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一種重防腐超耐候粉末涂料及其制備方法和應(yīng)用的制作方法

文檔序號:3759499閱讀:304來源:國知局
專利名稱:一種重防腐超耐候粉末涂料及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于粉末涂料領(lǐng)域,具體涉及一種重防腐超耐候粉末涂料及其制備方法和應(yīng)用。
背景技術(shù)
重防腐涂料是一種在嚴(yán)酷的腐蝕環(huán)境下能長期有效使用的涂料,為了達(dá)到重防腐的目的一方面需要涂層的厚膜化,另一方面對涂料用樹脂和助劑的選用、基材的表面處理、涂裝施工與維護(hù)等的要求也十分嚴(yán)格。目前重防腐方面所用的涂料大都是液體涂料,然而液體涂料含有大量的有機(jī)溶劑(多者含有50%以上的溶劑),在涂裝過程中必須完全揮發(fā)以后才能成膜,這樣不僅造成有機(jī)溶劑的大量浪費,而且會對環(huán)境造成嚴(yán)重的污染,同時對施工人員的身體健康也帶來一定的危害。另外在實際操作中,受到涂料厚膜化的要求,液體涂料每次涂裝的厚度不能太厚,所以 通常需要多道涂裝才能達(dá)到要求,需要的時間較長,生產(chǎn)勞動效率很低。鑒于液體涂料存在的多種實際問題,近年來粉末涂料以其安全高效、無污染等特點在重防腐領(lǐng)域特別是在管道重防腐方面得到快速的推廣應(yīng)用,從最初的石油天然氣管道防腐擴(kuò)大到城市地下污水管網(wǎng)防腐,并進(jìn)一步擴(kuò)大到建筑鋼筋、鋼纜的防腐涂裝。重防腐粉末涂料主要是側(cè)重于對底材的保護(hù)功能,其優(yōu)良特性主要體現(xiàn)在涂層的優(yōu)良抗化學(xué)品性、耐溶劑、優(yōu)異的物理性能、良好的附著力、較高的玻璃化溫度、良好的電絕緣性。環(huán)氧重防腐粉末涂料是重防腐粉末粉末涂料中使用最多也是應(yīng)用最廣的一種,但是它的重要的一個缺點就是不能在戶外使用,受到環(huán)氧樹脂性質(zhì)的限制,在紫外線的作用下漆膜結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞,會很快失去防腐性能,而單純的戶外用粉末涂料體系又不能起到防腐的效果,盡管我國粉末涂料產(chǎn)量已經(jīng)十分巨大,但由于受限于環(huán)氧樹脂的耐候性很差,真正滿足重防腐的超耐候粉末涂料很少。因此研發(fā)一種既能夠在戶外使用還具有優(yōu)良的防腐性能的粉末涂料是很有必要的。公開號為CN101928503A的中國發(fā)明專利中公開了一種重防腐超耐候粉末涂料及制備工藝,所述重防腐超耐候粉末涂料包括底漆和面漆,底漆為防腐環(huán)氧粉末涂料,面漆為聚酯粉末涂料,所述重防腐超耐候粉末涂料為一種同時具有防腐能力和較強(qiáng)耐紫外線等惡劣氣候條件的粉末涂料,底漆和面漆之間附著力好,涂裝效率高,對環(huán)境無污染。所述粉末涂料的涂裝過程具體為:先涂裝防腐底漆以后,在底漆還沒有完全固化時涂裝超耐候聚酯粉末涂料面漆,然后進(jìn)入烘烤爐底漆和面漆一起完全固化,所述涂裝仍需要分步多次涂裝,涂層質(zhì)量難于控制,施工效率低,難于實現(xiàn)自動化。氟碳樹脂是在氟樹脂基礎(chǔ)上經(jīng)過改性、加工而成的一種新型涂層材料,其主要特點是樹脂中含有大量的F-C鍵,其鍵能為116kal/mol,在所有化學(xué)鍵中堪稱第一。即便在受熱、光(包括紫外線)的作用下,F(xiàn)-C鍵難以斷裂,因此氟碳樹脂顯示出超強(qiáng)的耐候性及耐化學(xué)介質(zhì)腐蝕,所以其穩(wěn)定性是所有樹脂涂料材料中最好的。而氟碳樹脂作為一種高科技功能性涂料材料和一種全新的表面裝飾防護(hù)材料,其耐候、耐化學(xué)腐蝕等許多性能優(yōu)于目前市面上流行的聚氨酯、有機(jī)硅、丙烯酸樹脂涂料材料,尤其是在重污染、強(qiáng)腐蝕的環(huán)境中,更顯示了其優(yōu)越的防護(hù)性能。中國專利CN1887993A公開了一種管道用防腐涂層涂料,該涂料組分將包括有環(huán)氧樹脂、氟碳樹脂、尼龍樹脂、無機(jī)填料及復(fù)合固化劑在內(nèi)的組分混合并使用雙螺桿機(jī)熔融擠出得所需的粉末涂料。該涂料所述涂料在現(xiàn)有環(huán)氧涂料的基礎(chǔ)上添加氟碳樹脂,使得復(fù)合涂料具有自潔性能同時增強(qiáng)了材料的彈性及防腐蝕性能。