一种壁炉专用耐明火高温粉末涂料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种壁炉专用耐明火高温粉末涂料及其制备方法，包括固体环氧树脂40

【技术实现步骤摘要】
一种壁炉专用耐明火高温粉末涂料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及固体粉末涂料领域，尤其是涉及一种壁炉专用耐明火高温粉末涂料及其制备方法。

技术介绍

[0002]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。与普通溶剂型涂料及水性涂料不同的是，它的分散介质不是溶剂和水，而是空气。粉末涂料是与一般涂料完全不同的形态，它是以微细粉末的状态存在的。由于不使用溶剂，所以称为粉末涂料。粉末涂料的主要特点有：具有无害、高效率、节省资源和环保特点。
[0003]目前，粉末涂料在家电、建筑、汽车、管道以及防腐等领域均有广泛的应用。其中，在壁炉中应用过程中发现了一些问题。由于粉末涂料是涂覆在壁炉上，壁炉受热，涂层与壁炉属于不同的材料，两者的膨胀收缩系数不同，反复冷热交替导致涂层与壁炉的附着力变差，涂层容易脱落，从而造成用于壁炉的粉末涂料寿命较短，影响使用体验。
[0004]相关技术对于上述问题的研究和解决方案较少，而且效果也并不是很理想，因此，还有改善的空间。

