CN111057466A - 一种耐高温粉末涂料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种耐高温粉末涂料，其特征在于，其原料按质量份包括有机硅树脂，28‑32份；聚酯树脂，18‑22份；固化剂，1‑3份；流平剂，0.8‑1.2份；腊粉，0.2‑0.5份；消泡剂，0.3‑0.8份；颜料，13‑17份；低熔点填料，8‑12份；填料，30‑33份。本发明中选用耐高温的有机硅树脂、带羟基官能团的聚酯树脂、含有异氰酸酯的固化剂，三者之间充分反应，获得具有良好耐高温性能的粉末涂料。

Description

一种耐高温粉末涂料
技术领域
本发明涉及粉末涂料领域，特别涉及到一种耐高温粉末涂料。
背景技术
随着工业技术的不断发展，耐高温液体涂料已经成为我国化工领域中发展最快的重点行业之一，耐高温涂料的用途也日益扩大。耐高温液体油漆在国内外发展较成熟，最高已经突破耐高温2000℃条件下长期使用，但是耐高温粉末涂料的发展还是比较滞后，但是由于粉末涂料VOC的零排放等优点，现在发展耐高温粉末涂料已经势在必行。
目前现有技术中的耐高温粉末涂料只局限于黑色砂纹涂料该涂料施工困难，烘烤温度高，一般在(220～230)℃，静电喷涂较困难(粒径太小)，而且其树脂颜料分散性差，光泽低，表面质感、光洁度与普通环氧、聚酯粉末涂料相比有较大差距，用途较窄。涂料装饰性能较差，只能作某些特殊用途，成为了涂料中的贵族，在粉末涂料中所占的比重非常小。截止目前为止，国内还没有形成耐高温粉末涂料的系列产品，因此，发明一种耐高温粉末涂料是当下急需解决的技术问题。
发明内容
本发明目的之一为提供一种富锌底粉超防腐涂料，以解决现有技术中的粉末涂料耐高温性能不足的技术问题。
本发明的目的之二为提供一种富锌底粉超防腐涂料的制备方法，以得到耐高温性能良好的粉末涂料。
为达到上述目的之一，本发明采用以下技术方案：
一种耐高温粉末涂料，其特征在于，其原料按质量份包括有机硅树脂，28-32份；聚酯树脂，18-22份；固化剂，1-3份；流平剂，0.8-1.2份；腊粉，0.2-0.5份；消泡剂，0.3-0.8份；颜料，13-17份；低熔点填料，8-12份；填料，30-33份。
优选地，所述有机硅树脂为WACKER 604，所述有机硅树脂WACKER 604中甲基：苯基＝1:1。
优选地，所述有机硅树脂为REN-0249，所述有机硅树脂REN-0249中甲基：苯基＝1:0.6。
优选地，所述聚酯树脂为聚酯树脂P6504。
优选地，所述聚酯树脂中含有30％-40％羟基。
优选地，所述固化剂为固化剂B1530。
优选地，所述固化剂含有异氰酸酯。
优选地，所述腊粉为PE和PTFE混合腊。
优选地，所述消泡剂含有酰胺类的脱气剂。
优选地，所述颜料为耐温颜料锰铁黑。
优选地，所述低熔点填料用于形成二次成膜。
优选地，所述填料为硅灰粉。
为达到上述目的之二，本发明采用以下技术方案：
一种耐高温粉末涂料的制备方法，包括如下步骤：
原料称量：按质量份称取相应的有机硅树脂、聚酯树脂、固化剂、流平剂、腊粉、消泡剂、颜料、低熔点填料、填料；
投料：将原料投入混合器内混合15-20分钟；
预混合：用米赛克混合器将原料上下混合均匀；
下料：用料车将原料下料；
熔融挤出：将原料在80℃条件下熔融混合并用挤出机挤出；
压片：用压片机将挤出的底料压成片状；
破碎：用破碎机将片状底料破碎；
粉碎：用粉碎机将底料粉碎；
筛粉包装：用旋转筛筛选得到粉末涂料，将涂料包装成箱
