CN106675330A - 一种环氧树脂静电喷涂涂料 - Google Patents

一种环氧树脂静电喷涂涂料 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种环氧树脂静电喷涂涂料，其原料包括：双酚A型环氧树脂、不饱和聚酯树脂、三聚氰胺树脂、有机硅树脂、偏苯三甲酸酐、聚酰胺树脂、间苯二甲酸二酰肼、改性2‑甲基咪唑、二烷基二硫代磷酸锌、纳米氧化铝、二苯基硅二醇、9,10‑二氢‑9‑氧杂‑10‑磷杂菲‑10‑氧化物、十八碳烯二酸、纳米氧化锌、碳纳米管、纳米二氧化钛、改性石墨烯、安息香、羟甲基纤维素。本发明提出的环氧树脂静电喷涂涂料，其耐热性好，阻燃性能优异，固化温度低，固化时间短，使用寿命长。

Description

一种环氧树脂静电喷涂涂料
技术领域
本发明涉及涂料技术领域，尤其涉及一种环氧树脂静电喷涂涂料。
背景技术
静电喷涂是利用高压静电电场使带负电的涂料微粒沿着电场相反的方向定向运动，并将涂料微粒吸附在工件表面的一种喷涂方法，由于其具有利用率高，能实现机械化、自动化、流水线生产，粘附力强，涂布表面光滑，粗糙度小，对环境的污染小的优点，近年来已经逐渐取代了传统的喷漆工艺。环氧树脂由于具有优异的粘合力、防腐蚀性、硬度、柔韧性和冲击强度，目前已被广泛应用于家电、交通工具、五金机械等领域，但环氧树脂涂层中由于芳香醚基团的存在，对紫外线极其敏感，以至其耐热性不高，耐老化性欠佳，在烘烤或阳光照射过程中易泛黄，粉化，影响光泽度，装饰性变差，另外，作为高分子材料，其阻燃性不是很好，在使用的过程中，存在阻燃性欠佳的缺陷，限制了其应用。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种环氧树脂静电喷涂涂料，其耐热性好，阻燃性能优异，固化温度低，固化时间短，使用寿命长。
本发明提出的一种环氧树脂静电喷涂涂料，其原料按重量份包括：双酚A型环氧树脂50-80份、不饱和聚酯树脂20-35份、三聚氰胺树脂15-30份、有机硅树脂3-15份、偏苯三甲酸酐1.5-3.5份、聚酰胺树脂1-3份、间苯二甲酸二酰肼0.1-1份、改性2-甲基咪唑0.5-1.5份、二烷基二硫代磷酸锌2-5份、纳米氧化铝3-15份、二苯基硅二醇0.5-1.5份、9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物3-15份、十八碳烯二酸2-5份、纳米氧化锌0.5-2份、碳纳米管0.5-2份、纳米二氧化钛0.5-3份、改性石墨烯2-6份、安息香0.1-0.8份、羟甲基纤维素0.2-1份。
优选地，其原料中，双酚A型环氧树脂、不饱和聚酯树脂、三聚氰胺树脂、有机硅树脂的重量比为60：25：20：10。
优选地，其原料中，偏苯三甲酸酐、聚酰胺树脂、间苯二甲酸二酰肼、改性2-甲基咪唑的重量比为3：2：0.5：1。
优选地，所述有机硅树脂为聚甲基二间苯二乙炔基硅烷树脂。
优选地，所述改性2-甲基咪唑按照以下工艺进行制备：按重量份将100-120份1，2,4,5-苯四甲酸和3-15份硝酸镧加入500-800份水中搅拌均匀，然后在105-115℃下进行水热反应15-20h，反应结束后经过滤、洗涤、干燥得到物料A；按重量份将30-40份2-甲基咪唑加入300-500份乙醇中，搅拌均匀后加入90-120份物料A，在室温下搅拌反应35-40min，然后经过滤、洗涤、干燥得到所述改性2-甲基咪唑。
优选地，所述改性2-甲基咪唑按照以下工艺进行制备：按重量份将110份1，2,4,5-苯四甲酸和10份硝酸镧加入600份水中搅拌均匀，然后在110℃下进行水热反应18h，反应结束后经过滤、洗涤、干燥得到物料A；按重量份将35份2-甲基咪唑加入400份乙醇中，搅拌均匀后加入100份物料A，在室温下搅拌反应38min，然后经过滤、洗涤、干燥得到所述改性2-甲基咪唑。
优选地，所述碳纳米管为羧基化碳纳米管。
优选地，所述改性石墨烯为3-氨丙基三乙氧基硅烷改性石墨烯。
