專利名稱：納米級(jí)耐高溫環(huán)保涂料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種耐高溫涂料，尤其涉及到一種納米級(jí)耐高溫環(huán)保涂料。
背景技術(shù)：
粉末涂料由于其具有的無溶劑、施工簡(jiǎn)單、利用率高等特點(diǎn)而在全球市場(chǎng)高速增長(zhǎng)，有機(jī)硅耐高溫粉末涂料在美國(guó)八十年代在烤爐方面首先得到應(yīng)用，而在九十年代中期快速在歐美市場(chǎng)快速增長(zhǎng)，隨著中國(guó)逐漸成為全球的灶具、烤爐等主要的生產(chǎn)基地，市場(chǎng)對(duì)耐高溫粉末涂料的需要也日益增長(zhǎng)。有機(jī)硅樹脂的反應(yīng)機(jī)理都是非常類似，其自身可以交聯(lián)，在高溫下的固化反應(yīng)式如下
Si-0H+H0-Si 一 > Si-O-Si +H20 Si-0R+H0-Si > Si-O-Si +ROH有機(jī)硅樹脂中側(cè)基不同的有機(jī)基團(tuán)的熱穩(wěn)定性也有所不同苯基> 甲基> 乙基>丙基> 丁基 > 己基。通常，有機(jī)硅樹脂的固化溫度不能低于200度，而270和350°C之間的溫度范圍對(duì)于有機(jī)硅耐高溫粉末涂料來說是個(gè)比較敏感的范圍點(diǎn)，因?yàn)樵诖藭r(shí)有機(jī)硅組分還沒有完全燒結(jié)完成，而有機(jī)組分已經(jīng)開始燃燒分解。此外，由于低Tg的有機(jī)硅樹脂在儲(chǔ)存和生產(chǎn)運(yùn)輸過程中遇到的結(jié)塊問題使開發(fā)高Tg (玻璃化溫度)的有機(jī)硅樹脂也成為必然。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)和產(chǎn)品的缺陷，提供一種納米級(jí)耐高溫環(huán)保涂料，具有環(huán)保、高Tg、工藝簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，還具有應(yīng)用領(lǐng)域廣、生產(chǎn)效率高、節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)。為解決上述問題，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的納米級(jí)耐高溫環(huán)保涂料，由以下重量份的組份構(gòu)成40 55份的高溫粉末樹脂，15 20份的納米粉體，4. 5 6份的固化劑，O. 3 O. 6份的促進(jìn)劑，O. 6 O. 8份的流平齊[J、0. 4 O. 5份的消泡劑，15 20份的填料，10 15份的顏料。所述的高溫粉末樹脂為有機(jī)硅類樹脂，如甲基聚硅氧烷、苯基聚硅氧烷。所述納米粉體包括以下重量百分比組份25 40%的納米二氧化鈦，35 50%納米二氧化鈦包覆的空心玻璃微球，20 30%納米二氧化鈦包覆的空心陶瓷微珠，納米粉體細(xì)度為50 60nm。所述的固化劑，其化學(xué)名稱為β-羥烷基酰胺，Primid xL_552有4個(gè)活性官能團(tuán)，具有較高的活性，與樹脂交聯(lián)固化時(shí)反應(yīng)速度快。所述的促進(jìn)劑，采用異佛爾酮異氰酸酯與咪唑的加成物，其促進(jìn)效果好，可以使粉末涂料在140°C,30min內(nèi)固化。