优选地，所述熔融挤出步骤中出料口温度控制在150℃以下。
优选地，所述粉碎步骤中粉碎机磨盘采用12个圆柱击柱，粉碎颗粒大小为19-21微米。
有益效果：
本发明选用耐高温的有机硅树脂，有机硅树脂选用有机硅树脂WACKER 604或有机硅树脂REN-0249。有机硅树脂REN-0249具有硅羟基官能团，其中甲基：苯基＝1:0.6，甲基含量较高，使有机硅树脂REN-0249具有良好的耐高温性；有机硅树脂WACKER 604中甲基：苯基＝1:1，由于有机硅树脂WACKER 604中苯基含量比有机硅树脂REN-0249中苯基的含量高，所以有机硅树脂WACKER 604与聚酯树脂的相溶性更好，同时由于有机硅树脂WACKER 604中甲基含量高，同时具有良好的耐高温性，从而使粉末涂料具有良好的耐高温性能。
本发明选用带羟基官能团的聚酯树脂，聚酯树脂为聚酯树脂P6504，聚酯树脂P6504中含有30％-40％羟基，其酸价为35-45mgKOH/g，粘度为42-62(160℃/Pa.s)。聚酯树脂P6504可以部分和有机硅树脂反应，其为标准端羟基树脂，具有优异的流平性能，同时还能够降低成本。本发明选用含有异氰酸酯的固化剂B1530，固化剂B1530是一种与羟基树脂配合使用的多异氰酸酯加合物，其NCO当量为-275g/Eq，熔融范围为62-82℃，其主要成份是异佛尔酮二异氰酸酯，主要用来固化聚氨酯树脂；固化剂B1530可以同时和有机硅树脂、带有羟基的聚酯树脂反应，其固化的涂膜不易黄变，具有更好的耐候性能，厚涂时涂膜也不易产生针缩孔等弊病。
本发明原料中包括由PE和PTFE混合腊组成的腊粉、丙烯类的流平剂，在提高表面耐磨性的同时提高涂膜表面的光滑度。本发明中原料还包括含有酰胺类的脱气剂的消泡剂，可显著减少表面厚涂气孔，降低涂膜气孔率。本发明原料中包括低熔点填料，低熔点填料实现涂料形成二次成膜，以增加涂料的耐高温时间。本发明粉末涂料为热固性粉末涂料，固化后的表面不会再发生软化，同时配方中添加了低熔点填料和硅灰粉填料，能够显著提高涂膜的硬度，克服液体耐高温涂料用于铝型材时表面太软容易划伤的缺点。
本发明耐高温粉末涂料在制备时，挤出温度由原来控制的100度降到80度，出料口温度控制在150度以下，较低的挤出温度，延长了涂料的耐高温时间，从而提高涂膜的耐高温性能。本发明耐高温粉末涂料在制备时粉碎机磨盘采用12个圆柱击柱，粉碎颗粒大小为19-21微米，相比普通的35-40微米整整降低了15微米，使得的粉末颗粒区间跨度变窄，从而使粉末粒子颗粒更均匀。本发明由于减小了粉末颗粒直径并缩小了众颗粒粒径之间的差距区间，差距区间在1微米，不像现有技术中的产品众颗粒粒径之间差距很大，大时相差15微米，导致颗粒之间结合不紧密不细腻，最后致使涂层厚度的上升。本发明的涂层如利用先进的喷涂工艺可做到20-40微米，近乎接近于液体涂料的涂层厚度。但是经实验证明，涂层在40微米左右为最佳，但是现有技术中的粉末涂料涂层在80-100微米不等，涂的薄了会出现露基材的现象，而本发明粉末涂料可实现薄涂层，且表面流平性强平整光滑，显著降低产品的使用成本。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案进行清楚、完整地描述，及优点更加清楚明白，以下对本发明实施例进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，仅仅用以解释本发明实施例，并不用于限定本发明实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