但是,由于該涂料主要應(yīng)用于管道防腐之用,并不存在環(huán)氧樹脂涂料無法見光的問題,并且依據(jù)現(xiàn)有技術(shù)及環(huán)氧樹脂的性質(zhì)可以預(yù)知,若將該涂料用于建筑物防腐涂層時,位于外側(cè)表面的涂層中同時含有環(huán)氧樹脂和氟碳樹脂,該涂層的耐候性能將由于環(huán)氧樹脂的存在而受到影響,從而依然無法解決含有環(huán)氧樹脂的粉末涂料不適于應(yīng)用于戶外材料防腐的問題,以及目前建筑涂料防腐性能缺失的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有技術(shù)中環(huán)氧樹脂粉末涂料不適用于戶外使用,進(jìn)而提供一種可用于戶外的具有重防腐超耐候性能且涂裝簡易的粉末涂料;進(jìn)一步地,本發(fā)明還提供了上述重防腐超耐候粉末涂料的制備方法;進(jìn)一步地,本發(fā)明還提供了由所述重防腐超耐候粉末涂料形成的涂層。為了解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明所述的重防腐超耐候粉末涂料,由重量份數(shù)比6-4:4-6的環(huán)氧樹脂顆粒體系和氟碳樹脂顆粒體系組成:所述環(huán)氧樹脂顆粒體系由如下重量份的組分組成:環(huán)氧樹脂及適配的固化劑A 30-80份;顏填料A20-7 0 份;助劑Α0.5-2 份;所述氟碳樹脂顆粒體系由如下重量份的組分組成:氟碳樹脂及適配的固化劑B50-90份;顏填料B10-40 份;助劑B1-10 份。優(yōu)選地,所述環(huán)氧樹脂顆粒體系由如下重量份的組分組成:環(huán)氧樹脂及適配的固化劑A 70份;顏填料A20份;助劑Al份;所述氟碳樹脂顆粒體系由如下重量份的組分組成:氟碳樹脂及適配的固化劑B80份;助劑B6份;顏填料B25份。由于現(xiàn)有技術(shù)中環(huán)氧樹脂的規(guī)格及當(dāng)量值并不盡相同,因此,此處采用限定環(huán)氧樹脂和適配固化劑總量的方式進(jìn)行限定,本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)中對于環(huán)氧樹脂及固化劑的基本配比進(jìn)行計算選擇,只要使得環(huán)氧樹脂和固化劑配合達(dá)到固化目的即可,一般以環(huán)氧樹脂與固化劑的比例為90-95:5-10為最佳,氟碳樹脂與固化劑的比例為80:20為最佳。
所述環(huán)氧樹脂顆粒體系和所述氟碳樹脂顆粒體系的重量份數(shù)比為1:1。所述環(huán)氧樹脂為雙酚A型環(huán)氧樹脂NPES-903、雙酚A型環(huán)氧樹脂E-12和/或酚醛環(huán)氧樹脂KUKDO YDPN系列。所述氟碳樹脂為三氟氯乙烯-烷基乙烯基醚共聚氟碳樹脂(即FEVE樹脂),國外主要有新西蘭Orica粉末涂料公司、日本大金公司和日本旭硝子公司生產(chǎn),國內(nèi)主要是大連振邦E-CTFE,優(yōu)選日本旭硝子Lumif 1οη710。所述環(huán)氧樹脂顆粒體系還含有防腐鋅粉。所述固化劑A為雙氰胺(DYHARD100S)、取代雙氰胺(THOMAS SffVN公司的CASAMID710)、酰肼(ADH)、酚羥基樹脂(KUKDO KD-420)和/或端羧基聚酯(DSM UralacP5980)。所述固化劑B為封閉型異氰酸酯固化劑(Degussa VESTAGON B1530)和/或縮二脲多異氰酸酯固化劑(Bayer crelan EF403)。所述顏填料A和顏填料B彼此獨立的由顏料和填料組成,可以根據(jù)需要按照本領(lǐng)域常見的顏料和填料進(jìn)行選擇和添加,進(jìn)一步的,所述填料包括硫酸鋇如W-44HB、氫氧化鋁如Portafill A40、霞長石如minex-10等,所述顏料包括鈦白粉CR826、碳黑330R、鐵紅Bayferroxl80m、黃顏料如Permanent Yellow DHG、綠顏料如GNM、藍(lán)顏料如10446等著色物質(zhì),對于環(huán)氧底層無特殊要求,但是對于氟碳面層盡量選擇耐候性顏填料。所述助劑A的組分的選擇可以根據(jù)技術(shù)人員對涂料性能的需要進(jìn)行合理的選擇,本發(fā)明下述各實施例中,所述助劑A包括邊角覆蓋力改性劑(Kuraray Mowital)、固化促進(jìn)劑(BASF2-MI)、潤濕分散劑(THIXATR0LST)和/或流動助劑(氣相二氧化硅或氧化鋁C)。所述助劑B的組分的選擇可以根據(jù)技術(shù)人員對涂料性能的需要進(jìn)行合理的選擇,本發(fā)明下述各實施例中,所述助劑B包括脫氣劑、光亮劑、流動促進(jìn)劑、蠟、抗氧化劑、光穩(wěn)定劑和/或UV吸收劑。