專利名稱：一種氟硅改性環(huán)氧樹脂粉末涂料的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及粉末涂料技術領域，特別涉及一種耐高溫抗污染型粉末涂料。
背景技術：
耐高溫抗污染型涂料是指在長期經(jīng)受200°C以上的高溫條件下，涂層不變色、不被 破壞、涂層表面不受污染，仍然能夠保持適當?shù)奈锢頇C械性能，起到保護作用的涂料。耐高 溫抗污染型涂料可以廣泛應用在各類部件上，尤其是針對工作溫度高，抗污染要求高的部 件，運用耐高溫抗污染型涂料進行表面涂覆可以保證涂膜長期不變色、不脫落以及不被污 染，例如家用電器、熱交換器、高溫爐、石油裂解設備、汽車等部件。氟碳涂料和有機硅涂料由于涂層具有很低的表面能，所以具有良好的抗污染性 能，但是這兩種涂料的價格較高，在實際應用中受到了限制。普通環(huán)氧樹脂粉末涂料由于靜 電作用，容易被灰塵、油污玷污，影響涂層的裝飾性；另外，在高溫工況下該種涂料存在涂層 變色脫落、涂層偏厚等問題，所以，在相應的涂裝技術領域受到一定的限制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術問題是針對普通環(huán)氧樹脂粉末涂料在耐高溫、抗污染性方面 的不足，提供一種耐高溫、抗污染的環(huán)氧樹脂粉末涂料。本發(fā)明解決上述技術問題所采用的技術方案為一種氟硅改性環(huán)氧樹脂粉末涂 料，包括如下組分(重量％)氟改性甲基丙烯酸環(huán)氧樹脂 20% 60%;有機硅樹脂5% 40%;納米氣相二氧化硅0. 2% ；耐高溫填料10% 50%;耐高溫顏料 15%;流平劑0.5% 3%;其中，氟改性甲基丙烯酸環(huán)氧樹脂包括如下結構 為優(yōu)化上述技術方案，采取的措施還包括上述氟改性甲基丙烯酸環(huán)氧樹脂是甲基丙烯酸六氟丁酯與雙酚A型環(huán)氧樹脂在 過氧化物引發(fā)劑的作用下合成的含氟側鏈的環(huán)氧丙烯酸樹脂；
上述氟改性甲基丙烯酸環(huán)氧樹脂是甲基丙烯酸六氟丁酯、雙酚A型環(huán)氧樹脂和苯 乙烯、丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸二乙基己酯、丙烯酰胺、丙烯酸羥乙酯中的一種或者 兩種以上單體在過氧化物引發(fā)劑的作用下合成的含氟側鏈的環(huán)氧丙烯酸樹脂；上述有機硅樹脂是固體有機硅樹脂，分子量是2000 6000 ；上述有機硅樹脂中苯基與甲基的重量比是30 1 0.5 1;按重量百分比計 量，所述的有機硅樹脂中包含有含量是45% 65%的二氧化硅，含量是2. 5% 20%的硅 烷醇。；上述耐高溫填料是白炭黑、云母粉、硅灰石、玻璃粉、滑石粉中的一種或者兩種以 上混合物；上述耐高溫顏料是鉻鐵黑、鋅鐵黃、耐高溫顏料紅、鈦白粉中的一種；上述氟硅改性環(huán)氧樹脂粉末涂料中還包括0.5% 5%耐黃變安息香、0. 2%流動促進劑；上述氟硅改性環(huán)氧樹脂粉末涂料的優(yōu)化組分重量配比是30% 50%氟改性甲 基丙烯酸環(huán)氧樹脂、10% 30%有機硅樹脂、0. 5% 1 %納米氣相二氧化硅、15% 40% 耐高溫填料、1 % 2 %流平劑、0. 5 % 5 %耐黃變安息香以及0. 5 % 1. 5 %流動促進 劑；。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明氟硅改性環(huán)氧樹脂粉末涂料以氟改性甲基丙烯酸環(huán)氧樹 脂和有機硅樹脂作為基體，結合各種助劑，能夠使得氟鏈段在涂層表面富集，從而提高粉末 涂料的抗污染性能，使其常溫下對水的靜態(tài)接觸角可以達到100° ；在粉末涂料中加入有機 硅樹脂，配合納米二氧化硅和耐高溫填料，能夠有效地隔絕高溫下氧對基底的破壞，提高粉 末涂料的耐高溫性能，可以在高達500°c的環(huán)境下使用；另外，本發(fā)明氟硅改性環(huán)氧樹脂粉 末涂料的涂層外觀光亮、平整，可薄涂，使用成本低。
