一种粉末涂料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种粉末涂料，其特征在于，包括重量份数比的如下各组分：60

【技术实现步骤摘要】
一种粉末涂料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及涂料制备
，具体涉及一种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。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、高效率、节省资源和环保特点。它有两大类:热塑性粉末涂料和热固性粉末涂料。热塑性粉末涂料是由热塑性树脂、颜料、填料、增塑剂和稳定剂等成分组成的。热塑性粉末涂料包括:聚乙烯、聚丙烯、聚酯、聚氯乙烯、氯化聚醚、聚酰胺系、纤维素系、聚酯系等。热固性粉末涂料是由热固性树脂、固化剂、颜料、填料和助剂等组成。热固性粉末涂料包括:环氧树脂系、环氧
‑
聚酯系、聚酯系、聚氨酯系、丙烯酸树脂系等。低密度粉末涂料与普通粉末涂料相比，其在相同的膜厚下，有更大的喷涂面积，既节省了材料，喷涂效果也好。目前，市场面低密度粉末涂料较少，且密度降低后，如何确保其物化性能保持不变，避免造成塌陷也是值得考虑的问题。因此，如何开发一种具有超低密度且物化性能优良的粉末涂料有其实际意义。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是针对现有技术中粉末涂料存在的上述不足，提供一种新型粉末涂料，以气凝胶状混合物作为涂料基体，并辅以添加助剂、填料等组分制备得到，该粉末涂料具有超低密度、耐冲击以及良好的表面疏水性能，相同膜厚条件下，喷涂面积更大、效果更好。
[0004]为了实现上述目的，本申请采用如下技术方案：一种粉末涂料，包括重量份数比的如下各组分：60
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90份树脂/二氧化硅气凝胶混合基体、6
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10份空心玻璃微球、5
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8份高硅氧纤维、3
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7份玻璃纤维、3
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8份三氟甲基硅烷、10
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20份聚乙二醇、8
‑
12份聚丙烯酸钠盐。
[0005]优选的，包括重量份数比的如下各组分：85份树脂/二氧化硅气凝胶混合基体、8份空心玻璃微球、7份高硅氧纤维、5份玻璃纤维、6份三氟甲基硅烷、16份聚乙二醇、10份聚丙烯酸钠盐。
[0006]优选的，所述气凝胶混合基体中树脂气凝胶和二氧化硅气凝胶两者的重量比为3
‑
5:1；所述树脂气凝胶为以30
‑
50份丙烯酸树脂、20
‑
40份醇酸树脂和10
‑
30份酚醛树脂为原料制备而得。
[0007]上述任意一种粉末涂料的制备方法，包括如下步骤：S1：按重量份数比，将丙烯酸树脂、醇酸树脂和酚醛树脂混合，升温至120
‑
150℃加热熔融，随后加入丙三醇溶液，继续搅拌混合1
‑
2h，得到混合有机凝胶；随后将混合有机凝胶进行超临界CO2干燥，即得到混合树脂气凝胶；S2：按重量份数比，将碳气凝胶中加入正硅酸四乙酯和氨水，在130
‑
160℃下持续
脱水反应4
‑
6h；随后置入管式炉中，在450
‑
650℃下反应10
‑
25min，得到二氧化硅气凝胶；S3：按重量份数比，将步骤S1所述混合树脂气凝胶和二氧化硅气凝胶加入乙醇溶液中，充分混合搅拌；随后加入针管中，通过平口针头流入高压电场，即得三维缠绕状气凝胶混合基体；其中，控制溶液流速为1
‑
3ml/h，电压为20
‑
30kV，针头距收集板的距离为20
‑
40cm，收集时间为60
‑
120min；S4：按重量份数计，将步骤S3所得气凝胶混合基体和空心玻璃微球、高硅氧纤维、玻璃纤维、三氟甲基硅烷、聚乙二醇、聚丙烯酸钠盐混合，用螺杆挤出机将预混合的原材料进行熔融挤出，其中，挤出机Ⅰ区的温度为130℃
‑
140℃，挤出机Ⅱ区的温度为120℃
‑
130℃；经压片、冷却、粉碎、筛分即可得到最终粉末涂料。
[0008]优选的，步骤S1具体为：将30
‑
50份丙烯酸树脂、20
‑
40份醇酸树脂和10
‑
30份酚醛树脂混合，升温至135℃加热熔融，随后加入30
‑
50份丙三醇溶液，继续搅拌混合1.5h，得到混合有机凝胶；随后将混合有机凝胶进行超临界CO2干燥，即得到混合树脂气凝胶。
[0009]优选的，步骤S2具体为：将3
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5份碳气凝胶中加入10
‑
20份正硅酸四乙酯和10
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20份氨水，在140℃下持续脱水反应5h；随后置入管式炉中，在600℃下反应15min，得到二氧化硅气凝胶。
[0010]优选的，步骤S3具体为：将45