所述的流平劑，所述的流平劑，其帶有羥基和羧基的丙烯酸酯共聚物，它的一端是CH3-CH2-CH2-非極性基團(tuán)，有利于同基料樹脂溶合，另一端則含有_0H、-COOH親水的極性基團(tuán)，易與同基底金屬表面相親和，也易于同顏填料表面相吸附，改善了涂料對(duì)基底的潤(rùn)濕性，也改善了基料樹脂與顏填料的潤(rùn)濕分散性，存在降低了體系的熔融粘度，增加了熔融涂料在未固化前的流動(dòng)性，使得涂膜固化后能獲得平整的表面，能促使粉末涂料在干燥成膜過程中消除桔皮、縮孔、針孔、縮邊等表面缺陷，形成平整、光滑、均勻的涂膜。所述的消泡劑，采用有機(jī)硅消泡劑。所述的填料，采用滑石粉、云母粉、硅粉(Si02)、硅灰石、沉淀硫酸鋇中的一種或多種混合，細(xì)度為50 60nm。所述的顏料，采用鉻鐵黑、鋁粉、鈦白粉、鍶黃(SrCr04)、鉻紅、鉻黃、氧化鉻綠或顏料藍(lán)28。所述鈦白粉，化學(xué)名稱二氧化鈦(Ti02)，白色顏料，鈦白粉主要有兩種不同的晶體結(jié)構(gòu)，銳鈦型和金紅石型，用于粉末涂料的鈦白粉除了提供顏色即裝飾效果外，還有一個(gè)非常重要的作用，那就是吸收紫外光提供涂料的耐候性；金紅石型鈦白粉吸收紫外光的效率一股為銳鈦型的5-7倍，其耐候作用遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于銳鈦型鈦白粉；一種納米級(jí)耐高溫環(huán)保涂料的制備方法，其步驟為首先將上述原料按配方準(zhǔn)確稱量，然后投入高速雙螺旋混合機(jī)預(yù)混合，混合時(shí)間3min,然后取料加入擠出機(jī)料斗熔融混合擠出，擠出機(jī)溫度設(shè)定I區(qū)95°C，2區(qū)105°C，主螺桿轉(zhuǎn)速45hz,喂料轉(zhuǎn)速18hz,熔融擠出后經(jīng)棍筒擠壓成2mm后薄片，經(jīng)輸送帶傳送到破碎機(jī)進(jìn)行破碎，破碎好的料片送入納米研磨機(jī)進(jìn)行研磨，經(jīng)旋風(fēng)分離器和旋轉(zhuǎn)篩分級(jí)篩選，制得納米級(jí)耐高溫環(huán)保涂料，最后粉末包裝。測(cè)試方法將生產(chǎn)好的粉末用靜電槍噴涂在Imm厚的冷軋鋼板上，放入烘箱140°C，20min后取出，冷卻后用漆膜沖擊儀進(jìn)行測(cè)試，50Kg · cm正反沖擊試驗(yàn)通過，涂膜表面無破損，按劃格法，附著力試驗(yàn)O級(jí)通過，送客戶處噴涂在防火門板上經(jīng)烘箱150°C，20min固化后,涂膜表面沖擊試驗(yàn)、附著力試驗(yàn)均通過。應(yīng)用時(shí)采用兩步固化法，第一步固化130°C,5min,第二步固化230°C, 30min。由于采用了以上技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)勢(shì)1.環(huán)保，避免了現(xiàn)有技術(shù)中的涂料需要用有機(jī)溶劑稀釋的缺點(diǎn)；2.采用靜電噴涂，涂料的利用率非常高；3.降低了生產(chǎn)成本，適宜推廣。4. 二步固化法，不僅可以提高漆膜的有效流平時(shí)間，同時(shí)可以使粉末涂料中的水分在此過程中揮發(fā)。


圖I為本發(fā)明的配方(重量份)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明本發(fā)明所述的一種納米級(jí)耐高溫環(huán)保涂料，由以下重量份的組份構(gòu)成40 55份的高溫粉末樹脂，15 20份的納米粉體，4. 5 6份的固化劑，O. 3 O. 6份的促進(jìn)劑，