具體實施例方式以下結合實施例對本發(fā)明作進一步詳細描述。本發(fā)明氟硅改性環(huán)氧樹脂粉末涂料按照重量百分比計，包括20% 60%氟改性 甲基丙烯酸環(huán)氧樹脂、5% 40%有機硅樹脂、0. 2%納米氣相二氧化硅、10% 50% 耐高溫填料、 15%耐高溫顏料以及0. 5% 3%流平劑。為了提高本發(fā)明氟硅改性環(huán) 氧樹脂粉術涂料的那黃變性，還在涂料中添加了 0. 5% 5%耐黃變安息香；為了促進本發(fā) 明氟硅改性環(huán)氧樹脂粉末涂料流平，還在涂料中添加了 0. 1% -2%流動促進劑。本發(fā)明氟硅改性環(huán)氧樹脂粉末涂料的一種優(yōu)選的重量配比方式是包括30% 50 %氟改性甲基丙烯酸環(huán)氧樹脂、10 % 30 %有機硅樹脂、0. 5 % 1 %納米氣相二氧化 硅、15 % 40 %耐高溫填料、3 % 10 %耐高溫顏料、1 % 2 %流平劑、2 % 3 %耐黃變安 息香以及0. 5% 1. 5%流動促進劑。其中，氟改性甲基丙烯酸環(huán)氧樹脂包括如下結構 氟改性甲基丙烯酸環(huán)氧樹脂是甲基丙烯酸六氟丁酯與雙酚A型環(huán)氧樹脂在過氧 化物引發(fā)劑的作用下合成的含氟側鏈的環(huán)氧丙烯酸樹脂，或者是甲基丙烯酸六氟丁酯、雙 酚A型環(huán)氧樹脂和苯乙烯、丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸二乙基己酯、丙烯酰胺、丙烯酸 羥乙酯中的一種或者兩種以上單體在過氧化物引發(fā)劑的作用下合成的含氟側鏈的環(huán)氧丙 烯酸樹脂。有機硅樹脂是固體有機硅樹脂，其分子量包括但不限于2000 6000 ；苯基與甲基 的重量比為30 1 0. 5 1 ；二氧化硅重量濃度45% 65%，硅烷醇重量濃度2. 5% 20%。有機硅樹脂可以是Z-6018、KR220L、233樹脂、249樹脂。耐高溫填料是白炭黑、云母粉、硅灰石、玻璃粉、滑石粉中的一種或者兩種以上的 混合物。耐高溫顏料是鉻鐵黑、鋅鐵黃、耐高溫顏料紅、鈦白粉中的一種。制備本發(fā)明氟硅改性環(huán)氧樹脂粉末涂料時，包括如下步驟步驟1 按重量百分比 計，將包括20 % 60 %氟改性甲基丙烯酸環(huán)氧樹脂、5 % 40 %有機硅樹脂、0. 1 % 2 %納 米氣相二氧化硅、10 % 50%耐高溫填料、1 % 15%耐高溫顏料以及0. 5% 3 %流平劑 的組分物混合均勻；步驟2 將步驟1得到的混合物由螺桿擠出機在90°C 110°C混煉熔融 擠出，得到擠出物料；步驟3 將步驟2得到的擠出物料冷卻壓片、破碎后送磨粉機研磨，然 后過篩后得到氟硅改性環(huán)氧樹脂粉末涂料。將按照上述制備方法得到的氟硅改性環(huán)氧樹脂粉末涂料制作的涂層進行各項性 能指標的測試與測定，包括涂層外觀測定、涂層厚度測定、耐沖擊強度測試、正反沖測試、 鉛筆硬度測試、彎曲硬度測試、附著力測試、耐鹽霧測試、杯突測試、參照GB/T1735-2009的 色漆和清漆耐熱性的測定、接觸角測定，耐酸性測試以及耐堿性測試。