CN110760238B - 一种粉末涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于材料领域,公开了一种粉末涂料,按重量份计,包含以下组分:环氧树脂150‑200份、改性环氧树脂10‑50份、固化剂5‑20份、固化促进剂0.1‑3份、填料50‑150份、助剂5‑20份、颜料0.5‑10份,所述粉末涂料绝缘性好,耐高压、耐酸碱、耐有机溶剂,喷涂所述粉末涂料200‑300μm时,涂层在5000伏电压下不被击穿;在155℃下持续烘烤400小时后,涂层在5000伏电压下不被击穿;绝缘等级为F;涂层在丙酮中浸泡2h,丁酮中浸泡4h,二甲苯中浸泡24h,涂层均无软化脱落现象;涂层在10%质量浓度的盐酸溶液或10%质量浓度的NaOH溶液中浸泡10天,涂层也不出现起泡脱落现象。
Description
技术领域
本发明属于材料领域,特别涉及一种粉末涂料及其制备方法。
背景技术
粉末涂料是以树脂、颜料、填料、助剂等组成的固体粉末状树脂涂料,和普通溶剂型涂料、水性涂料相比,其分散介质不是溶剂和水,而是空气。因此其具有无溶剂污染,100%成膜,涂装效率高,涂层性能优异,能耗低的特点。
随着粉末涂料的广泛使用,粉末涂料在电子、电机用绝缘材料中也占据了越来越重要的地位,粉末涂料广泛应用于电机、电子、汽车工业、航空机械等各个领域。但因高压电器、高压线圈、电感磁圈等高压用机器或材料,工作时处于高电压环境,其电压达到5000伏以上,同时可能接触到有机溶剂和酸碱溶液等,因此对其所用涂料的绝缘性、耐高压性、耐酸碱性、耐有机溶剂性提出了更高的要求,但目前粉末涂料还无法同时满足上述要求,极大地制约了绝缘粉末涂料在该领域的推广与应用。
因此,提供一种耐高压、耐酸碱、耐有机溶剂的粉末涂料很有必要。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明提出一种粉末涂料,能够耐高压、耐酸碱、耐有机溶剂。
一种粉末涂料,按重量份计,包含以下组分:
优选的,所述粉末涂料,按重量份计,包含以下组分:
所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂。
优选的,所述双酚A型环氧树脂的环氧当量为400-1000g/eq;进一步优选的,所述双酚A型环氧树脂的环氧当量为600-900g/eq;更优选的,所述双酚A型环氧树脂的环氧当量为600-700g/eq。
所述改性环氧树脂为硅烷改性环氧树脂。
优选的,所述硅烷改性环氧树脂的环氧当量为100-500g/eq;进一步优选的,所述硅烷改性环氧树脂的环氧当量为200-350g/eq。
所述填料包含云母粉,优选的,所述云母粉占所述填料的质量的50%-100%。
所述填料还可以包含硫酸钡和/或硅微粉。
所述固化剂为氰胺类化合物,优选的,所述固化剂为双氰胺,所述双氰胺的熔点为209.5℃。
所述固化促进剂为咪唑类或咪唑类衍生物,优选的,所述固化促进剂为2-甲基咪唑。
所述助剂为流平剂、抗氧剂、消泡剂或附着力增加剂中的至少一种。
所述消泡剂为苯偶姻(安息香)。
所述颜料为粉末涂料通用性颜料,如有机红,炭黑、铁黄、群青。
所述粉末涂料的粒径为10-50μm;优选的,所述粉末涂料的粒径在25-40μm。
一种粉末涂料的制备方法,包括以下步骤:按比例称取各组分,混合,破碎,再熔融挤出,压片,粉碎,即得所述粉末涂料。
具体来说,一种粉末涂料的制备方法,包括以下步骤:
按比例称取各组分,然后将物料置于搅拌机中充分混合破碎,混合破碎时间为5-15min;将混合好的物料在挤出机上熔融挤出,并压片,然后将片料进行冷却、粉碎、筛分,出粉口处过磁,去除金属杂质,即得粉末涂料。
所述熔融挤出的温度为一区90-105℃,二区为105-120℃,优选的,步骤(2)中所述熔融挤出的温度为一区100℃,二区为110℃。
一种涂层,将所述粉末涂料进行喷涂,在200℃下,固化5-10min而制得。所述涂层的厚度为100-300μm。
一种电器设备,包括所述涂层。
将所述粉末涂料应用于高压用机器或材料。
相对于现有技术,本发明的有益效果如下:
用环氧树脂与硅烷改性环氧树脂作为树脂主体,氰胺类化合物为固化剂,反应交联密度大。硅烷改性环氧树脂中的硅氧烷结构在反应固化后,硅氧烷部分向表面迁移,使得涂层表面具有有机硅类似的性能,增加涂层的疏水性和热稳定性。同时粉末涂料中加入大量云母粉作为填料,云母粉中二氧化硅与三氧化二铝复合形成复式硅氧层,宏观表现为片状结构;在涂装过程中,云母晶片在漆膜固化前受到表面张力的作用而躺下,自动形成互相平行,且与漆膜表面也平行的结构,这样的层层排列,其取向正好与腐蚀性物质穿透漆膜的方向相垂直,阻隔作用强;而且云母本身具有极高的电阻,是优异绝缘材料,与树脂混后,加强了涂层的绝缘性和耐高压性。