本发明所述环氧树脂静电喷涂涂料，其以双酚A型环氧树脂为主料，同时加入了不饱和聚酯树脂、三聚氰胺树脂和有机硅树脂与其配合，同时调节了四者比例，使四者的性能协同，使得到的涂料与基材的附着力好，涂膜的外观光亮，平整，耐热性和耐老化性能优异，且阻燃性好，成本低；以偏苯三甲酸酐、聚酰胺树脂、间苯二甲酸二酰肼、改性2-甲基咪唑配合作为固化体系，缩短了固化的时间，降低了固化温度；优选方式中，在改性2-甲基咪唑的制备过程中，首先以1，2,4,5-苯四甲酸和硝酸镧为原料，使两者发生了配位反应，之后与2-甲基咪唑混合，使2-甲基咪唑环上的3位氮原子与1,2,4,5-苯四甲酸发生了反应得到了改性2-甲基咪唑，将其作为固化剂加入体系中，与偏苯三甲酸酐、聚酰胺树脂、间苯二甲酸二酰肼具有优异的协同作用，缩短了固化的时间，降低了固化的温度，同时提高了涂料的耐热性和耐老化性，并提高了涂料的强度和韧性；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，与偏苯三甲酸酐、聚酰胺树脂、间苯二甲酸二酰肼、改性2-甲基咪唑配合，改善了体系的固化性能，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，与改性石墨烯、碳纳米管配合，赋予涂膜优异的耐热性，一方面，与偏苯三甲酸酐、聚酰胺树脂、间苯二甲酸二酰肼、改性2-甲基咪唑配合具有固化剂的作用，提高了体系的固化速度和固化度，另一方面，与体系中的二烷基二硫代磷酸锌、纳米氧化铝、二苯基硅二醇、纳米氧化锌、碳纳米管、纳米二氧化钛、改性石墨烯配合后赋予涂膜优异的阻燃性和耐热性。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
本发明提出的一种环氧树脂静电喷涂涂料，其原料按重量份包括：双酚A型环氧树脂80份、不饱和聚酯树脂20份、三聚氰胺树脂30份、有机硅树脂3份、偏苯三甲酸酐3.5份、聚酰胺树脂1份、间苯二甲酸二酰肼1份、改性2-甲基咪唑0.5份、二烷基二硫代磷酸锌5份、纳米氧化铝3份、二苯基硅二醇1.5份、9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物3份、十八碳烯二酸5份、纳米氧化锌0.5份、碳纳米管2份、纳米二氧化钛0.5份、改性石墨烯6份、安息香0.1份、羟甲基纤维素1份。
实施例2
本发明提出的一种环氧树脂静电喷涂涂料，其原料按重量份包括：双酚A型环氧树脂50份、不饱和聚酯树脂35份、三聚氰胺树脂15份、有机硅树脂15份、偏苯三甲酸酐1.5份、聚酰胺树脂3份、间苯二甲酸二酰肼0.1份、改性2-甲基咪唑1.5份、二烷基二硫代磷酸锌2份、纳米氧化铝15份、二苯基硅二醇0.5份、9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物15份、十八碳烯二酸2份、纳米氧化锌2份、碳纳米管0.5份、纳米二氧化钛3份、改性石墨烯2份、安息香0.8份、羟甲基纤维素0.2份。
实施例3
本发明提出的一种环氧树脂静电喷涂涂料，其原料按重量份包括：双酚A型环氧树脂72份、不饱和聚酯树脂26份、三聚氰胺树脂26份、有机硅树脂6份、偏苯三甲酸酐3.3份、聚酰胺树脂1.6份、间苯二甲酸二酰肼0.15份、改性2-甲基咪唑0.7份、二烷基二硫代磷酸锌4.7份、纳米氧化铝5份、二苯基硅二醇1.3份、9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物5份、十八碳烯二酸4.3份、纳米氧化锌0.7份、碳纳米管1.7份、纳米二氧化钛0.9份、改性石墨烯5.6份、安息香0.2份、羟甲基纤维素0.8份；
其中，所述改性2-甲基咪唑按照以下工艺进行制备：按重量份将100份1，2,4,5-苯四甲酸和15份硝酸镧加入500份水中搅拌均匀，然后在115℃下进行水热反应15h，反应结束后经过滤、洗涤、干燥得到物料A；按重量份将40份2-甲基咪唑加入300份乙醇中，搅拌均匀后加入120份物料A，在室温下搅拌反应35min，然后经过滤、洗涤、干燥得到所述改性2-甲基咪唑。
实施例4
本发明提出的一种环氧树脂静电喷涂涂料，其原料按重量份包括：双酚A型环氧树脂57份、不饱和聚酯树脂33份、三聚氰胺树脂17份、有机硅树脂13份、偏苯三甲酸酐2份、聚酰胺树脂2.7份、间苯二甲酸二酰肼0.3份、改性2-甲基咪唑1.3份、二烷基二硫代磷酸锌2.6份、纳米氧化铝13份、二苯基硅二醇0.6份、9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物13份、十八碳烯二酸2.6份、纳米氧化锌1.8份、碳纳米管0.6份、纳米二氧化钛2.7份、改性石墨烯3份、安息香0.7份、羟甲基纤维素0.4份；