所述助劑B可以選擇本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的產(chǎn)品,并不影響所述產(chǎn)品的性能,例如,所述脫氣劑為安息香或微粉蠟,所述光亮劑為701助劑,所述流動促進(jìn)劑為氣相二氧化硅和/或氧化鋁C、所述蠟為聚乙烯蠟、聚丙烯蠟、聚四氟乙烯蠟和/或聚酰胺蠟,所述抗氧化劑為受阻酚類如KY-1010,所述光穩(wěn)定劑為Ciba TINUVIN144、所述UV吸收劑為CibaTINUVIN928。上述各組分的添加量,本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)中各市售組分的添加量要求及金屬涂料的制備性能要求確定。本發(fā)明還公開了所述重防腐超耐候粉末涂料的制備方法,包括下列步驟:(I)按照選定的重量份數(shù)選取所述環(huán)氧樹脂所包含的各個組分混合并分散均勻,通過擠出機(jī)擠出、壓片,冷卻后粉碎,粉末過篩得到所述環(huán)氧樹脂顆粒體系,備用;(2)按照選定的重量份數(shù)選取所述氟碳樹脂所包含的各個組分混合并分散均勻,通過擠出機(jī)擠出、壓片,冷卻后粉碎,粉末過篩得到所述氟碳樹脂顆粒體系,備用;(3)按照選定的重量份數(shù)比分別稱取步驟(I)中得到的所述環(huán)氧樹脂顆粒體系和步驟(2 )中得到的所述氟碳樹脂顆粒體系,干混均勻即得。本發(fā)明還公開了將所述重防腐超耐候粉末涂料噴涂并固化得到的重防腐超耐候粉末涂層。本發(fā)明的上述技術(shù)方案相比于現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點:(I)本發(fā)明的所述重防腐超耐候粉末涂料,由環(huán)氧樹脂顆粒體系和氟碳樹脂顆粒體系組成,其中所述環(huán)氧樹脂顆粒體系和所述氟碳樹脂顆粒體系為分別擠出造粒制備后,再進(jìn)行干混,混合后由于環(huán)氧樹脂組分的表面能較高而留在底層形成底漆,氟碳樹脂組分由于表面能較低而易于上浮至混合后涂層的表面形成面漆,借助環(huán)氧樹脂層較好的潤濕性能,使得整個涂層與基材有很好地粘附,不開裂不剝落,進(jìn)而達(dá)到防腐蝕的目的,同時位于表層的氟碳樹脂具有優(yōu)良的超耐候性能,從而起到了保護(hù)涂層抗老化的作用;(2)本發(fā)明所述的重防腐超耐候粉末涂料在體系中同時引入了環(huán)氧組分和氟碳組分,但區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)中采用直接混合后再統(tǒng)一擠出造粒的制備方式,從而克服了現(xiàn)有技術(shù)中環(huán)氧樹脂涂料即使添加氟碳樹脂后所得涂料仍不適用于室外防腐且耐候性能差的問題;數(shù)據(jù)表明,本發(fā)明所述重防腐超耐候粉末涂料,能夠充分結(jié)合所述環(huán)氧樹脂組分的重防腐性能和所述氟碳樹脂組分的超耐候性能,獲得的涂層能滿足粉末涂料建材耐候的最高級別GB5237.5.AAMA2605-05以及Q UALICOAT CLASS3,并且可以實現(xiàn)戶外使用壽命長達(dá)20年以上;(3)本發(fā)明所述的重防腐超耐候粉末涂料通過合理設(shè)置包括樹脂、固化劑以及顏填料和助劑在內(nèi)的各個組分的重量份比,通過各個組分最優(yōu)的有機(jī)配合,使得所述環(huán)氧樹脂體系和所述氟碳樹脂體系產(chǎn)生明顯的分層現(xiàn)象,有效結(jié)合并利用了環(huán)氧樹脂和氟碳樹脂各自的特性,使得得到的粉末涂料具有極好的防腐性和耐候性;(4)本發(fā)明所述的重防腐超耐候粉末涂料,所述環(huán)氧樹脂顆粒體系和所述氟碳樹脂顆粒體系以1:1混合制造,使得二者以等比例形成相分離,使粘結(jié)和保護(hù)作用達(dá)到平衡,節(jié)省成本;(5)本發(fā)明所述重防腐超耐候粉末涂層采用流化床浸涂或靜電噴涂方法涂布,180-250°C下固化15-20分鐘,同時在固化形成涂層過程中發(fā)生自動的相分離現(xiàn)象,由此所述重防腐超耐候粉末涂料只需進(jìn)行一次涂裝即可實現(xiàn)自分層,施工效率高,易實現(xiàn)自動化,此外,由于環(huán)氧樹脂和氟碳樹脂位于不同層面上,從而能夠?qū)崿F(xiàn)原材料的回收利用;(6)本發(fā)明所述重防腐超耐候粉末涂料層,在進(jìn)行噴涂、固化并實現(xiàn)自動分層后,所述環(huán)氧樹脂顆粒體系形成的底層與所述氟碳樹脂顆粒體系形成的面層之間、所述環(huán)氧樹脂底層與涂料基層之間都采用化學(xué)鍵交聯(lián)結(jié)合,從而使得所述涂層具有附著力強(qiáng)、機(jī)械性能好和強(qiáng)度高的特點;(7)本發(fā)明所述重防腐超耐候粉末涂料的制備方法,不需要添加各種溶劑,避免了對環(huán)境造成污染,運輸、貯存方便。


