一種高耐磨蒙脫土插層聚合改性環(huán)氧樹脂基粉末涂料及其制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高耐磨蒙脫土插層聚合改性環(huán)氧樹脂基粉末涂料，將蒙脫土用稀鹽酸溶液酸化處理再進行有機改性，削弱了蒙脫土層間的結合力，使層間晶格裂開，改變了表面的高極性，使層間由親水性轉(zhuǎn)變?yōu)橛H油性，降低其表面能，使層間距擴大，比表面積和吸附能力顯著增加，最后將其分兩次加入，使蒙脫土在環(huán)氧樹脂改性階段被充分插層及剝離，剝離的片層與環(huán)氧樹脂形成化學鍵而穩(wěn)定地分散于樹脂體系中，使改性環(huán)氧樹脂具有優(yōu)越的高溫穩(wěn)定性、熱儲存穩(wěn)定性和抗老化性，提高了涂層的耐水煮性與抗陰極剝離性能，同時本發(fā)明還配伍復合改性填料及其他有效助劑，制得的粉末涂料具有高耐磨、固化時間快、環(huán)保無污染等優(yōu)點。
【專利說明】
一種高耐磨蒙脫土插層聚合改性環(huán)氧樹脂基粉末涂料及其制作方法
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及粉末涂料技術領域，尤其涉及一種高耐磨蒙脫土插層聚合改性環(huán)氧樹脂基粉末涂料及其制作方法?！颈尘凹夹g】
[0002]隨著人類環(huán)保意識的增強，溶劑型涂料逐漸受到限制，發(fā)展符合環(huán)保要求的涂料已是大勢所趨，水性化和無溶劑化涂料是今后涂料領域發(fā)展的方向。粉末涂料是一種新型的不含溶劑100%固體粉末狀涂料，具有高利用率、易涂裝、耐腐蝕、環(huán)保等優(yōu)點，在現(xiàn)代噴涂和防腐領域中得到了廣泛應用。
[0003]環(huán)氧樹脂粉末涂料是近年來發(fā)展起來的一種重要的新型涂料，以其較高的材料利用率、較強的附著力以及防腐性能一直在國內(nèi)涂料行業(yè)占有較重的地位。近些年，納米材料的發(fā)展開辟了材料科學的新領域，納米粒子改性環(huán)氧防腐涂料也具有廣闊的發(fā)展前景。 蒙脫土屬于層狀硅酸鹽，具有高度有序的晶格排列。利用具有層狀結構的蒙脫土與環(huán)氧樹脂插層復合制備一種尚性能環(huán)氧樹脂基粉末涂料的研究備受關注，環(huán)氧樹脂基粉末涂料傳統(tǒng)改性是將改性劑蒙脫土一次性加入到雙螺桿擠出階段，在高溫固化時，使片層剝離，此方法蒙脫土在環(huán)氧樹脂中插層及剝離不充分，影響粉末涂料的抗陰極剝離及耐水煮性能。
[0004]《蒙脫土插層聚合制備環(huán)氧樹脂及其粉末涂料性能的研究》利用低分子量環(huán)氧樹脂(E-51)插入層狀有機蒙脫土(0MMT)，通過插層聚合與雙酚A和第三組分2,6_二叔丁基對甲基苯酚(BHT)反應，得到一種新型粉末涂料用環(huán)氧樹脂。X射線衍射測試表明，層狀納米蒙脫土片層被剝離完全，均勻分散在樹脂基體中?？刂泼擅撏良尤肟偭颗c兩次加入比例， 可以明顯改善該涂料的抗陰極剝離及耐水煮性能。
[0005]然而，蒙脫土屬于無機礦物，通過分兩次加入蒙脫土，使蒙脫土在環(huán)氧樹脂制備階段被充分插層及剝離，但兩者相容性差，勢必影響涂膜的流平性，同時，文中改性方法單一， 制得的粉末涂料僅在抗陰極剝離及耐水煮性能上有所改善，而其抗壓強度、耐刮性、防腐性等方面未得到改進，因此，需要對現(xiàn)有工藝和配方加以改進。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明目的就是為了彌補已有技術的缺陷，提供一種高耐磨蒙脫土插層聚合改性環(huán)氧樹脂基粉末涂料及其制作方法。