O.6 O. 8份的流平劑、O. 4 O. 5份的消泡劑，15 20份的填料，10 15份的顏料。所述的高溫粉末樹脂為有機(jī)硅類樹脂，如甲基聚硅氧烷、苯基聚硅氧烷。所述納米粉體包括以下重量百分比組份25 40%的納米二氧化鈦，35 50%納米二氧化鈦包覆的空心玻璃微球，20 30%納米二氧化鈦包覆的空心陶瓷微珠，納米粉體細(xì)度為50 60nm。 所述的固化劑，其化學(xué)名稱為β-羥烷基酰胺，Primid xL_552有4個(gè)活性官能團(tuán)，具有較高的活性，與樹脂交聯(lián)固化時(shí)反應(yīng)速度快。所述的促進(jìn)劑，采用異佛爾酮異氰酸酯與咪唑的加成物，其促進(jìn)效果好，可以使粉末涂料在140°C,30min內(nèi)固化。所述的流平劑，所述的流平劑，其帶有羥基和羧基的丙烯酸酯共聚物，它的一端是CH3-CH2-CH2-非極性基團(tuán)，有利于同基料樹脂溶合，另一端則含有_0H、-COOH親水的極性基團(tuán)，易與同基底金屬表面相親和，也易于同顏填料表面相吸附，改善了涂料對(duì)基底的潤(rùn)濕性，也改善了基料樹脂與顏填料的潤(rùn)濕分散性，存在降低了體系的熔融粘度，增加了熔融涂料在未固化前的流動(dòng)性，使得涂膜固化后能獲得平整的表面，能促使粉末涂料在干燥成膜過程中消除桔皮、縮孔、針孔、縮邊等表面缺陷，形成平整、光滑、均勻的涂膜。所述的消泡劑，采用有機(jī)硅消泡劑。所述的填料，采用滑石粉、云母粉、硅粉(Si02)、硅灰石、沉淀硫酸鋇中的一種或多種混合，細(xì)度為50 60nm。所述的顏料，采用鉻鐵黑、鋁粉、鈦白粉、鍶黃(SrCr04、)、鉻紅、鉻黃、氧化鉻綠或顏料藍(lán)28。所述鈦白粉，化學(xué)名稱二氧化鈦(Ti02)，白色顏料，鈦白粉主要有兩種不同的晶體結(jié)構(gòu)，銳鈦型和金紅石型，用于粉末涂料的鈦白粉除了提供顏色即裝飾效果外，還有一個(gè)非常重要的作用，那就是吸收紫外光提供涂料的耐候性；金紅石型鈦白粉吸收紫外光的效率一股為銳鈦型的5-7倍，其耐候作用遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于銳鈦型鈦白粉；一種納米級(jí)耐高溫環(huán)保涂料的制備方法，其步驟為首先將上述原料按配方準(zhǔn)確稱量，然后投入高速雙螺旋混合機(jī)預(yù)混合，混合時(shí)間3min,然后取料加入擠出機(jī)料斗熔融混合擠出，擠出機(jī)溫度設(shè)定I區(qū)95°C，2區(qū)105°C，主螺桿轉(zhuǎn)速45hz,喂料轉(zhuǎn)速18hz,熔融擠出后經(jīng)棍筒擠壓成2mm后薄片，經(jīng)輸送帶傳送到破碎機(jī)進(jìn)行破碎，破碎好的料片送入納米研磨機(jī)進(jìn)行研磨，經(jīng)旋風(fēng)分離器和旋轉(zhuǎn)篩分級(jí)篩選，制得納米級(jí)耐高溫環(huán)保涂料，最后粉末包裝。實(shí)施例一50份的高溫粉末樹脂，14份的納米粉體，5. 2份的固化劑，O. 5份的促進(jìn)劑，O. 8份的流平劑、O. 5份的消泡劑，14份的填料，15份的顏料。然后投入高速雙螺旋混合機(jī)預(yù)混合，混合時(shí)間3min，然后取料加入擠出機(jī)料斗熔融混合擠出，擠出機(jī)溫度設(shè)定1區(qū)95°C，2區(qū)105°C，主螺桿轉(zhuǎn)速45hz，喂料轉(zhuǎn)速18hz，熔融擠出后經(jīng)輥筒擠壓成2mm后薄片，經(jīng)輸送帶傳送到破碎機(jī)進(jìn)行破碎，破碎好的料片送入納米研磨機(jī)進(jìn)行研磨，經(jīng)旋風(fēng)分離器和旋轉(zhuǎn)篩，制得納米級(jí)耐高溫環(huán)保涂料，最后粉末包裝。將納米級(jí)耐高溫環(huán)保涂料靜電噴涂在天燃?xì)庠?、液化氣灶等的燃燒杯上，采用兩步固?30°C，5min ；230°C,30min ;該涂料具有良好的耐高溫性(可達(dá)800°C )、耐候性、柔韌性及粘結(jié)強(qiáng)度等功能，涂料的穩(wěn)定性高，光澤、流變性和耐候性好等優(yōu)點(diǎn)，Tg70。