化铁黄加入到球磨机中，球磨10min后再加入物料I，球磨至粒度小于20μm，然后于70-80℃烘干，得到物料II；

(3)将物料II、乙二醇双偏苯三甲酸酐酯、聚醚改性有机硅氧烷、邻苯二甲酸二丁酯和偏硼酸钠加入到高速混合机中，升温至90-100℃，保温30min后将物料加入螺杆挤出机中熔融挤出，挤出的物料经冷却压平切割成片状，再经微粉机粉碎成粒径为20-35μm的粉体，最后进行计量包装。

实施例2

一种纳米蒙脱土改性环氧树脂型粉末涂料，由如下质量份数的原料制成：

环氧树脂105份、纳米蒙脱土18份、5％季铵盐溶液22份、陶瓷粉11份、乙二醇双偏苯三甲酸酐酯9份、白炭黑6份、超细透明氧化铁黄4份、聚醚改性有机硅氧烷4份、邻苯二甲酸二丁酯2份、偏硼酸钠1份、二甲苯32份、乙醇42份。

本实施例粉末涂料的制备方法同实施例1。

实施例3

一种纳米蒙脱土改性环氧树脂型粉末涂料，由如下质量份数的原料制成：

环氧树脂110份、纳米蒙脱土20份、5％季铵盐溶液25份、陶瓷粉12份、乙二醇双偏苯三甲酸酐酯10份、白炭黑8份、超细透明氧化铁黄5份、聚醚改性有机硅氧烷5份、邻苯二甲酸二丁酯3份、偏硼酸钠2份、二甲苯35份、乙醇45份。

本实施例粉末涂料的制备方法同实施例1。

将实施例1-3制得的粉末涂料分别采用高压静电喷枪喷涂在0.5mm厚的除锈、除油和磷化后的冷轧钢板上，然后在160℃下烘烤15min，涂层厚度60μm，对涂层进行一系列性能测试，结果如表1所示：

表1实施例1-3涂层的性能测试结果

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (3)

1.一种纳米蒙脱土改性环氧树脂型粉末涂料，其特征在于，由如下质量份数的原料制成：

环氧树脂100-110份、纳米蒙脱土15-20份、5％季铵盐溶液20-25份、陶瓷粉10-12份、乙二醇双偏苯三甲酸酐酯8-10份、白炭黑5-8份、超细透明氧化铁黄3-5份、聚醚改性有机硅氧烷3-5份、邻苯二甲酸二丁酯2-3份、偏硼酸钠1-2份、二甲苯30-35份、乙醇40-45份。

2.根据权利要求1所述的纳米蒙脱土改性环氧树脂型粉末涂料，其特征在于：所述超细透明氧化铁黄的制备方法是先取三氯化铁溶液与氢氧化钠溶液在60-65℃反应制得氢氧化铁水溶胶，然后加入十二烷基磺酸钠进行表面处理，冷却至室温后用氯仿萃取，取下层液于150-155℃烘干，最后研磨即得。

3.一种如权利要求1所述纳米蒙脱土改性环氧树脂型粉末涂料的制备方法，其特征在于，包括下列步骤：

(1)将纳米蒙脱土分散于5％季铵盐溶液中，升温至50-60℃反应0.5-1h，然后冷却至室温后加入环氧树脂、二甲苯和乙醇，混合物先在超声频率22kHz、功率100-200W下超声处理10-15min，然后在微波频率2450MHz、功率300-400W下微波处理5-10min，得到物料I；

(2)将陶瓷粉、白炭黑和超细透明氧化铁黄加入到球磨机中，球磨10-15min后再加入物料I，球磨至粒度小于20μm，然后于70-80℃烘干，得到物料II；

(3)将物料II、乙二醇双偏苯三甲酸酐酯、聚醚改性有机硅氧烷、邻苯二甲酸二丁酯和偏硼酸钠加入到高速混合机中，升温至90-100℃，保温20-30min后将物料加入螺杆挤出机中熔融挤出，挤出的物料经冷却压平切割成片状，再经微粉机粉碎成粒径为20-35μm的粉体，最后进行计量包装。