因此使得所述粉末涂料绝缘性好,耐高压、耐酸碱、耐有机溶剂,喷涂所述粉末涂料200-300μm时,涂层在5000伏电压下不被击穿;在155℃下持续烘烤400小时后,涂层在5000伏电压下也不被击穿;绝缘等级为F;涂层在丙酮中浸泡2小时,丁酮中浸泡4小时,二甲苯中浸泡24小时,涂层均无无软化脱落现象;涂层在10%质量浓度盐酸溶液或10%质量浓度NaOH溶液中浸泡10天,涂层也无起泡脱落现象。
本发明所述粉末涂料,配方简单、节能环保,能部分取代油漆涂料产品,有机挥发物(VOC)为零。
具体实施方式
为了让本领域技术人员更加清楚明白本发明所述技术方案,现列举以下实施例进行说明。需要指出的是,以下实施例对本发明要求的保护范围不构成限制作用。
实施例1-6,按表1粉末涂料的组成,称取各组分,然后将物料置于搅拌机中充分混合破碎,混合破碎时间为5-15min,再将混合好的物料在挤出机上熔融挤出,熔融挤出的温度为一区90-105℃,二区为105-120℃,熔融挤出后压片,然后将片料进行冷却、粉碎、筛分,出粉口处过磁,去除金属杂质,即得粉末涂料。
表1粉末涂料的组成
对比例1
将实施例1中50份云母粉换为30份,其余原料与制备方法同实施例1。
对比例2
将实施例1中180份双酚A型环氧树脂改为120份,其余原料与制备方法同实施例1。
对比例3
将实施例1中20份硅烷改性环氧树脂改为5份,其余原料与制备方法同实施例1。
对比例4
将实施例1中1.5份2-甲基咪唑改为5份,其余原料与制备方法同实施例1。
对比例5
将实施例1中11.5份微粉化双氰胺改为4.5份,其余原料与制备方法同实施例1。
对比例6
将实施例1制备过程中熔融挤出的温度,一区温度90-105℃改为80℃,二区温度105-120℃改为125℃,其余原料与制备方法同实施例1。
产品效果测试
将上述实施例1-6,对比例1-6所得粉末涂料,分别通过高压静电喷涂方式,喷涂于预先在200℃烘箱中预热的铁氧体磁圈上,涂层厚度在200-300μm之间,固化条件为:200℃,5-10min。
将喷涂实施例1-6,对比例1-6所得粉末涂料的铁氧体磁圈分别进行性能测试:
其中,附着力根据GB/T 9286进行测试;抗冲击性根据GB/T 1732进行测试;中性盐雾根据GB/T 1771-2007进行测试;表观密度根据GB/T 6554-2003进行测试;击穿强度(常温)根据GB/T 6554-2003进行测试;绝缘等级根据GB/T 11021-2007进行测试。
同时对铁氧体磁圈进行以下测试:
(1)于5000伏电压下进行测试;
(2)在155℃下持续烘烤400小时后,于5000伏电压下进行测试;
(3)分别浸泡在丙酮中2小时、丁酮中4小时、二甲苯中24小时;
(4)浸泡在10%质量浓度NaOH溶液10天;
(5)浸泡在10%质量浓度盐酸溶液中10天。
实施例1-6性能测试结果见表2,对比例1-6性能测试结果见表3。
表2实施例1-6性能测试结果
其中,绝缘等级分为A、E、B、F、H、5个级别:A级绝缘耐温105℃;E级绝缘耐温120℃;B级绝缘耐温130℃;F级绝缘耐温155℃;H级绝缘耐温180℃。
表3对比例1-6性能测试结果
由表2、表3对比可知,喷涂实施例1-6所得粉末涂料的铁氧体磁圈性能明显优于对比例1-6,喷涂实施例1-6所得粉末涂料的铁氧体磁圈绝缘等级均为F,于5000伏电压下涂层不击穿;在155℃下持续烘烤400小时后,于5000伏电压下涂层仍不击穿;浸泡在丙酮中2小时、丁酮中4小时、二甲苯中24小时均不会出现涂层起泡软化现象;浸泡在10%质量浓度NaOH溶液10天或浸泡在10%质量浓度盐酸溶液中10天涂层也不出现起泡软化。而喷涂实施例1-6所得粉末涂料的铁氧体磁圈无论是在5000伏电压下测试,还是于155℃下持续烘烤400小时后测试,涂层均被击穿;浸泡在丙酮中2小时、丁酮中4小时、二甲苯中24小时,或浸泡在10%质量浓度NaOH溶液/盐酸溶液10天,涂层会会出现起泡软化现象。
Claims (5)
2.根据权利要求1所述的粉末涂料,其特征在于,所述固化剂为氰胺类化合物。
3.权利要求1-2中任一项所述的粉末涂料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:按比例称取各组分,混合,破碎,再熔融挤出,压片,粉碎,即得所述粉末涂料;
所述熔融挤出的温度为一区90-105℃,二区为105-120℃。
4.一种涂层,其特征在于,将权利要求1-2中任一项所述的粉末涂料喷涂,固化,制得所述涂层。
5.一种电器设备,其特征在于,包括权利要求4所述的涂层。
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