一种快速固化粉末涂料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及粉末涂料领域，尤其涉及一种快速固化粉末涂料及其制备方法，该粉末涂料包括聚酯混合料和氨基树脂混合料；所述聚酯混合料为：聚芳酯、聚对苯二甲酸丁二酯、聚乙烯微粉蜡、微晶纤维素、聚醋酸乙烯、液体硅橡胶、纳米二氧化硅团聚体、硫酸钡、三聚氰胺甲醛树脂；所述氨基树脂混合料为：脲醛树脂、异戊橡胶、稀土氧化物、消光碳酸钙、聚丙烯腈、纳米二氧化钛、聚偏二氟乙烯树脂。本发明专利技术涂料表面能量接收效率高，固化迅速，机械强度好，适用范围广。

【技术实现步骤摘要】
一种快速固化粉末涂料及其制备方法
本专利技术涉及粉末涂料领域，尤其涉及一种快速固化粉末涂料及其制备方法。
技术介绍
粉末涂料是以固体树脂和颜料、填料及助剂等组成的固体粉末状合成树脂涂料，和普通溶剂型涂料及水性涂料不同，它的分散介质不是溶剂和水，而是空气。它具有无溶剂污染，100%成膜，能耗低的特点。粉末涂料的固化一般有两种方式，第一种是热固化，即利用高红外或热对流等技术使粉末涂料加热熔融固化。此种方法固化温度高，不适用于需低温固化的介质。第二种是紫外光固化，加入光引发剂后，利用紫外光产生的自由基或阴、阳离子以实现粉末涂料的固化。其固化速度快，固化温度低，适用于一些要求固化温度比较低的物质。但是现有涂料大部分固化时间较长，难以适应现在的性能需要，所以研究对粉末涂料快速固化的研究成为涂料发展的新方向。当前技术中关于快速固化涂料的研究较多，大都兼顾涂料的环境耐受性，但是还有待改进。比如专利号为CN201710971232.5的一种利用光热效应实现粉末涂料快速固化的方法，通过将光热转换填料与树脂混合均匀并粉碎，然后将粉碎后的粉末涂料均匀置于基板上，所用基板为玻璃、铝片或钢板；选择光源照射粉末涂料，达到固化温度60～330℃，使粉末涂料固化，但是其固化中难以兼顾涂料的成型过程，导致涂料喷涂之后性能下降；又如专利号为CN201610993976.2一种高速红外固化流平粉末涂料及其制备方法，所述粉末涂料的组分包含聚酯树脂、固化剂、流平剂、安息香、无机填料、蜡粉和颜料，但是其选用单一树脂，在成膜较快的前提之下，环境耐受性不高。所以研究一种适用性好的快速固化粉末涂料极有必要。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术中的不足，提供了一种快速固化粉末涂料及其制备方法，以强化粉末涂料的使用性并降低固化时间，该粉末涂料包括聚酯混合料和氨基树脂混合料；以质量份计，所述聚酯混合料配方为：聚芳酯30-50份、聚对苯二甲酸丁二酯40-70份、聚乙烯微粉蜡1-3份、微晶纤维素0.5-1份、聚醋酸乙烯3-5份、液体硅橡胶1-3份、纳米二氧化硅团聚体55-65份、硫酸钡30-40份、三聚氰胺甲醛树脂5-8份；所述氨基树脂混合料配方为：脲醛树脂50-80份、异戊橡胶10-20份、稀土氧化物0.1-0.3份、消光碳酸钙20-30份、聚丙烯腈5-8份、纳米二氧化钛1-3份、聚偏二氟乙烯树脂0.5-2份。优选的，所述聚酯混合料和氨基树脂混合料的质量比为1-3:2-5。进一步的，所述纳米二氧化硅团聚体由以下质量份的组分制成：纳米二氧化硅1-2份、乙烯基三甲氧基硅烷0.5-0.7份、苯20-25份、丙烯酸树脂18-22份、超细角闪石1-1.5份、超细夕线石0.5-0.8份；所述超细角闪石的细度为1500-2000目，所述超细夕线石的细度为2500目-3000目。优选的，所述稀土氧化物由质量比为1-3:7-9的氧化铈、氧化镧混合而成。