出于简明和说明的目的，实施例的原理主要通过参考例子来描述。在以下描述中，很多具体细节被提出用以提供对实施例的彻底理解。然而明显的是。对于本领域普通技术人员，这些实施例在实践中可以不限于这些具体细节。在一些实例中，没有详细地描述公知方法和结构，以避免无必要地使这些实施例变得难以理解。另外，所有实施例可以互相结合使用。
一种耐高温粉末涂料，其特征在于，其原料按质量份包括有机硅树脂，28-32份；聚酯树脂，18-22份；固化剂，1-3份；流平剂，0.8-1.2份；腊粉，0.2-0.5份；消泡剂，0.3-0.8份；颜料，13-17份；低熔点填料，8-12份；填料，30-33份。有机硅树脂为WACKER 604或REN-0249，有机硅树脂WACKER 604中甲基：苯基＝1:1，来源于环绮化工(广东)有限公司；有机硅树脂REN-0249中甲基：苯基＝1:0.6，来源于佳树化工。聚酯树脂为DSM的聚酯树脂P650，聚酯树脂中含有30％-40％羟基，来源于广州壹创科技有限公司。固化剂为德固赛固化剂B1530，固化剂含有异氰酸酯，来源于赢创。腊粉为PE和PTFE混合腊，消泡剂含有酰胺类的脱气剂，颜料为耐温颜料锰铁黑，低熔点填料用于形成二次成膜，填料为硅灰粉。
一种耐高温粉末涂料的制备方法，包括如下步骤：
原料称量：按质量份称取相应的有机硅树脂、聚酯树脂、固化剂、流平剂、腊粉、消泡剂、颜料、低熔点填料、填料；
投料：将原料投入混合器内混合15-20分钟；
预混合：用米赛克混合器将原料上下混合均匀；
下料：用料车将原料下料；
熔融挤出：将原料在80℃条件下熔融混合并用挤出机挤出；
压片：用压片机将挤出的底料压成片状；
破碎：用破碎机将片状底料破碎；
粉碎：用粉碎机将底料粉碎；
筛粉包装：用旋转筛筛选得到粉末涂料，将涂料包装成箱
熔融挤出步骤中出料口温度控制在150℃以下。
粉碎步骤中粉碎机磨盘采用12个圆柱击柱，粉碎颗粒大小为19-21微米。
表1：实施例1-9的原料成分和测试结果
Figure BDA0002345773340000051
由表1的数据可知，有机硅树脂主要影响的是涂料的耐高温性和耐热烘烤性，有机硅树脂的最佳范围是28-30份，在此范围内粉末涂料具有良好的耐高温性能和耐热烘烤性能；有机硅树脂的最佳值为30份，此时粉末涂料的耐高温性能和耐热烘烤性能均达到最佳。聚酯树脂在影响涂料的耐热烘烤性的同时也会对涂料的流平性产生影响，聚酯树脂的最佳范围是18-22份，流平剂的最佳范围是0.8-1.2份，在此范围内涂料具有较好的耐热烘烤性和流平性，聚酯树脂的最佳值为20份，流平剂的最佳范围是1份，此时粉末涂料的耐热烘烤性能和流平性均达到最佳。
表2：实施例10-18的原料成分和测试结果
Figure BDA0002345773340000061
由表2的数据可知，固化剂主要影响的是涂料的耐高温性，固化剂的最佳范围是1-3份，在此范围内粉末涂料具有良好的耐高温性，均大于3个循环；固化剂的最佳值为2份，此时粉末涂料的耐高温性能达到最佳为4个循环。消泡剂主要影响的是涂料的孔隙率，消泡剂的最佳范围是0.3-0.8份，在此范围内粉末涂料的孔隙率均小于4％；消泡剂的最佳值为0.5份，此时粉末涂料的孔隙率最小为3％，且由于涂料的孔隙率小，涂膜表面紧致，对外界干扰因素的抵抗性增强，从而使涂膜也具有良好的耐高温性能达到4个循环。由于固化剂可以同时和有机硅树脂、带有羟基的聚酯树脂反应，其固化的涂膜不易黄变，具有更好的耐候性能，厚涂时涂膜也不易产生针缩孔等弊病，所以当固化剂为最佳值时，孔隙率也达到最小值3％，此时涂料的耐高温性和孔隙率均达到最佳值。