[0007]本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)的:一種高耐磨蒙脫土插層聚合改性環(huán)氧樹脂基粉末涂料，由下列重量份的原料制成:E_ 12環(huán)氧樹脂64-67、蒙脫土3.7-4.6、炭黑14-16、幾丁聚糖2.3-2.6、馬來酸酐0.8-1.2、牛奶蛋白6-8、芳綸纖維7-9、臭梧桐葉19-23、氧化亞銅2-3、苯基三乙氧基硅烷2.9-3.1、二丁基錫二月桂酸酯13-14、固化劑3-5、顏料9-11。
[0008]所述的一種高耐磨蒙脫土插層聚合改性環(huán)氧樹脂基粉末涂料的制作方法，包括以下步驟:(1)將蒙脫土放入質(zhì)量分數(shù)為5-8%的稀鹽酸溶液中在50 °C-90 °C下攪拌3-5小時，過濾， 洗滌至中性，烘干，分散在乙醇-去離子水溶液中，加入馬來酸酐、幾丁聚糖在60°C水浴中攪拌2-4小時，超聲分散20-30分鐘，抽濾，洗滌，真空干燥至恒重，研磨，過篩得改性納米蒙脫土；(2)將臭梧桐葉烘干、粉碎研磨過200目篩，加入二丁基錫二月桂酸酯、炭黑攪拌混勻靜置12-14小時，造粒，在氮氣保護下于800-1000°C燒結20-30分鐘，加入苯基三乙氧基硅烷、 氧化亞銅研磨20-30分鐘得復合改性填料；(3)將E-12環(huán)氧樹脂、芳綸纖維攪拌混勻，加入一半質(zhì)量的改性納米蒙脫土，于130-150 °C下加熱反應2-3小時后取出，得改性環(huán)氧樹脂；(4)將步驟(3)制得的改性環(huán)氧樹脂、步驟(2)物料、剩余的另一半質(zhì)量的改性納米蒙脫土及其他剩余成分投入高混機中攪拌混勻，經(jīng)雙螺桿擠出機熔融擠出，冷卻磨粉，過250-300目篩，出料。
[0009]本發(fā)明的優(yōu)點是:本發(fā)明將蒙脫土用稀鹽酸溶液酸化處理再進行有機改性，削弱了蒙脫土層間的結合力，使層間晶格裂開，改變了表面的高極性，使層間由親水性轉(zhuǎn)變?yōu)橛H油性，降低其表面能，使層間距擴大，比表面積和吸附能力顯著增加，最后將其分兩次加入， 使蒙脫土在環(huán)氧樹脂制備階段被充分插層及剝離，剝離的片層與環(huán)氧樹脂形成化學鍵而穩(wěn)定地分散于樹脂體系中，使改性環(huán)氧樹脂具有優(yōu)越的高溫穩(wěn)定性、熱儲存穩(wěn)定性和抗老化性，提高了涂層的耐水煮性與抗陰極剝離性能，同時本發(fā)明還配伍復合改性填料及其他有效助劑，制得的粉末涂料具有高耐磨、固化時間快、環(huán)保無污染等優(yōu)點，固化后的涂膜可產(chǎn)生紋理效果，砂紋細致清晰，分布均勻，給人以視覺舒適感。【具體實施方式】
[0010]—種高耐磨蒙脫土插層聚合改性環(huán)氧樹脂基粉末涂料，由下列重量份的原料制成:E-12環(huán)氧樹脂64、蒙脫土 3.7、炭黑14、幾丁聚糖2.3、馬來酸酐0.8、牛奶蛋白6、芳綸纖維 7、臭梧桐葉19、氧化亞銅2、苯基三乙氧基硅烷2.9、二丁基錫二月桂酸酯13、固化劑3、顏料 9〇