圖1為本發(fā)明實施例1中所述涂層的掃描電子顯微鏡圖片;圖2為本發(fā)明實施例2中所述涂層的掃描電子顯微鏡圖片;圖3為本發(fā)明實施例3中所述涂層的掃描電子顯微鏡圖片;圖4為本發(fā)明實施 例4中所述涂層的掃描電子顯微鏡圖片;圖5為對比例所得涂層的掃描電子顯微鏡圖片。
具體實施例方式實施例1本實施例所述的重防腐超耐候粉末涂料,其由重量份數(shù)比為6:4的環(huán)氧樹脂顆粒體系和氟碳樹脂顆粒體系經(jīng)干混得到。所述環(huán)氧樹脂顆粒體系由如下重量份的組分組成:雙酚A型環(huán)氧樹脂(E-12)及固化劑A雙氰胺(DYHARD 100S)共計80份;防腐鋅粉(UmicoreFH800)為 70 份; 顏填料A70份,所述顏填料A包括顏料和填料,所述填料選用硫酸鋇如W-44HB,所述顏料選用鈦白粉CR826,其中所述顏料和填料可根據(jù)本領(lǐng)域技術(shù)人員對產(chǎn)品的需求添加設(shè)置,本實施例中所述顏料和所述填料的添加比例為1:1 ;助劑A2份,所述助劑A包括邊角覆蓋力改性劑(Kuraray Mowital )、固化促進(jìn)劑(BASF2-MI)、潤濕分散劑(THIXATROL ST)以及流動助劑氧化鋁C各0.5份。所述氟碳樹脂顆粒體系由如下重量份的組分組成:FEVE氟碳樹脂(日本旭硝子Lumiflon710)及固化劑B異氰酸酯類(DegussaVESTAGON B1530)共計 90 份;顏填料B4 0份,所述顏填料B包括顏料和填料,所述填料選用硫酸鋇如W-44HB,所述顏料選用鈦白粉CR826,其中所述顏料和填料可根據(jù)本領(lǐng)域技術(shù)人員對產(chǎn)品的需求添加設(shè)置,本實施例中所述顏料和所述填料的添加比例為1:1 ;助劑BlO份,所述助劑B包括流平劑(GLP588)、抗氧化劑(KY-1010)、光穩(wěn)定劑(C i ba 了 INUV丨隨)144)、UV吸收劑(G i ba T I IUVII 928)以及流動促進(jìn)劑氣相二氧化硅各2份。本實施例所述的重防腐超耐候粉末涂料的制備方法包括如下步驟:(I)按照選定的重量份數(shù)取環(huán)氧樹脂、固化劑A、顏填料A、防腐鋅粉以及所述助劑A,混合并分散均勻后,通過粉末涂料擠出機(jī)于80°C擠出、壓片,冷卻至室溫后粉碎至粒徑為30-50 μ m,粉末過篩得所需的環(huán)氧樹脂顆粒體系,備用;(2)按照選定的重量份數(shù)取氟碳樹脂、固化劑B、顏填料B及所述助劑B,混合并分散均勻后,通過粉末涂料擠出機(jī)80-150°C擠出、壓片,冷卻至室溫后粉碎至粒徑為30-50 μ m,粉末過篩得到所需的氟碳樹脂顆粒體系,備用;(3)按照重量份數(shù)比6:4的比例分別取步驟(I)中得到的環(huán)氧樹脂顆粒體系和步驟(2)中得到的氟碳樹脂顆粒體系干混均勻,過篩即得。將本實施例中制備得到的粉末涂料采用現(xiàn)有技術(shù)中常用的高壓靜電噴涂的方法噴涂,于180°C固化20分鐘得到涂層。將所述涂層用環(huán)氧樹脂包埋,之后用切片機(jī)切片,打磨后噴金,并通過掃描電子顯微鏡觀察所得到的涂層,其結(jié)果如圖1所示。從圖中可以看出,所制備的涂層在固化過程中出現(xiàn)了自分層現(xiàn)象,通過對F元素的含量進(jìn)行檢測可知,F(xiàn)元素全部存在于面層中,而底層完全不含有F,由此可見,面層涂層為由氟碳樹脂顆粒體系形成的氟碳樹脂層,而底層則是完全由環(huán)氧樹脂顆粒體系形成的環(huán)氧樹脂層,如圖1所示,位于下層的白色亮點是防腐鋅粉組分,進(jìn)一步提高環(huán)氧底層的防腐性能。借助于環(huán)氧樹脂的良好的潤濕性能,使得整個涂層與底層具有良好的附著效果,同時環(huán)氧樹脂的防腐性能也使得整個涂層具有較好的防腐性能,而借助于外層氟碳樹脂層的耐候性能對整個涂層起到極好的保護(hù)作用使得整個涂層不僅可以實現(xiàn)戶外裝飾之用,且具有極好的重防腐超耐候性能。實施例2本實施例所述的重防腐超耐候粉末涂料,其由重量份數(shù)比為1:1的環(huán)氧樹脂顆粒體系和氟碳樹脂顆粒體系經(jīng)干混得到。