在上述測試與測定中，接觸角測量采用德國Data physics 0CA20視頻光學接觸角 測量儀，測試方法為接觸媒介采用去離子水，液滴體積為3 μ L，液滴與本發(fā)明氟硅改性環(huán) 氧樹脂粉末涂料制作的涂層接觸30秒以后開始測量數(shù)據(jù)，在涂層表面不同位置選擇12點 進行常溫靜態(tài)接觸角測量。參照GB/T 1735-2009的色漆和清漆耐熱性的測定是在馬弗爐 中進行。實施例1 組分組分含量(重量％)氟改性丙烯酸環(huán)氧樹脂 20有機硅樹脂40納米氣二氧化硅0. 5抗黃變安息香1聚丙烯酸酯流平劑1
白炭黑15云母粉20
流動促進劑0. 2鋅鐵黃顏料1. 8將上述各組分混合均勻后，由螺桿擠出機在90°C混煉熔融擠出、壓片、破碎，160 目篩網(wǎng)過篩，得到淺黃色的氟硅改性環(huán)氧樹脂粉末涂料。對上述氟硅改性環(huán)氧樹脂粉末涂料制作的涂層進行各項性能指標的測試與測定， 結果如下涂層外觀平整光滑，無縮孔，無針孔；涂層厚度40-60um；耐沖擊強度50kg · cm ；正反沖測試通過；鉛筆硬度測試2H無劃傷；彎曲硬度測試0T彎通過；附著力1級；耐鹽霧測試1000小時腐蝕力不大于1級；杯突凸高不低于8謹；參照GB/T 1735-2009色漆和清漆耐熱性的測定500°C，3小時涂層完整，無龜裂 或脫落；接觸角100°；耐酸性測試3 % HCl溶液浸泡，250小時無變化；
耐堿性測試5 % NaOH溶液浸泡，180小時無變化。實施例2 組分組分含量(重量％)氟改性丙烯酸環(huán)氧樹脂 40有機硅樹脂20納米氣二氧化硅0. 6抗黃變安息香1. 5聚丙烯酸酯流平劑2白炭黑20硅灰石12流動促進劑0.9鋅鐵黃顏料2將上述各組分混合均勻后，由螺桿擠出機在100°C混煉熔融擠出、壓片、破碎，160 目篩網(wǎng)過篩，得到淺黃色的氟硅改性環(huán)氧樹脂粉末涂料。對上述氟硅改性環(huán)氧樹脂粉末涂料制作的涂層進行各項性能指標的測試與測定， 結果如下涂層外觀平整光滑，無縮孔，無針孔；涂層厚度40-60um；
耐沖擊強度50kg · cm ；正反沖測試通過；鉛筆硬度測試2H無劃傷；彎曲硬度測試0T彎通過；附著力1級；耐鹽霧測試1000小時腐蝕力不大于1級；杯突凸高不低于8謹；參照GB/T 1735-2009色漆和清漆耐熱性的測定500°C，3小時涂層完整，無龜裂 或脫落；接觸角102°；耐酸性測試3% HCl溶液浸泡，250小時無變化；耐堿性測試5 % NaOH溶液浸泡，180小時無變化。實施例3 組分組分含量(重量％)氟改性丙烯酸環(huán)氧樹脂 50有機硅樹脂15納米氣二氧化硅0. 8抗黃變安息香2聚丙烯酸酯流平劑2. 5云母粉25流動促進劑1耐高溫顏料3將上述各組分混合均勻后，由螺桿擠出機在95°C混煉熔融擠出、壓片、破碎，160 目篩網(wǎng)過篩，得到淺黃色的氟硅改性環(huán)氧樹脂粉末涂料。對上述氟硅改性環(huán)氧樹脂粉末涂料制作的涂層進行各項性能指標的測試與測定， 結果如下涂層外觀平整光滑，無縮孔，無針孔；涂層厚度40-60um；耐沖擊強度50kg · cm ；正反沖測試通過；鉛筆硬度測試2H無劃傷；彎曲硬度測試0T彎通過；附著力1級；耐鹽霧測試1000小時腐蝕力不大于1級；杯突凸高不低于8mm;參照GB/T 1735-2009色漆和清漆耐熱性的測定500°C，3小時涂層完整，無龜裂 或脫落；接觸角99°；耐酸性測試3 % HCl溶液浸泡，250小時無變化；