實(shí)施例二 50份的高溫粉末樹脂，15份的納米粉體，5. 2份的固化劑，O. 5份的促進(jìn)劑，O. 8份的流平劑、O. 5份的消泡劑，15份的填料，13份的顏料；然后投入高速雙螺旋混合機(jī)預(yù)混合，混合時(shí)間3min，然后取料加入擠出機(jī)料斗熔融混合擠出，擠出機(jī)溫度設(shè)定1區(qū)95°C，2區(qū)105°C，主螺桿轉(zhuǎn)速45hz，喂料轉(zhuǎn)速18hz，熔融擠出后經(jīng)輥筒擠壓成2mm后薄片，經(jīng)輸送帶傳送到破碎機(jī)進(jìn)行破碎，破碎好的料片送入納米研磨機(jī)進(jìn)行研磨，經(jīng)旋風(fēng)分離器和旋轉(zhuǎn)篩，制得納米級(jí)耐高溫環(huán)保涂料，最后粉末包裝。將納米級(jí)耐高溫環(huán)保涂料靜電噴涂在天燃?xì)庠?、液化氣灶等的燃燒杯上，采用?步固化130°C，5min ；230°C,30min ;該涂料具有良好的耐高溫性(可達(dá)800°C )、耐候性、柔韌性及粘結(jié)強(qiáng)度等功能，涂料的穩(wěn)定性高，光澤、流變性和耐候性好等優(yōu)點(diǎn)，Tg69。實(shí)施例三50份的高溫粉末樹脂，16份的納米粉體，5. 2份的固化劑，O. 5份的促進(jìn)劑，O. 8份的流平劑、O. 5份的消泡劑，16份的填料，11份的顏料。然后投入高速雙螺旋混合機(jī)預(yù)混合，混合時(shí)間3min，然后取料加入擠出機(jī)料斗熔融混合擠出，擠出機(jī)溫度設(shè)定1區(qū)95°C，2區(qū)105°C，主螺桿轉(zhuǎn)速45hz，喂料轉(zhuǎn)速18hz，熔融擠出后經(jīng)輥筒擠壓成2mm后薄片，經(jīng)輸送帶傳送到破碎機(jī)進(jìn)行破碎，破碎好的料片送入納米研磨機(jī)進(jìn)行研磨，經(jīng)旋風(fēng)分離器和旋轉(zhuǎn)篩，制得納米級(jí)耐高溫環(huán)保涂料，最后粉末包裝。將納米級(jí)耐高溫環(huán)保涂料靜電噴涂在天燃?xì)庠睢⒁夯瘹庠畹鹊娜紵?，采用兩步固?30°C，5min ；230°C,30min ;該涂料具有良好的耐高溫性(可達(dá)800°C )、耐候性、柔韌性及粘結(jié)強(qiáng)度等功能，涂料的穩(wěn)定性高，光澤、流變性和耐候性好等優(yōu)點(diǎn)，Tg71。
權(quán)利要求
1.納米級(jí)耐高溫環(huán)保涂料，其特征在于，由以下重量份的組份構(gòu)成40 55份的高溫粉末樹脂，15 20份的納米粉體，4. 5 6份的固化劑，O. 3 O. 6份的促進(jìn)劑，O. 6 O. 8份的流平劑、O. 4 O. 5份的消泡劑，15 20份的填料，10 15份的顏料。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的納米級(jí)耐高溫環(huán)保涂料，其特征在于，所述的高溫粉末樹脂為有機(jī)硅類樹脂，如甲基聚硅氧烷、苯基聚硅氧烷。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的納米級(jí)耐高溫環(huán)保涂料，其特征在于，所述納米粉體包括以下重量百分比組份25 40 %的納米二氧化鈦，35 50 %納米二氧化鈦包覆的空心玻璃微球，20 30%納米二氧化鈦包覆的空心陶瓷微珠，納米粉體細(xì)度為50 60nm。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的納米級(jí)耐高溫環(huán)保涂料，其特征在于，所述的固化劑，其化學(xué)名稱為β_羥烷基酰胺，Primid xL-552有4個(gè)活性官能團(tuán)，具有較高的活性，與樹脂交聯(lián)固化時(shí)反應(yīng)速度快。