本专利技术所述的快速固化粉末涂料，制备方法如下：（1）纳米二氧化硅孔隙扩增将纳米二氧化硅在压强为0.01-0.05个标准大气压下加热至120-140℃，保温15-18h，再取出冷却至常温；（2）纳米二氧化硅表面羟基接枝将苯倒入反应器中，在超声波震荡下，将纳米二氧化硅分3-5次投入反应器中，每次间隔30-50s，纳米二氧化硅全部投完后，超声波继续震荡20-30min；然后加入乙烯基三甲氧基硅烷，充入氮气保护，加热至70-80℃，以30-40r/min的速率搅拌下反应5-8h得到纳米二氧化硅接枝物；所述超声波的功率700-900W，频率23-25KHz；（3）纳米二氧化硅接枝物的纯化将上一步得到的混合物在5000-8000r/min、离心半径为10-20cm的条件下离心30-50min，取沉淀，将沉淀物与其质量10-15倍的乙醇混合，以20-30r/min的速率搅拌1-3min，在6000-8000r/min、离心半径为15-20cm的条件下离心11-12min，将所得沉淀物在0.1-0.2个标准大气压、40-45℃下烘干10-15min即得纯化的纳米二氧化硅接枝物；（4）制备纳米二氧化硅团聚体将丙烯酸树脂加热熔化，加入纳米二氧化硅接枝物，以1000-1500r/min的速率搅拌1-2h，加入超细角闪石、超细夕线石继续搅拌2-3h，冷却凝固，将凝固物粉碎为100-200目的粗料，将粗料用球磨机加工成超微粉即得所述纳米二氧化硅团聚体；（5）制备聚酯混合料将聚芳酯、聚对苯二甲酸丁二酯、聚乙烯微粉蜡、微晶纤维素、聚醋酸乙烯、液体硅橡胶、纳米二氧化硅团聚体、硫酸钡、三聚氰胺甲醛树脂放入三维混料机中，在15-18℃下混合3-5h，真空下，然后用双螺杆挤出机对混合料进行熔融混炼均匀分散并挤出、压片、破碎，将破碎物超细粉碎为300-400目的粉末得到聚酯混合料；（6）制备氨基树脂混合料真空下，将脲醛树脂熔炼，加入聚丙烯腈、纳米二氧化钛、聚偏二氟乙烯树脂熔炼搅拌50-80min得到混合料A，将异戊橡胶、稀土氧化物、消光碳酸钙熔炼混合搅拌30-50min得到混合料B；将混合料A和混合料B搅拌熔炼，用双螺杆挤出机对混合料进行熔融混炼均匀分散并挤出、压片、破碎，将破碎物超细粉碎为300-400目的粉末得到氨基树脂混合料；（7）调配将聚酯混合料、氨基树脂混合料按质量比调配即得所述快速固化粉末涂料。本专利技术的有益效果：本专利技术利用液体硅橡胶在环境刺激中高稳定性的特点，通过稀土氧化物配合的液体硅橡胶产生成键配合，使得橡胶可以与涂料接收面发生内聚破坏，强化乙烯基三甲氧基硅烷改性纳米二样氧化硅等成分在涂料接触点的富集，提高涂料底部的凝集，强化涂料的粘接效果，进而提高涂料的高温稳定性、抗撕裂强度、环境抗性。本专利技术通过在超声波震荡下使用乙烯基三甲氧基硅烷改性纳米二样氧化硅，使得二氧化硅表面支链增加，利于形成涂料表面的晶体凝结形成高低不同的延伸，有利于提高膜的表面受热面积，通过快速升温加速固化。同时利用改性后二氧化硅分散性高的特点，先将改性的二氧化硅和丙烯酸树脂、超细角闪石、超细夕线石混合再粉碎，使得二氧化硅与丙烯酸树脂充分混合，利用改性二氧化硅的表面支链包覆不同细度的超细角闪石、超细夕线石，提高涂料的强度的同时，强化涂料表面的起伏形状，进一步提高膜表面的红外接收面积，将涂料的固化时间显著的降低。并且，由于使用的材料均是在超细尺度之下，虽然微观下涂料表面起伏极大，宏观来看，涂料依然平整美观，不会造成视觉上的不适感。通过不同细度的稀土超细角闪石、超细夕线石的组合，强化成膜表面出现的微观凹凸形貌，使得宏观下光线散射效果更好，光泽度更低，强化二氧化钛降低光泽度的效果。本专利技术通过使用微晶纤维素，利用微晶纤维素毗邻的氢键而形成强烈的交互作用，使得涂料中的树脂和橡胶可以与交织成一定刚度的三维网状物，通过三维网状结构进一步与纳米二氧化硅团聚体交联，强化涂料结构的同时，使得涂料晶体形成上下层之间的复杂空隙，在红外加热时，可以通过气流下空隙中多次流本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种快速固化粉末涂料，其特征在于，包括聚酯混合料和氨基树脂混合料；以质量份计，所述聚酯混合料配方为：聚芳酯30-50份、聚对苯二甲酸丁二酯40-70份、聚乙烯微粉蜡1-3份、微晶纤维素0.5-1份、聚醋酸乙烯3-5份、液体硅橡胶1-3份、纳米二氧化硅团聚体55-65份、硫酸钡30-40份、三聚氰胺甲醛树脂5-8份；所述氨基树脂混合料配方为：脲醛树脂50-80份、异戊橡胶10-20份、稀土氧化物0.1-0.3份、消光碳酸钙20-30份、聚丙烯腈5-8份、纳米二氧化钛1-3份、聚偏二氟乙烯树脂0.5-2份。/n