所述環(huán)氧樹脂顆粒體系由如下重量份的組分組成:酚醛環(huán)氧樹脂(KUKDO YDPN系列)及固化劑A酰肼(ADH)共計60份;防腐鋅粉(UmicoreFH800)為 40 份;顏填料A20份,所述顏填料A包括顏料和填料,所述填料選用氫氧化鋁如Portafi I丨440,所述顏料選用碳黑330R,其中所述顏料和填料可根據(jù)本領(lǐng)域技術(shù)人員對產(chǎn)品的需求添加設(shè)置,本實施例中所述顏料和所述填料的添加比例為1:2 ;助劑Al份,所述助劑A包括邊角覆蓋力改性劑(Kuraray+ Mowital )、固化促進(jìn)劑(BASF2-MI)、潤濕分散劑(TH I XATR0L ST )以及流動助劑氣相二氧化硅各0.25份;所述氟碳樹脂顆粒體系由如下重量份的組分組成:FEVE氟碳樹脂(日本旭硝子Lumif 1οη710)及固化劑B縮二脲多異氰酸酯(Bayer crdaiv EF 40:0 共計 70 份;顏填料B20份,所述顏填料B包括顏料和填料,所述填料選用氫氧化鋁如Portafi I I A40,所述顏料選用碳黑330R,其中所述顏料和填料可根據(jù)本領(lǐng)域技術(shù)人員
對產(chǎn)品的需求添加設(shè)置, 本實施例中所述顏料和所述填料的添加比例為1:2 ;助劑B6份,所述助劑B包括流平劑(GLP588)、抗氧化劑(KY-1010)、光穩(wěn)定劑
Ce i ba T INUV i N 144)、UV 吸收劑(G i ba 了 INUVIΜΦ928)以及流動促進(jìn)劑氣相二氧化硅各1.2份。本實施例所述的重防腐超耐候粉末涂料的制備方法包括如下步驟:(I)按照選定的重量份數(shù)取環(huán)氧樹脂、固化劑A、顏填料A、防腐鋅粉以及所述助劑A,混合并分散均勻后,通過粉末涂料擠出機(jī)于100°C擠出、壓片,冷卻至室溫后粉碎至粒徑為30-50 μ m,粉末過篩得所需的環(huán)氧樹脂顆粒體系,備用;(2)按照選定的重量份數(shù)取氟碳樹脂、固化劑B、顏填料B以及所述助劑B,混合并分散均勻后,通過粉末涂料擠出機(jī)100°c擠出、壓片,冷卻至室溫后粉碎至粒徑為30-50 μ m,粉末過篩得到所需的氟碳樹脂顆粒體系,備用;(3)按照重量份數(shù)比1:1的比例分別取步驟(I)中得到的環(huán)氧樹脂顆粒體系和步驟(2)中得到的氟碳樹脂顆粒體系干混均勻,過篩即得。將本實施例中制備得到的粉末涂料采用現(xiàn)有技術(shù)中常用的高壓靜電噴涂的方法噴涂,于200°C固化20分鐘得到涂層。通過掃描電子顯微鏡觀察所得到的涂層,其結(jié)果如圖2所示。與實施例1中情況相同,所述涂層在固化過程中實現(xiàn)自分層且效果較好,其中,上層為氟碳樹脂面層,下層為環(huán)氧樹脂底層,位于下層的白色亮點是防腐鋅粉組分。實施例3本實施例所述的重防腐超耐候粉末涂料,其由重量份數(shù)比為4:6的環(huán)氧樹脂顆粒體系和氟碳樹脂顆粒體系經(jīng)干混得到。
所述環(huán)氧樹脂顆粒體系由如下重量份的組分組成:酚醛環(huán)氧樹脂(KUKDO YDPN系列)及固化劑A端羧基聚酯(DSM Ura I ac P5980)共計30份;顏填料A60份,所述顏填料A包括顏料和填料,所述填料選用霞長石如minex-10,所述顏料選用鐵紅Bayf er r ox ^ 180m,其中所述顏料和填料可根據(jù)本領(lǐng)域技術(shù)人員對產(chǎn)品的需求添加設(shè)置,本實施例中所述顏料和所述填料的添加比例為3:2 ;助劑A0.5份,所述助劑A包括邊角覆蓋力改性劑(Kuraray Mowi ta I )、固化促
進(jìn)劑(BASF2-MI)、潤濕分散劑(THI XATROLkST)以及流動助劑氣相二氧化硅各0.125份;防腐鋅粉Umicore FH800為20份;所述氟碳樹脂·顆粒體系由如下重量份的組分組成:FEVE氟碳樹脂及固化劑B異氰酸酯(Degussa VESTAGON B1530)共計50份;顏填料BlO份,所述顏填料B包括顏料和填料,所述填料選用霞長石如minex-10,所述顏料選用鐵紅Bayfer rox 180m,其中所述顏料和填料可根據(jù)本領(lǐng)域技術(shù)人員對產(chǎn)品的需求添加設(shè)置,本實施例中所述顏料和所述填料的添加比例為3:2 ;助劑BI份,所述助劑B包括流平劑(GLP588)、抗氧化劑(KY-1010)、光穩(wěn)定劑(Ciba TINUVIN 144)、UV 吸收劑(Ciba TINUVIN 928)以及流動促進(jìn)劑氣相二氧化硅各0.2份。