CN109762452B - 一种耐高温砂纹粉末涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种耐高温砂纹粉末涂料，所述粉末涂料由下述重量百分比的原材料制备得到：环氧树脂A 0.0％‑10.0％，环氧树脂B5.0％‑20.0％，有机硅树脂5.0％‑35.0％，双氰胺0.0％‑0.5％，邻甲酚线性酚醛2.0％‑7.0％，封闭型多异氰酸酯1.0％‑7.0％，聚苯并咪唑1.0％‑6.0％，云母粉10.0％‑20.0％，滑石粉2.0％‑5.0％，硅灰石10.0％‑20.0％，硅微粉5.0％‑15.0％，砂纹剂0.1％‑1.0％，蜡粉0.5％‑1.5％，抗氧剂0.2％‑0.5％，二氧化钛0.0％‑20.0％，耐高温颜料1.0％‑8.0％。本发明的耐高温砂纹粉末涂料涂膜粉末流动分散性优异，涂膜附着力优异，耐酸碱性强，抗冲击性能、柔韧性强，可长时间用于高温环境下。

Description

一种耐高温砂纹粉末涂料及其制备方法

技术领域

本发明属于粉末涂料制备的技术领域，具体涉及一种耐高温砂纹粉末涂料及其制备方法。

背景技术

耐高温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温设备(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、高温炉、烟囱等)。但是现有的耐高温涂料仅仅是在普通涂料的配方上做简单的改进，因此存在粉末流化分散性差，附着力及机械性能差等缺陷。

发明内容

本发明是针对现有技术的不足，提供一种耐高温砂纹粉末涂料及其制备方法，该粉末流动分散性优异，涂膜附着力优异，耐酸碱性强，抗冲击性能、柔韧性强，可长时间用于高温环境下。

本发明是通过以下技术方案来实现的：

一种耐高温砂纹粉末涂料，所述粉末涂料由下述重量百分比的原材料制备得到：

上述组份重量百分比之和为100％。

进一步地，所述环氧树脂A为高分子量双酚A型环氧树脂，环氧当量为2500-4000g/eq，软化点为142-162℃。

进一步地，所述环氧树脂B为甲酚甲醛环氧树脂，环氧当量为217-244g/eq，软化点为85-100℃。

进一步地，所述有机硅树脂为甲基苯基硅树脂，羟基含量为4-8％，玻璃化温度60-70℃。

进一步地，所述封闭型多异氰酸酯为己内酰胺封闭二苯基甲烷二异氰酸酯。

进一步地，所述云母粉为片状绢云母粉。

进一步地，所述滑石粉为的粒径为325～800目。

进一步地，所述硅微粉为球型硅微粉。

进一步地，所述砂纹剂为酰胺改性特殊偏氟聚合物，所述蜡粉为改性酰胺蜡。

另外，一种耐高温砂纹粉末涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)按所述配方将原材料按其对应的重量百分比投入混料缸中进行预混合，时间为3-5分钟，转速500r/min，工作温度20-30℃；

(2)用双螺杆挤出机对预混合后的原材料进行熔融混炼均匀分散并挤出，其中，挤出机温度控制在100-110℃，螺杆频率控制在30-50Hz，然后进行压片，破碎；

(3)将破碎物料用ACM磨进行分级粉碎，主磨频率25-35Hz，副磨频率25-35Hz；

(4)将微细粉碎的物料过150-180目标准筛筛分级成所述粉末涂料。

本发明的有益效果：本发明采用高分子量的环氧树脂A相比普通E-12环氧树脂所做出来的涂膜具有更好的柔韧性。甲酚甲醛环氧树脂和邻甲酚线性酚醛固化剂配合使用，使得涂膜的长期耐温性更为优异。填料采用云母粉、滑石粉、硅灰石、硅微粉配合使用，这四种填料均为惰性填料，在高温条件下，其理化性质稳定，能够对底材形成有效的保护作用。其中“球型”硅微粉的加入，使得粉末流动性明显提高，涂膜耐磨性能也有提高。硅灰石的针状和纤维状结构使得涂膜的屏蔽性更强，反射紫外线能力提高，从而具有更好的耐老化性。片状云母粉提高涂膜的致密性，使其涂膜耐水、耐酸碱更为优异。而滑石粉较好的理化性质增加了其涂膜强度，使得其抗冲击性、柔韧性更强。由于有机硅树脂在固化时会产生大量气体水分子，蜡粉采用改性酰胺蜡，在兼顾耐温的同时，使其具有更好的脱气效果。聚苯并咪唑的加入使得在高温的条件下，涂膜仍然具有较好的机械性能。

具体实施方式

实施例1：

一种耐高温砂纹粉末涂料，所述粉末涂料由下述重量百分比的原材料制备得到：

上述组份重量百分比之和为100％。

本实施例的耐高温砂纹粉末涂料通过添加多种功能性填料作为耐热涂层的骨架，多种填料协同配合，能够显著提高涂层的耐热性。通过改变有机硅树脂与环氧树脂的比例来改变涂层的耐热温度范围，从而使其达到更好的性能。