技术实现思路

[0005]为了提高耐明火粉末涂料的使用寿命，本申请提供一种壁炉专用耐明火高温粉末涂料，由以下质量百分比的组分制备而成：固体环氧树脂40
‑
50%；改性有机硅树脂10
‑
20%；耐高温填料15
‑
30%；热稳定剂4
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8%；双氰胺2
‑
2.5%；助剂1
‑
1.5%；氧化铝0.2
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1%；颜料添加至100%；所述改性有机硅树脂由以下质量份数的组分制备而成：水500
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600份；甲苯80
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90份；无水乙醇50
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70份；二甲基二氯硅烷30
‑
35份；一苯基三氯硅烷20
‑
30份；二苯基二氯硅烷36
‑
42份；钛酸四丁酯6.2
‑
8.4份；醋酸酐5.6
‑
7.5份。
[0006]优选的，所述改性有机硅树脂的制备方法为：步骤1），将水、甲苯和无水乙醇搅拌均匀，然后滴加二甲基二氯硅烷、一苯基三氯硅烷和二苯基二氯硅烷，完成后静置30~50min，获得水解产物。
[0007]步骤2），将水解产物水洗至中性，保持水洗的温度在25
‑
40℃，得到硅醇溶液。
[0008]步骤3），将硅醇溶液与钛酸四丁酯搅拌均匀，在65
‑
70℃下缩合反应30min以上，用醋酸酐调节pH在6.3
‑
6.5之间，然后冷却搅拌，得到改性有机硅树脂。
[0009]首先，苯基含量的增加改性有机硅树脂的耐热性增加，这是因为在R基于硅基不变的条件下，苯基含量的增加必然导致甲基含量的减少，苯基含量的增加影响着有机硅聚合物中分子间空间位阻增大，涂层耐热能力强、柔韧性增强且附着力得以提高。其次，硅原子与氧原子电负性差别很大，与基材之间的附着力主要是通过氧原子与基材上的原子以偶极相互吸引或者形成配位键而连接在基材表面，通过固体环氧树脂和改性有机硅树脂以上述比例组成涂层的基料，R基与Si基的比例调整在合适的范围，使涂层基料分子之间的交联度较高，成膜情况较好，从而使得有机硅涂层附着力较好。
[0010]因此，要想得到耐明火的涂层，需要对甲基、苯基以及硅基的含量进行合理地调整。通过本申请中树脂的添加量对有机硅树脂进行改性，调整其余成分之间的投入量，组成一个完整的配方最终获得耐明火的粉末涂料，能够承受800
‑
1200℃的明火反复烧制，模拟冷热交替5
‑
10次后，涂层与壁炉内胆之间的附着力仍然能够达到GB/T 9286标准中的1级。相对于相关技术中仅能承受600℃的高温的粉末涂料、或者能承受800℃，但冷热反复交替次数仅能达到5次的高温粉末涂料具有显著的进步，弥补了目前市场上耐明火粉末涂料的不足。
[0011]优选的，所述热稳定剂由四[β
‑
（3,5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯、溴化四丁基铵和陶瓷微粉以1：（2.6
‑
4.3）：（6.4
‑
8.2）的质量比复配而成。
[0012]优选的，所述热稳定剂由四[β
‑
（3,5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯、溴化四丁基铵和陶瓷微粉以1：（3.6
‑
4.1）：（6.8
‑
7.2）的质量比复配而成。
[0013]由于本申请采用固体环氧树脂和改性有机硅树脂两种树脂基体进行混合，相对单一的树脂（不需要相容）来说，相容性还存在一定的缺陷。在进一步提高粉末涂料耐热性的时候，需要考虑树脂之间的相容性。通过上述组分以特定比例复合而成的热稳定剂，不但自身具有较好的耐热稳定性，还与本申请的树脂基体有着较好的相容性，能够与树脂基体更均匀地结合以达到较好的稳定性，进一步提升了粉末涂料的耐热性，从而使涂层不易脱落。
[0014]优选的，所述助剂包括占助剂总量30
‑
40%的钛酸酯附着力促进剂。
[0015]因为壁炉一般是金属，而金属不稳定，其表面容易发生氧化而生成金属氧化物，接触氧气、潮气之类物质会加速氧化过程。几乎所有涂料的涂层内部有含有微孔，这些微孔能够渗透氧气、水分子及离子类物质。如果涂层能够与金属表面黏结良好，因为渗透而引起的腐蚀就可以减少。因此，对于金属基材来说，尽可能提高涂料与金属的附着力显得尤为重要。对于本申请的耐明火的粉末涂料，通过选择钛酸酯附着力促进剂并以特定比例与树脂基体配合，反复冷热交替后涂层与基层粘结强度进一步提到，从而使涂料不易脱落。
[0016]优选的，所述助剂还包括占助剂总量40
‑
50%的丙烯酸酯流平剂。
[0017]优选的，所述丙烯酸酯流平剂的数均分子量为8000
‑
15000。
[0018]丙烯酸酯流平剂的相容性是其控制涂膜表面状态能力的一项重要指标。相容性太
好，溶在涂膜中，不易在涂膜表面形成新的界面，提供不了流平作用；相容性太差，不可能均匀的分布在涂膜表面，会相互聚集在一起，容易产生缩孔状的缺陷，会使涂膜光泽下降，产生雾影等不良的副作用。可见，只有理想的受控相容性，才会在涂膜表面形成新的界面层，起到流平的作用。
[0019]根据粉末涂料的基体、热稳定剂和耐高温填料的选择来改变丙烯酸酯流平剂的分子量、极性以实现其较好的相容性，将丙烯酸酯流平剂的数均分子量控制在8000
‑
15000之间，丙烯酸流平剂能够与粉末涂料中的组分更好地相容，最终的得到的粉末涂料中各组分混合均匀，从而使得喷涂后的涂层的耐明火性能均匀稳定。
[0020]更优选的，剩余的所述助剂还包括聚乙烯醇缩丁醛用以提高粉末涂料的耐冲击本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种壁炉专用耐明火高温粉末涂料，其特征在于：由以下质量百分比的组分制备而成：固体环氧树脂40
‑
50%；改性有机硅树脂10
‑
20%；耐高温填料15
‑
30%；热稳定剂4
‑
8%；双氰胺2
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2.5%；助剂1
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1.5%；氧化铝0.2
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1%；颜料添加至100%；所述改性有机硅树脂由以下质量份数的组分制备而成：水500
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600份；甲苯80
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90份；无水乙醇50
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70份；二甲基二氯硅烷30
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35份；一苯基三氯硅烷20
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30份；二苯基二氯硅烷36
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42份；钛酸四丁酯6.2
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8.4份；醋酸酐5.6
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7.5份。2.根据权利要求1所述的一种壁炉专用耐明火高温粉末涂料，其特征在于：所述改性有机硅树脂的制备方法为：步骤1），将水、甲苯和无水乙醇搅拌均匀，然后滴加二甲基二氯硅烷、一苯基三氯硅烷和二苯基二氯硅烷，完成后静置30~50min，获得水解产物；步骤2），将水解产物水洗至中性，保持水洗的温度在25
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40℃，得到硅醇溶液；步骤3），将硅醇溶液与钛酸四丁酯搅拌均匀，在65
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70℃下缩合反应30min以上，用醋酸酐调节pH在6.3
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6.5之间，然后冷却搅拌，得到改性有机硅树脂。3.根据权利要求1所述的一种壁炉专用耐明火高温粉末涂料，其特征在于：所述热稳定剂由四[β
‑
（3,5
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二叔丁基
‑4‑
羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯、溴化四丁基铵和陶瓷微粉以1：（2.6
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4.3）：（6.4
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8.2）的质量比复配而成。4.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘萍民，文佳军，
申请(专利权)人：航佳彩新材料广东有限公司，
类型：发明
国别省市：