本實施例所述的重防腐超耐候粉末涂料的制備方法包括如下步驟:(I)按照選定的重量份數(shù)取環(huán)氧樹脂、固化劑A、顏填料A、所述助劑A以及防腐鋅粉,混合并分散均勻后,通過粉末涂料擠出機(jī)于150°C擠出、壓片,冷卻至室溫后粉碎至粒徑為30-50 μ m,粉末過篩得所需的氟碳樹脂顆粒體系,備用;(2)按照選定的重量份數(shù)取氟碳樹脂、固化劑B、顏填料B以及所述助劑B,混合并分散均勻后,通過粉末涂料擠出機(jī)150°C擠出、壓片,冷卻至室溫后粉碎至粒徑為30-50 μ m,粉末過篩得到所需的氟碳樹脂顆粒體系,備用;(3)按照重量份數(shù)比4:6的比例分別取步驟(I)中得到的環(huán)氧樹脂顆粒體系和步驟(2)中得到的氟碳樹脂顆粒體系干混均勻,過篩即得。將本實施例中制備得到的粉末涂料采用現(xiàn)有技術(shù)中常用的高壓靜電噴涂的方法噴涂,于250°C固化20分鐘得到涂層。通過掃描電子顯微鏡觀察所得到的涂層,結(jié)果如圖3所示,與實施例1中情況相同,所述涂層在固化過程中實現(xiàn)自分層,其中,上層為氟碳面層,下層為環(huán)氧底層,位于下層的白色亮點是防腐鋅粉組分。實施例4本實施例所述的重防腐超耐候粉末涂料,其由重量份數(shù)比為10:3的環(huán)氧樹脂顆粒體系和氟碳樹脂顆粒體系經(jīng)干混得到。所述環(huán)氧樹脂顆粒體系由如下重量份的組分組成:酚醛環(huán)氧樹脂(KUKDO YDPN系列)及固化劑A酚羥基樹脂(DSM 1.:Ht I;IC P5980)共計60份;顏填料A20份,所述顏填料A包括顏料和填料,所述填料選用氫氧化鋁如Portafi I I A40,所述顏料選用碳黑330R,其中所述顏料和填料可根據(jù)本領(lǐng)域技術(shù)人員對產(chǎn)品的需求添加設(shè)置,本實施例中所述顏料和所述填料的添加比例為1:2 ;助劑Al份,所述助劑A包括邊角覆蓋力改性劑(Kuraray Mowi ta I )、固化促進(jìn)齊IJ (BASF2-MI)、潤濕分散劑(THIXATROi^ ST)以及流動助劑氣相二氧化硅各0.25份。所述氟碳樹脂顆粒體系由如下重量份的組分組成:FEVE氟碳樹脂(日本旭硝子Lumiflon710)及固化劑B異氰酸酯(DegussaVESTAGON B1530)共計 70 份;顏填料B20份,所述顏填料B包括顏料和填料,所述填料選用氫氧化鋁如Portafi I Ι Α40 所述顏料選用碳黑330R,其中所述顏料和填料可根據(jù)本領(lǐng)域技術(shù)人員
對產(chǎn)品的需求添加設(shè)置,本實施例中所述顏料和所述填料的添加比例為1:2 ;助劑Β6份,所述助劑B包括流平劑(GLP588)、抗氧化劑(ΚΥ-1010)、光穩(wěn)定劑(Ciba TINUViN 144)、UV吸收劑(Ciba TINUVI關(guān))928)以及流動促進(jìn)劑氣相二氧化硅各1.2份。本實施例所述的重防腐超耐候粉末涂料的制備方法包括如下步驟:(I)按照選定的重量份數(shù)取所述環(huán)氧樹脂、所述固化劑A、所述顏填料A以及所述助劑A,混合并分散均勻后,通過粉末涂料擠出機(jī)于100°C擠出、壓片,冷卻至室溫后粉碎至粒徑為30-50 μ m,粉末過篩得所需的氟碳樹脂顆粒體系,備用;(2)按照選定的重量份數(shù)取所述氟碳樹脂、所述固化劑B、所述顏填料B以及所述助劑B,混合并分散均勻后,通過粉末涂料擠出機(jī)100°C擠出、壓片,冷卻至室溫后粉碎至粒徑為30-50 μ m,粉末過篩得到所需的氟碳樹脂顆粒體系,備用;

(3)按照重量份數(shù)比10:3的比例分別取步驟(I)中得到的環(huán)氧樹脂顆粒體系和步驟(2)中得到的氟碳樹脂顆粒體系干混均勻,過篩即得。將本實施例中制備得到的粉末涂料采用現(xiàn)有技術(shù)中常用的高壓靜電噴涂的方法噴涂,于200°C固化20分鐘得到涂層。通過掃描電子顯微鏡觀察所得到的涂層,結(jié)果如圖4所示,與實施例1-實施例3中情況相同,所述涂層在固化過程中能實現(xiàn)自分層形成氟碳樹脂面層和環(huán)氧樹脂底層,但由于所述環(huán)氧樹脂顆粒體系和所述氟碳樹脂顆粒體系是按重量份數(shù)比為10:3進(jìn)行干混,從而氟碳樹脂含量太少,在加熱固化的過程中不足以上浮至表面形成完整的涂層,致使部分環(huán)氧樹脂被裸露出來,分層效果也不是很好。實施例5本實施例所述的重防腐超耐候粉末涂料,其由重量份數(shù)比為3:10的環(huán)氧樹脂顆粒體系和氟碳樹脂顆粒體系經(jīng)干混得到。所述環(huán)氧樹脂顆粒體系由如下重量份的組分組成:酚醛環(huán)氧樹脂(KUKDO YDPN系列)及固化劑A酚羥基樹脂(DSM [ iraIacW