[0011]所述的一種高耐磨蒙脫土插層聚合改性環(huán)氧樹脂基粉末涂料的制作方法，包括以下步驟:(1)將蒙脫土放入質(zhì)量分數(shù)為5-8%的稀鹽酸溶液中在50 °C-90 °C下攪拌3-5小時，過濾， 洗滌至中性，烘干，分散在乙醇-去離子水溶液中，加入馬來酸酐、幾丁聚糖在60°C水浴中攪拌2-4小時，超聲分散20-30分鐘，抽濾，洗滌，真空干燥至恒重，研磨，過篩得改性納米蒙脫土；(2)將臭梧桐葉烘干、粉碎研磨過200目篩，加入二丁基錫二月桂酸酯、炭黑攪拌混勻靜置12-14小時，造粒，在氮氣保護下于800-1000°C燒結20-30分鐘，加入苯基三乙氧基硅烷、 氧化亞銅研磨20-30分鐘得復合改性填料；(3)將E-12環(huán)氧樹脂、芳綸纖維攪拌混勻，加入一半質(zhì)量的改性納米蒙脫土，于130-150 °C下加熱反應2-3小時后取出，得改性環(huán)氧樹脂；(4)將步驟(3)制得的改性環(huán)氧樹脂、步驟(2)物料、剩余的另一半質(zhì)量的改性納米蒙脫土及其他剩余成分投入高混機中攪拌混勻，經(jīng)雙螺桿擠出機熔融擠出，冷卻磨粉，過250-300目篩，出料。
[0012]利用本發(fā)明制得的粉末涂料的水煮性能及抗陰極剝離性均達到一級水平;抗沖擊能力為39.lkg.cm。
【主權項】
1.一種高耐磨蒙脫土插層聚合改性環(huán)氧樹脂基粉末涂料，其特征在于，由下列重量份 的原料制成:E-12環(huán)氧樹脂64-67、蒙脫土 3.7-4.6、炭黑14-16、幾丁聚糖2.3-2.6、馬來酸酐 0.8-1.2、牛奶蛋白6-8、芳綸纖維7-9、臭梧桐葉19-23、氧化亞銅2-3、苯基三乙氧基硅烷 2.9-3.1、二丁基錫二月桂酸酯13-14、固化劑3-5、顏料9-11。2.根據(jù)權利要求1所述的一種高耐磨蒙脫土插層聚合改性環(huán)氧樹脂基粉末涂料的制作 方法，其特征在于包括以下步驟:(1)將蒙脫土放入質(zhì)量分數(shù)為5-8%的稀鹽酸溶液中在50 °C -90 °C下攪拌3-5小時，過濾， 洗滌至中性，烘干，分散在乙醇-去離子水溶液中，加入馬來酸酐、幾丁聚糖在60°C水浴中攪 拌2-4小時，超聲分散20-30分鐘，抽濾，洗滌，真空干燥至恒重，研磨，過篩得改性納米蒙脫 土；(2)將臭梧桐葉烘干、粉碎研磨過200目篩，加入二丁基錫二月桂酸酯、炭黑攪拌混勻靜 置12-14小時，造粒，在氮氣保護下于800-1000°C燒結20-30分鐘，加入苯基三乙氧基硅烷、 氧化亞銅研磨20-30分鐘得復合改性填料；(3)將E-12環(huán)氧樹脂、芳綸纖維攪拌混勻，加入一半質(zhì)量的改性納米蒙脫土，于130-150 °C下加熱反應2-3小時后取出，得改性環(huán)氧樹脂；(4)將步驟(3)制得的改性環(huán)氧樹脂、步驟(2)物料、剩余的另一半質(zhì)量的改性納米蒙脫 土及其他剩余成分投入高混機中攪拌混勻，經(jīng)雙螺桿擠出機熔融擠出，冷卻磨粉，過250-300目篩，出料。
【文檔編號】C09D177/10GK105969071SQ201610532641
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年7月7日
【發(fā)明人】陳俊, 劉學濤, 趙遵剛, 霍柏林, 李正, 孫紅興
【申請人】合肥市燕美粉末涂料有限公司