其中，所述改性2-甲基咪唑按照以下工艺进行制备：按重量份将120份1，2,4,5-苯四甲酸和3份硝酸镧加入800份水中搅拌均匀，然后在105℃下进行水热反应20h，反应结束后经过滤、洗涤、干燥得到物料A；按重量份将30份2-甲基咪唑加入500份乙醇中，搅拌均匀后加入90份物料A，在室温下搅拌反应40min，然后经过滤、洗涤、干燥得到所述改性2-甲基咪唑。
实施例5
本发明提出的一种环氧树脂静电喷涂涂料，其原料按重量份包括：双酚A型环氧树脂60份、不饱和聚酯树脂25份、三聚氰胺树脂20份、聚甲基二间苯二乙炔基硅烷树脂10份、偏苯三甲酸酐3份、聚酰胺树脂2份、间苯二甲酸二酰肼0.5份、改性2-甲基咪唑1份、二烷基二硫代磷酸锌3份、纳米氧化铝10份、二苯基硅二醇1份、9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物10份、十八碳烯二酸3.8份、纳米氧化锌1.6份、羧基化碳纳米管1.7份、纳米二氧化钛2.3份、3-氨丙基三乙氧基硅烷改性石墨烯4份、安息香0.2份、羟甲基纤维素0.6份；
其中，所述改性2-甲基咪唑按照以下工艺进行制备：按重量份将110份1，2,4,5-苯四甲酸和10份硝酸镧加入600份水中搅拌均匀，然后在110℃下进行水热反应18h，反应结束后经过滤、洗涤、干燥得到物料A；按重量份将35份2-甲基咪唑加入400份乙醇中，搅拌均匀后加入100份物料A，在室温下搅拌反应38min，然后经过滤、洗涤、干燥得到所述改性2-甲基咪唑。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种环氧树脂静电喷涂涂料，其特征在于，其原料按重量份包括：双酚A型环氧树脂50-80份、不饱和聚酯树脂20-35份、三聚氰胺树脂15-30份、有机硅树脂3-15份、偏苯三甲酸酐1.5-3.5份、聚酰胺树脂1-3份、间苯二甲酸二酰肼0.1-1份、改性2-甲基咪唑0.5-1.5份、二烷基二硫代磷酸锌2-5份、纳米氧化铝3-15份、二苯基硅二醇0.5-1.5份、9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物3-15份、十八碳烯二酸2-5份、纳米氧化锌0.5-2份、碳纳米管0.5-2份、纳米二氧化钛0.5-3份、改性石墨烯2-6份、安息香0.1-0.8份、羟甲基纤维素0.2-1份。
2.根据权利要求1所述环氧树脂静电喷涂涂料，其特征在于，其原料中，双酚A型环氧树脂、不饱和聚酯树脂、三聚氰胺树脂、有机硅树脂的重量比为60：25：20：10。
3.根据权利要求1或2所述环氧树脂静电喷涂涂料，其特征在于，其原料中，偏苯三甲酸酐、聚酰胺树脂、间苯二甲酸二酰肼、改性2-甲基咪唑的重量比为3：2：0.5：1。
4.根据权利要求1-3中任一项所述环氧树脂静电喷涂涂料，其特征在于，所述有机硅树脂为聚甲基二间苯二乙炔基硅烷树脂。
5.根据权利要求1-4中任一项所述环氧树脂静电喷涂涂料，其特征在于，所述改性2-甲基咪唑按照以下工艺进行制备：按重量份将100-120份1，2,4,5-苯四甲酸和3-15份硝酸镧加入500-800份水中搅拌均匀，然后在105-115℃下进行水热反应15-20h，反应结束后经过滤、洗涤、干燥得到物料A；按重量份将30-40份2-甲基咪唑加入300-500份乙醇中，搅拌均匀后加入90-120份物料A，在室温下搅拌反应35-40min，然后经过滤、洗涤、干燥得到所述改性2-甲基咪唑。
6.根据权利要求1-5中任一项所述环氧树脂静电喷涂涂料，其特征在于，所述改性2-甲基咪唑按照以下工艺进行制备：按重量份将110份1，2,4,5-苯四甲酸和10份硝酸镧加入600份水中搅拌均匀，然后在110℃下进行水热反应18h，反应结束后经过滤、洗涤、干燥得到物料A；按重量份将35份2-甲基咪唑加入400份乙醇中，搅拌均匀后加入100份物料A，在室温下搅拌反应38min，然后经过滤、洗涤、干燥得到所述改性2-甲基咪唑。
7.根据权利要求1-6中任一项所述环氧树脂静电喷涂涂料，其特征在于，所述碳纳米管为羧基化碳纳米管。
8.根据权利要求1-7中任一项所述环氧树脂静电喷涂涂料，其特征在于，所述改性石墨烯为3-氨丙基三乙氧基硅烷改性石墨烯。
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