进一步地，所述环氧树脂A为高分子量双酚A型环氧树脂，环氧当量为2500-4000g/eq，软化点为142-162℃。采用高分子量的环氧树脂A相比普通E-12环氧树脂所做出来的涂膜具有更好的柔韧性。

进一步地，所述环氧树脂B为甲酚甲醛环氧树脂，环氧当量为217-244g/eq，软化点为85-100℃。甲酚甲醛环氧树脂和邻甲酚线性酚醛固化剂配合使用，使得涂膜的长期耐温性更为优异。

进一步地，所述有机硅树脂为甲基苯基硅树脂，羟基含量为4-8％，玻璃化温度60-70℃。

进一步地，所述封闭型多异氰酸酯为己内酰胺封闭二苯基甲烷二异氰酸酯。

进一步地，所述云母粉为片状绢云母粉。

进一步地，所述滑石粉为的粒径为325～800目。

进一步地，所述硅微粉为球型硅微粉。填料采用云母粉、滑石粉、硅灰石、硅微粉配合使用，这四种填料均为惰性填料，在高温条件下，其理化性质稳定，能够对底材形成有效的保护作用。其中“球型”硅微粉的加入，使得粉末流动性明显提高，涂膜耐磨性能也有提高。硅灰石的针状和纤维状结构使得涂膜的屏蔽性更强，反射紫外线能力提高，从而具有更好的耐老化性。片状云母粉提高涂膜的致密性，使其涂膜耐水、耐酸碱更为优异。而滑石粉较好的理化性质增加了其涂膜强度，使得其抗冲击性、柔韧性更强。

进一步地，所述砂纹剂为酰胺改性特殊偏氟聚合物，所述蜡粉为改性酰胺蜡，所述颜料为耐高温颜料，其中黑色的为氧化铁黑，其它鲜艳颜色的为陶瓷无机颜料。由于有机硅树脂在固化时会产生大量气态水分子，蜡粉采用改性酰胺蜡，在兼顾耐温的同时，使其具有更好的脱气效果。

另外，一种耐高温砂纹粉末涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)按所述配方将原材料按其对应的重量百分比投入混料缸中进行预混合，时间为3-5分钟，转速500r/min，工作温度20-30℃；

(2)用双螺杆挤出机对预混合后的原材料进行熔融混炼均匀分散并挤出，其中，挤出机温度控制在100-110℃，螺杆频率控制在30-50Hz，然后进行压片，破碎；

(3)将破碎物料用ACM磨进行分级粉碎，主磨频率25-35Hz，副磨频率25-35Hz；

(4)将微细粉碎的物料过150-180目标准筛筛分级成粉末涂料。

本实施例的提供的耐高温砂纹粉末涂料粉末流动分散性优异，涂膜附着力优异，耐酸碱性强，抗冲击性能、柔韧性强，可长时间用于高温环境下的耐高温粉末涂料。

实施例2

按表1所示配方组成精确称量物料，置于高速混料缸中混合3分钟；物料混合后用挤出机在100℃的温度下挤出；然后压片，冷却，破碎后用ACM磨粉机粉碎至平均粒径为30-35μm的粉末颗粒；过180目筛网过筛，包装成成品。

表1耐高温(350℃)黑色砂纹粉末涂料配方

按上述实施例所得粉末涂料，采用高压静电喷涂在0.6mm铁板上作测检，涂层膜厚控制在40-60μm，烘烤条件为200℃/10min，涂层固化后再进行耐高温(350℃/24h)烘烤，按照相关标准对耐高温烘烤前和烘烤后的样板涂层进行测试，得到性能指标如表2：

表2耐高温(350℃)黑色砂纹粉末涂料性能

实施例3

按表3所示配方组成精确称量物料，置于高速混料缸中混合3分钟；物料混合后用挤出机在100℃的温度下挤出；然后压片，冷却，破碎后用ACM磨粉机粉碎至平均粒径为30-35μm的粉末颗粒；过180目筛网过筛，包装成成品。

表3耐高温(450℃)黑色砂纹粉末涂料配方

按上述实施例所得粉末涂料，采用高压静电喷涂在0.6mm铁板上作测检，涂层膜厚控制在40-60μm，烘烤条件为200℃/10min，涂层固化后再进行耐高温(450℃/24h)烘烤，按照相关标准对耐高温烘烤前和烘烤后的样板涂层进行测试，得到性能指标如表4：

表4耐高温(450℃)黑色砂纹粉末涂料性能

实施例4

按表5所示配方组成精确称量物料，置于高速混料缸中混合4分钟；物料混合后用挤出机在105℃的温度下挤出；然后压片，冷却，破碎后用ACM磨粉机粉碎至平均粒径为30-35μm的粉末颗粒；过180目筛网过筛，包装成成品。

表5耐高温(500℃)黑色砂纹粉末涂料配方(重量百分比)

按上述实施例所得粉末涂料，采用高压静电喷涂在0.6mm铁板上作测检，涂层膜厚控制在40-60μm，烘烤条件为200℃/10min，涂层固化后再进行耐高温(500℃/24h)烘烤，按照相关标准对耐高温烘烤前和烘烤后的样板涂层进行测试，得到性能指标如表6：