耐堿性測試5 % NaOH溶液浸泡，180小時無變化。實施例4:
組分組分含量(重量％)氟改性丙烯酸環(huán)氧樹脂 45有機硅樹脂15納米氣二氧化硅1抗黃變安息香2.5聚丙烯酸酯流平劑3白炭黑16硅灰石10流動促進劑0.7R型鈦白粉6其他助劑0.8將上述各組分混合均勻后，由螺桿擠出機在105°C混煉熔融擠出、壓片、破碎，160 目篩網(wǎng)過篩，得到淺黃色的氟硅改性環(huán)氧樹脂粉末涂料。對上述氟硅改性環(huán)氧樹脂粉末涂料制作的涂層進行各項性能指標的測試與測定， 結果如下利用上述氟改性丙烯酸環(huán)氧粉末涂料制作的涂層性能測試結果如下涂層外觀平整光滑，無縮孔，無針孔；涂層厚度40-60um；耐沖擊強度50kg · cm ；正反沖測試通過；鉛筆硬度測試2H無劃傷；彎曲硬度測試0T彎通過；附著力1級；耐鹽霧測試1000小時腐蝕力不大于1級；杯突凸高不低于8mm;參照GB/T 1735-2009色漆和清漆耐熱性的測定500°C，3小時涂層完整，無龜裂 或脫落；接觸角101°；耐酸性測試3% HCl溶液浸泡，250小時無變化；耐堿性測試5 % NaOH溶液浸泡，180小時無變化。實施例5:組分組分含量(重量％)氟改性丙烯酸環(huán)氧樹脂 60有機硅樹脂5納米氣二氧化硅0.5抗黃變安息香1聚丙烯酸酯流平劑 1
白炭黑15云母粉15流動促進劑0.2 鋅鐵黃顏料1.8其他助劑0.5將上述各組分混合均勻后，由螺桿擠出機在110°C混煉熔融擠出、壓片、破碎，160 目篩網(wǎng)過篩，得到淺黃色的氟硅改性環(huán)氧樹脂粉末涂料。對上述氟硅改性環(huán)氧樹脂粉末涂料制作的涂層進行各項性能指標的測試與測定， 結果如下涂層外觀平整光滑，無縮孔，無針孔；涂層厚度40-60um；耐沖擊強度55kg · cm ；正反沖測試通過；鉛筆硬度測試2H無劃傷；彎曲硬度測試0T彎通過；附著力1級；耐鹽霧測試1000小時腐蝕力不大于1級；杯突凸高不低于8mm;參照GB/T 1735-2009色漆和清漆耐熱性的測定500°C，3小時涂層完整，無龜裂 或脫落；接觸角104°；耐酸性測試3% HCl溶液浸泡，250小時無變化；耐堿性測試5% NaOH溶液浸泡，180小時無變化。由以上各實施可以看出，本發(fā)明中的性能測試結構可以看出，與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明氟硅改性環(huán)氧樹脂粉末涂料氟硅改性環(huán)氧樹脂粉末涂料 的制備工藝簡單，使用成本低。本發(fā)明氟硅改性環(huán)氧樹脂粉末涂料制作的涂層外觀光亮、平 整，可薄涂；耐高溫性能良好，可以在高達500°C的環(huán)境下使用；抗污染性能良好，常溫下對 水的靜態(tài)接觸角可以達到100°。本發(fā)明的較佳實施例已經(jīng)如上公開，任何本領域技術人員在不脫離本發(fā)明的精神 和范圍內(nèi)所做的變動和修改在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權利要求
一種氟硅改性環(huán)氧樹脂粉末涂料，其特征是包括如下組分(重量％)氟改性甲基丙烯酸環(huán)氧樹脂 20％～60％；有機硅樹脂5％～40％；納米氣相二氧化硅 0.1％～2％；耐高溫填料10％～50％；耐高溫顏料1％～15％；流平劑0.5％～3％；所述的氟改性甲基丙烯酸環(huán)氧樹脂包括如下結構FSA00000058164800011.tif