表3：实施例19-27的原料成分和测试结果
Figure BDA0002345773340000071
由表3的数据可知，腊粉主要影响的是粉末涂料的耐磨性，在提高粉末涂料的耐磨性的同时也影响了涂料的保光性、附着力，腊粉的最佳范围是0.2-0.5份，在此范围内粉末涂料的磨损率均低于0.003、保光率均高于70％、附着力均高于1级；腊粉的最佳值为0.3，此时粉末涂料的磨损率最低为0.0026、保光率最高为75％、附着力最佳为0级。低熔点填料和硅灰粉主要影响的是粉末涂料的硬度，本发明粉末涂料为热固性粉末涂料，固化后的表面不会再发生软化，同时配方中添加了低熔点填料和硅灰粉填料，能够显著提高涂膜的硬度，克服液体耐高温涂料用于铝型材时表面太软容易划伤的缺点。低熔点填料的最佳范围是8-12份、硅灰粉的最佳范围是30-33份，此范围内粉末涂料具有较高的硬度均为H以上；低熔点填料的最佳值是10份、硅灰粉的最佳值是31.5份，此时粉末涂料具有最高的硬度为2H以上。低熔点填料实现涂料形成二次成膜，所以低熔点填料和硅灰粉在影响涂料硬度的同时也会影响涂料的附着力，当低熔点填料和硅灰粉取得最佳值时，附着力也达到最佳值0级。
表4：涂料性能的测试标准
Figure BDA0002345773340000081
尽管上面对本发明说明性的具体实施方式进行了描述，以便于本技术领域的技术人员能够理解本发明，但是本发明不仅限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员而言，只要各种变化只要在所附的权利要求限定和确定的本发明精神和范围内，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。

Claims (10)

1.一种耐高温粉末涂料，其特征在于，其原料按质量份包括
有机硅树脂，28-32份；
聚酯树脂，18-22份；
固化剂，1-3份；
流平剂，0.8-1.2份；
腊粉，0.2-0.5份；
消泡剂，0.3-0.8份；
颜料，13-17份；
低熔点填料，8-12份；
填料，30-33份。
2.根据权利要求1所述的一种耐高温粉末涂料，其中，所述有机硅树脂为WACKER604，所述有机硅树脂WACKER604中甲基：苯基＝1:1。
3.根据权利要求1所述的一种耐高温粉末涂料，其中，所述有机硅树脂为REN-0249，所述有机硅树脂REN-0249中甲基：苯基＝1:0.6。
4.根据权利要求1所述的一种耐高温粉末涂料，其中，所述聚酯树脂为聚酯树脂P6504。
5.根据权利要求1所述的一种耐高温粉末涂料，其中，所述聚酯树脂中含有30％-40％羟基。
6.根据权利要求1所述的一种耐高温粉末涂料，其中，所述固化剂为固化剂B1530。
7.根据权利要求1所述的一种耐高温粉末涂料，其中，所述固化剂含有异氰酸酯。
8.根据权利要求1所述的一种耐高温粉末涂料，其中，所述腊粉为PE和PTFE混合腊。
9.根据权利要求1所述的一种耐高温粉末涂料，其中，所述消泡剂含有酰胺类的脱气剂。
10.根据权利要求1所述的一种耐高温粉末涂料，其中，所述颜料为耐温颜料锰铁黑。
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