P5980)共計60份;顏填料A20份,所述顏填料A包括顏料和填料,所述填料選用氫氧化鋁如Portafi I I A40,所述顏料選用碳黑330R,其中所述顏料和填料可根據(jù)本領(lǐng)域技術(shù)人員對產(chǎn)品的需求添加設(shè)置,本實施例中所述顏料和所述填料的添加比例為1:2 ;
助劑Al份,所述助劑A包括邊角覆蓋力改性劑(Kuraray_owital)、固化促進(jìn)
劑(BASF2-MI )、潤濕分散劑(TH IXATROL ^ST)以及流動助劑氣相二氧化硅各0.25份。所述氟碳樹脂顆粒體系由如下重量份的組分組成:FEVE氟碳樹脂及固化劑B異氰酸酯(Degussa VESTAGON B1530)共計70份;顏填料B20份,所述顏填料B包括顏料和填料,所述填料選用氫氧化鋁如Portafi I I A40,所述顏料選用碳黑330R,其中所述顏料和填料可根據(jù)本領(lǐng)域技術(shù)人員對產(chǎn)品的需求添加設(shè)置,本實施例中所述顏料和所述填料的添加比例為1:2 ;助劑B6份,所述助劑B包括流平劑(GLP588)、抗氧化劑(KY-1010)、光穩(wěn)定劑
(CIba TINUVI_144)、UV吸收劑(Ciba TINUVI_928)以及流動促進(jìn)劑氣相二氧
化硅各1.2份。本實施例所述的重防腐超耐候粉末涂料的制備方法包括如下步驟:(I)按照選定的重量份數(shù)取所述環(huán)氧樹脂、所述固化劑A、所述顏填料A以及所述助劑A,混合并分散均勻后,通過粉末涂料擠出機(jī)于100°C擠出、壓片,冷卻至室溫后粉碎至粒徑為30-50 μ m,粉末過篩得所需的氟碳樹脂顆粒體系,備用;(2)按照選定的重量份數(shù)取所述氟碳樹脂、所述固化劑B、所述顏填料B以及所述助劑B,混合并分散均勻后,通過粉末涂料擠出機(jī)100°C擠出、壓片,冷卻至室溫后粉碎至粒徑為30-50 μ m,粉末過篩得到所需的氟碳樹脂顆粒體系,備用;(3)按照重量份數(shù)比3:10的比例分別取步驟(I)中得到的環(huán)氧樹脂顆粒體系和步驟(2)中得到的氟碳樹脂顆粒體系干混均勻,過篩即得。將本實施例中制備得到的粉末涂料采用現(xiàn)有技術(shù)中常用的高壓靜電噴涂的方法噴涂,于200°C固化20分鐘得到涂層。與實施例1-實施例3中情況相同,所述涂層在固化過程中能實現(xiàn)自分層形成氟碳樹脂面層和環(huán)氧樹脂底層,但由于所述環(huán)氧樹脂顆粒體系和所述氟碳樹脂顆粒體系是按重量份數(shù)比為3:10進(jìn)行干混,分層效果很好,但是由于環(huán)氧樹脂含量太少,進(jìn)而會影響涂層跟底材之間的附著,從而影響涂層的防腐性能。對比例本實施例中所述粉末涂料所選用的組分與實施例2中所給出的原料組分完全相同,其區(qū)別僅在于按照實施例2中所標(biāo)出的組分選擇后,直接將各組分混合均勻,并通過粉末涂料擠出機(jī)于120°C擠出、壓片,冷卻至室溫后粉碎至粒徑為30-50 μ m,粉末過篩得所需的粉末涂料,過篩即得。將本實施例中制備得到的粉末涂料采用現(xiàn)有技術(shù)中常用的高壓靜電噴涂的方法噴涂,于180°C固化20分鐘得到涂層。通過光學(xué)顯微鏡觀察所得涂層,結(jié)果如圖5所示,所述涂層在固化過程中不會發(fā)生自分層現(xiàn)象。實施例1-實施例5為本發(fā)明所述重防腐超耐候粉末涂料,由環(huán)氧樹脂顆粒體系和氟碳樹脂顆粒體系組成,其中所述環(huán)氧樹脂顆粒體系和所述氟碳樹脂顆粒體系為分別擠出造粒制備后,再進(jìn)行干混、固化,在固化過程中發(fā)生了意想不到的相分離現(xiàn)象,從而組分之間產(chǎn)生了自分層現(xiàn)象(如圖1-圖4所示),由于氟碳樹脂組分屬于低表面能物質(zhì),從而易于上浮至混合后涂層的表面形成面漆,而環(huán)氧樹脂組分由于表面能較高將留在底層形成底漆,借助于氟碳樹脂的超耐候性能,起到了保護(hù)涂層抗老化的作用,而由于環(huán)氧樹脂層具有較好的潤濕性能,從而保證整個涂層與基材有很好地粘附,不開裂不剝落,進(jìn)而達(dá)到防腐蝕的目的。對比例中涂料的制備方法,同樣是在體系中同時引入了環(huán)氧樹脂組分和氟碳樹脂組分,但采用現(xiàn)有技術(shù)中直接混合后再統(tǒng)一擠出造粒的制備方式,如圖5所示,該方法所得粉末涂料沒有發(fā)生自分層現(xiàn)象,且位于外側(cè)表面的涂層中同時含有環(huán)氧樹脂和氟碳樹脂,該涂層的耐候性能將由于環(huán)氧樹脂的存在而受到影響,所得涂料不適用于室外防腐。