表6耐高温(500℃)黑色砂纹粉末涂料性能

实施例5

按表7所示配方组成精确称量物料，置于高速混料缸中混合5分钟；物料混合后用挤出机在110℃的温度下挤出；然后压片，冷却，破碎后用ACM磨粉机粉碎至平均粒径为30-35μm的粉末颗粒；过180目筛网过筛，包装成成品。

表7耐高温(650℃)黑色砂纹粉末涂料配方(重量百分比)

按上述实施例所得粉末涂料，采用高压静电喷涂在0.6mm铁板上作测检，涂层膜厚控制在40-60μm，烘烤条件为200℃/10min，涂层固化后再进行耐高温(650℃/24h)烘烤，按照相关标准对耐高温烘烤前和烘烤后的样板涂层进行测试，得到性能指标如表8：

表8耐高温(650℃)黑色砂纹粉末涂料性能

实施例2-5中得到的粉末涂料及其涂层理化性质可知，本发明中通过调整不同树脂的比例，再与其他原材料按相应重量比制得样粉并制成相应样板涂层，按照相关标准对样粉及其涂层进行测试，可知，其粉末具有较高的流化指数，粉末雾化效果优异，其制得的涂层具有较高的硬度，优异的机械性能，很好的长期耐温性。本发明的各项性能指标(包括硬度、机械性能、耐温性等性能)明显高于市场上现有的耐高温粉末，同时其纹理均匀美观，在满足客户需求的同时，更易于被用户接受。

对比例1

按下述步骤用不在此发明中的原材料制备耐高温粉末涂料。

按表9所示配方组成精确称量物料，置于高速混料缸中混合4分钟；物料混合后用挤出机在105℃的温度下挤出；然后压片，冷却，破碎后用ACM磨粉机粉碎至平均粒径为30-35μm的粉末颗粒；过180目筛网过筛，包装成成品。

表9普通耐高温(450℃)黑色砂纹粉末涂料配方(重量百分比)

按上述实施例所得粉末涂料，采用高压静电喷涂在0.6mm铁板上作测检，涂层膜厚控制在40-60μm，烘烤条件为200℃/10min，涂层固化后再进行耐高温(450℃/24h)烘烤，按照相关标准对耐高温烘烤前和烘烤后的样板涂层进行测试，得到性能指标如表10：

表10普通耐高温(450℃)黑色砂纹粉末涂料性能

对比例1与实施例2-5相比较，由于对比例1中填料中减少了硅微粉和滑石粉，其粉末流化指数偏低，粉末喷涂过程中容易出现结团或吐粉的现象，从而导致其表面纹理粗糙、不均匀。对比例1中采用的E-12双酚A环氧树脂耐温性不如甲酚甲醛环氧树脂，高温烘烤过后，其性能均有所下降，色差增大。

综上所述，本发明的提供的耐高温砂纹粉末涂料粉末流动分散性优异，涂膜附着力优异，耐酸碱性强，抗冲击性能、柔韧性强，可长时间用于高温环境下的耐高温粉末涂料。

应当注意的是，以上所述的实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明的任何限制。如果对本发明的各种改动或变型不脱离本发明的精神和范围，倘若这些改动和变型属于本发明的权利要求和等同技术范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变形。

Claims (6)

1.一种耐高温砂纹粉末涂料，其特征在于所述粉末涂料由下述重量百分比的原材料制备得到：

上述组份重量百分比之和为100％；

其中，所述环氧树脂A为高分子量双酚A型环氧树脂，环氧当量为2500-4000g/eq，软化点为142-162℃；所述环氧树脂B为甲酚甲醛环氧树脂，环氧当量为217-244g/eq，软化点为85-100℃；

所述耐高温砂纹粉末涂料的制备方法包括以下步骤：

(1)按所述配方将原材料按其对应的重量百分比投入混料缸中进行预混合，时间为3-5分钟，转速500r/min，工作温度20-30℃；

(2)用双螺杆挤出机对预混合后的原材料进行熔融混炼均匀分散并挤出，其中，挤出机温度控制在100-110℃，螺杆频率控制在30-50Hz，然后进行压片，破碎；

(3)将破碎物料用ACM磨进行分级粉碎，主磨频率25-35Hz，副磨频率25-35Hz；

(4)将微细粉碎的物料过150-180目标准筛筛分级成所述粉末涂料。

2.根据权利要求1所述一种耐高温砂纹粉末涂料，其特征在于：所述有机硅树脂为甲基苯基硅树脂，羟基含量为4-8％，玻璃化温度60-70℃。

3.根据权利要求1所述一种耐高温砂纹粉末涂料，其特征在于：所述封闭型多异氰酸酯为己内酰胺封闭二苯基甲烷二异氰酸酯。

4.根据权利要求1所述一种耐高温砂纹粉末涂料，其特征在于：所述云母粉为片状绢云母粉。

5.根据权利要求1所述一种耐高温砂纹粉末涂料，其特征在于：所述滑石粉的粒径为325～800目。

6.根据权利要求1所述一种耐高温砂纹粉末涂料，其特征在于：所述硅微粉为球型硅微粉。