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的納米級(jí)耐高溫環(huán)保涂料，其特征在于，所述的促進(jìn)劑，采用異佛爾酮異氰酸酯與咪唑的加成物，其促進(jìn)效果好，可以使粉末涂料在140°C，30min內(nèi)固化。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的納米級(jí)耐高溫環(huán)保涂料，其特征在于，所述的流平劑，其帶有羥基和羧基的丙烯酸酯共聚物，它的一端是CH3-CH2-CH2-非極性基團(tuán)，另一端則含有-OH、-COOH親水的極性基團(tuán)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的納米級(jí)耐高溫環(huán)保涂料，其特征在于，所述的消泡劑，采用有機(jī)硅消泡劑。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的納米級(jí)耐高溫環(huán)保涂料，其特征在于，所述的填料，采用滑石粉、云母粉、硅粉(Si02)、硅灰石、沉淀硫酸鋇中的一種或多種混合，細(xì)度為50 60nm。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的納米級(jí)耐高溫環(huán)保涂料，其特征在于，所述的顏料，采用鉻鐵黑、鋁粉、鈦白粉、鍶黃(SrCr04)、鉻紅、鉻黃、氧化鉻綠或顏料藍(lán)28。
10.一種如權(quán)利要求I所述的納米級(jí)耐高溫環(huán)保涂料的制備方法，其特征在于，其步驟為首先將上述原料按配方準(zhǔn)確稱量，然后投入高速雙螺旋混合機(jī)預(yù)混合，混合時(shí)間3min，然后取料加入擠出機(jī)料斗熔融混合擠出，擠出機(jī)溫度設(shè)定1區(qū)95°C，2區(qū)105°C，主螺桿轉(zhuǎn)速45hz，喂料轉(zhuǎn)速18hz，熔融擠出后經(jīng)輥筒擠壓成2mm后薄片，經(jīng)輸送帶傳送到破碎機(jī)進(jìn)行破碎，破碎好的料片送入納米研磨機(jī)進(jìn)行研磨，經(jīng)旋風(fēng)分離器和旋轉(zhuǎn)篩分級(jí)篩選，制得納米級(jí)耐高溫環(huán)保涂料，最后粉末包裝。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種納米級(jí)耐高溫環(huán)保涂料，由以下重量份的組份構(gòu)成40～55份的高溫粉末樹脂，15～20份的納米粉體，4.5～6份的固化劑，0.3～0.6份的促進(jìn)劑，0.6～0.8份的流平劑、0.4～0.5份的消泡劑，15～20份的填料，10～15份的顏料，高溫粉末樹脂為有機(jī)硅類樹脂，納米粉體包括納米二氧化鈦，空心玻璃微球，空心陶瓷微珠，其步驟為稱量、預(yù)混合、混合擠出、壓片、破碎、研磨分篩、包裝；本發(fā)明具有環(huán)保、涂料的利用率非常高、生產(chǎn)成本低、適宜推廣等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)C09D7/12GK102942842SQ20121044701
公開日2013年2月27日 申請(qǐng)日期2012年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月9日
發(fā)明者汪朝陽 申請(qǐng)人:上海元方涂料有限公司