本發(fā)明所述重防腐超耐候粉末涂料,干混后進(jìn)行噴涂,在固化形成涂層過程中發(fā)生自動的相分離現(xiàn)象,由此所述重防腐超耐候粉末涂料只需進(jìn)行一次涂裝即可實現(xiàn)自分層,施工效率高,易實現(xiàn)自動化,此外,由于環(huán)氧樹脂和氟碳樹脂位于不同層面上,從而能夠?qū)崿F(xiàn)原材料的回收利用。對上述實施例1-5所得涂層標(biāo)注為涂層A-E,以對比例所得到的涂層標(biāo)記為F,并對上述涂層進(jìn)行防腐及耐候性能測試,具體測試指標(biāo)及性能參數(shù)詳見下表1:表I涂層A-F的性能測試
權(quán)利要求
1.一種重防腐超耐候粉末涂料,其特征在于:由重量份數(shù)比6-4:4-6的環(huán)氧樹脂顆粒體系和氣碳樹脂顆粒體系組成: 所述環(huán)氧樹脂顆粒體系由如下重量份的組分組成: 環(huán)氧樹脂及適配的固化劑A 30-80份; 顏填料A20-70份; 助劑A0.5-2份; 所述氟碳樹脂顆粒體系由如下重量份的組分組成: 氟碳樹脂及適配的固化劑B50-90份; 顏填料B10-40份; 助劑B1-10份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重防腐超耐候粉末涂料,其特征在于:所述環(huán)氧樹脂顆粒體系由如下重量份的組分組成: 環(huán)氧樹脂及適配的固化劑A 70份; 顏填料A20份; 助劑Al份; 所述氟碳樹脂顆粒體系由如下重量份的組分組成: 氟碳樹脂及適配的固化劑B80份; 助劑B6份; 顏填料B25份。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的重防腐超耐候粉末涂料,其特征在于:所述環(huán)氧樹脂顆粒體系和所述氟碳樹脂顆粒體系的重量份數(shù)比為1:1。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的重防腐超耐候粉末涂料,其特征在于:所述環(huán)氧樹脂為雙酚A型環(huán)氧樹脂和/或酚醛環(huán)氧樹脂。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的重防腐超耐候粉末涂料,其特征在于:所述氟碳樹脂為三氟氯乙烯-烷基乙烯基醚共聚氟碳樹脂。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一所述的重防腐超耐候粉末涂料,其特征在于:所述環(huán)氧樹脂顆粒體系中還含防腐鋅粉。
7.一種制備權(quán)利要求1-6任一所述的重防腐超耐候粉末涂料的方法,其特征在于,包括下列步驟: (1)按照選定的重量份數(shù)選取所述環(huán)氧樹脂顆粒體系所包含的各個組分混合并分散均勻,通過擠出機(jī)擠出、壓片,冷卻后粉碎,粉末過篩得到所述環(huán)氧樹脂顆粒體系,備用; (2)按照選定的重量份數(shù)選取所述氟碳樹脂顆粒體系所包含的各個組分混合并分散均勻,通過擠出機(jī)擠出、壓片,冷卻后粉碎,粉末過篩得到所述氟碳樹脂顆粒體系,備用; (3)按照選定的重量份數(shù)比例分別稱取步驟(I)中得到的所述環(huán)氧樹脂顆粒體系和步驟(2 )中得到的所述氟碳樹脂顆粒體系,干混均勻即得。
8.一種重防腐超耐候粉末涂層,其特征在于,將權(quán)利要求1-6任一所述的重防腐超耐候粉末涂料噴涂并固化得到的。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種重防腐超耐候粉末涂料,其組成包括含有環(huán)氧樹脂及適配的固化劑A的環(huán)氧樹脂顆粒體系以及含有氟碳樹脂及適配的固化劑B的氟碳樹脂顆粒體系;所述環(huán)氧樹脂顆粒體系和氟碳樹脂顆粒體系的重量份數(shù)比6-44-6。本發(fā)明所述重防腐超耐候粉末涂料不僅具有優(yōu)良的耐候和防腐性能,且能夠在進(jìn)行一次涂裝后實現(xiàn)自分層,施工簡單。
文檔編號C09D127/12GK103173073SQ201310108540
公開日2013年6月26日 申請日期2013年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月29日
發(fā)明者張云偉 申請人:寧波南海化學(xué)有限公司
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