【技术特征摘要】
1.一种快速固化粉末涂料，其特征在于，包括聚酯混合料和氨基树脂混合料；以质量份计，所述聚酯混合料配方为：聚芳酯30-50份、聚对苯二甲酸丁二酯40-70份、聚乙烯微粉蜡1-3份、微晶纤维素0.5-1份、聚醋酸乙烯3-5份、液体硅橡胶1-3份、纳米二氧化硅团聚体55-65份、硫酸钡30-40份、三聚氰胺甲醛树脂5-8份；所述氨基树脂混合料配方为：脲醛树脂50-80份、异戊橡胶10-20份、稀土氧化物0.1-0.3份、消光碳酸钙20-30份、聚丙烯腈5-8份、纳米二氧化钛1-3份、聚偏二氟乙烯树脂0.5-2份。


2.如权利要求1所述的快速固化粉末涂料，其特征在于，所述聚酯混合料和氨基树脂混合料的质量比为1-3:2-5。


3.如权利要求1所述的快速固化粉末涂料，其特征在于，所述纳米二氧化硅团聚体由以下质量份的组分制成：纳米二氧化硅1-2份、乙烯基三甲氧基硅烷0.5-0.7份、苯20-25份、丙烯酸树脂18-22份、超细角闪石1-1.5份、超细夕线石0.5-0.8份；所述超细角闪石的细度为1500-2000目，所述超细夕线石的细度为2500目-3000目。


4.如权利要求1所述的快速固化粉末涂料，其特征在于，所述稀土氧化物由质量比为1-3:7-9的氧化铈、氧化镧混合而成。


5.如权利要求1-4所述的快速固化粉末涂料，其特征在于，制备方法如下：
（1）纳米二氧化硅孔隙扩增
将纳米二氧化硅在压强为0.01-0.05个标准大气压下加热至120-140℃，保温15-18h，再取出冷却至常温；
（2）纳米二氧化硅表面羟基接枝
将苯倒入反应器中，在超声波震荡下，将纳米二氧化硅分3-5次投入反应器中，每次间隔30-50s，纳米二氧化硅全部投完后，超声波继续震荡20-30min；然后加入乙烯基三甲氧基硅烷，充入氮气保护，加热至70-80℃，...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏行，
申请(专利权)人：宁波爱甬新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33