2.根據(jù)權利要求1所述的一種氟硅改性環(huán)氧樹脂粉末涂料，其特征是所述的氟改性 甲基丙烯酸環(huán)氧樹脂是甲基丙烯酸六氟丁酯與雙酚A型環(huán)氧樹脂在過氧化物引發(fā)劑的作 用下合成的含氟側鏈的環(huán)氧丙烯酸樹脂。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種氟硅改性環(huán)氧樹脂粉末涂料，其特征是所述的氟改性 甲基丙烯酸環(huán)氧樹脂是甲基丙烯酸六氟丁酯、雙酚A型環(huán)氧樹脂和苯乙烯、丙烯酸甲酯、丙 烯酸丁酯、丙烯酸二乙基己酯、丙烯酰胺、丙烯酸羥乙酯中的一種或者兩種以上單體在過氧 化物引發(fā)劑的作用下合成的含氟側鏈的環(huán)氧丙烯酸樹脂。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種氟硅改性環(huán)氧樹脂粉末涂料，其特征是所述的有機硅 樹脂是固體有機硅樹脂，分子量是2000 6000。
5.根據(jù)權利要求4所述的一種氟硅改性環(huán)氧樹脂粉末涂料，其特征是所述的有機硅 樹脂中苯基與甲基的重量比是30 1 0.5 1 ；按重量百分比計量，所述的有機硅樹脂 中包含有含量是45% 65%的二氧化硅，含量是2. 5% 20%的硅烷醇。
6.根據(jù)權利要求1所述的一種氟硅改性環(huán)氧樹脂粉末涂料，其特征是所述的耐高溫 填料是白炭黑、云母粉、硅灰石、玻璃粉、滑石粉中的一種或者兩種以上混合物。
7.根據(jù)權利要求1所述的一種氟硅改性環(huán)氧樹脂粉末涂料，其特征是所述的耐高溫 顏料是鉻鐵黑、鋅鐵黃、耐高溫顏料紅、鈦白粉中的一種。
8.根據(jù)權利要求1至7任一權利要求所述的一種氟硅改性環(huán)氧樹脂粉末涂料，其特征 是還包括如下組分(重量％)耐黃變安息香 0.5% 5%; 流動促進劑0.1% 2%;
9.根據(jù)權利要求8所述的一種氟硅改性環(huán)氧樹脂粉末涂料，其特征是包括如下組分(重量％ )氟改性甲基丙烯酸環(huán)氧樹脂 30% 50%;有機硅樹脂10% 30%;納米氣相二氧化硅0. 5 % 1 % ；耐高溫填料15% 40%;耐高溫顏料3% 10% ； 流平劑 2%;耐黃變安息香0.5% 5%; 流動促進劑0.5% 1.5%。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種氟硅改性環(huán)氧樹脂粉末涂料，按重量百分比計，包括20％～60％氟改性甲基丙烯酸環(huán)氧樹脂、5％～40％有機硅樹脂、0.1％～2％納米氣相二氧化硅、10％～50％耐高溫填料、1％～15％耐高溫顏料以及0.5％～3％流平劑。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明氟硅改性環(huán)氧樹脂粉末涂料制作的涂層的耐高溫性能與抗污染性能均被提高，可以在高達500℃的環(huán)境下使用，并且常溫下對水的靜態(tài)接觸角可以達到100°；另外，該氟硅改性環(huán)氧樹脂粉末涂料的制備工藝簡單、成本低，涂層外觀光亮、平整，可薄涂。
文檔編號C09D151/08GK101838495SQ201010143518
公開日2010年9月22日 申請日期2010年4月1日 優(yōu)先權日2010年4月1日
發(fā)明者烏學東, 徐小龍 申請人:中國科學院寧波材料技術與工程研究所