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75份步骤S1所述混合树脂气凝胶和10
‑
25份二氧化硅气凝胶，加入30
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50份乙醇溶液中，充分混合搅拌；随后加入针管中，通过平口针头流入高压电场，即得三维缠绕状气凝胶混合基体；控制溶液流速为2ml/h，电压为25kV，针头距收集板的距离为25cm，收集时间为100min。
[0011]优选的，步骤S4具体为：将60
‑
90份步骤S3所得气凝胶混合基体、6
‑
10份空心玻璃微球、5
‑
8份高硅氧纤维、3
‑
7份玻璃纤维、3
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8份三氟甲基硅烷、10
‑
20份聚乙二醇、8
‑
12份聚丙烯酸钠盐混合，用螺杆挤出机将预混合的原材料进行熔融挤出，其中，挤出机Ⅰ区的温度为130℃
‑
140℃，挤出机Ⅱ区的温度为120℃
‑
130℃；经压片、冷却、粉碎、筛分即可得到最终粉末涂料。
[0012]有益效果：1. 本专利技术以丙烯酸树脂、醇酸树脂和酚醛树脂制备得到混合树脂气凝胶，从树脂本体上形成轻质纳米多孔结构，树脂密度大幅度降低。为了避免因密度降低造成强度上的减弱，本专利技术以力学性能好的三维网络骨架材料碳气凝胶为模板，得到纳米管状骨架结构的二氧化硅气凝胶材料；同时，采用静电纺丝工艺，将混合树脂气凝胶和二氧化硅气凝胶静电纺丝，形成相互缠结的三维纳米网络结构，其强度和耐热性能显著提升，也避免了液态有机涂料直接与气凝胶颗粒混合存在分散性、相容性以及稳定性不好的问题。
[0013]2. 本专利技术通过添加三氟甲基硅烷，在气凝胶表面修饰CF3‑
基团使其接触角达到130度以上，其疏水性大大提高；在填料选择上，本专利技术以空心玻璃微球、高硅氧纤维、玻璃纤维等低密度成分，使涂料的强度和耐热性能进一步得到提高。
[0014]具体实施方式
[0015]以下结合下述实施方式进一步说明本专利技术，下述实施方式仅用于说明本专利技术，而非限制本专利技术。
[0016]实施例1S1：将30份丙烯酸树脂、2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种粉末涂料，其特征在于，包括重量份数比的如下各组分：60
‑
90份树脂/二氧化硅气凝胶混合基体、6
‑
10份空心玻璃微球、5
‑
8份高硅氧纤维、3
‑
7份玻璃纤维、3
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8份三氟甲基硅烷、10
‑
20份聚乙二醇、8
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12份聚丙烯酸钠盐。2.根据权利要求1所述的一种粉末涂料，其特征在于，包括重量份数比的如下各组分：85份树脂/二氧化硅气凝胶混合基体、8份空心玻璃微球、7份高硅氧纤维、5份玻璃纤维、6份三氟甲基硅烷、16份聚乙二醇、10份聚丙烯酸钠盐。3.根据权利要求1所述的一种粉末涂料，其特征在于，所述气凝胶混合基体中树脂气凝胶和二氧化硅气凝胶两者的重量比为3
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5:1；所述树脂气凝胶为以30
‑
50份丙烯酸树脂、20
‑
40份醇酸树脂和10
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30份酚醛树脂为原料制备而得。4.一种粉末涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：按重量份数比，将丙烯酸树脂、醇酸树脂和酚醛树脂混合，升温至120
‑
150℃加热熔融，随后加入丙三醇溶液，继续搅拌混合1
‑
2h，得到混合有机凝胶；随后将混合有机凝胶进行超临界CO2干燥，即得到混合树脂气凝胶；S2：按重量份数比，将碳气凝胶中加入正硅酸四乙酯和氨水，在130
‑
160℃下持续脱水反应4
‑
6h；随后置入管式炉中，在450
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650℃下反应10
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25min，得到二氧化硅气凝胶；S3：按重量份数比，将步骤S1所述混合树脂气凝胶和二氧化硅气凝胶加入乙醇溶液中，充分混合搅拌；随后加入针管中，通过平口针头流入高压电场，即得三维缠绕状气凝胶混合基体；其中，控制溶液流速为1
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3ml/h，电压为20
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30kV，针头距收集板的距离为20
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40cm，收集时间为60
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120min；S4：按重量份数计，将步骤S3所得气凝胶混合基体和空心玻璃微球、高硅氧纤维、玻璃纤维、三氟甲基硅烷、聚乙二醇、聚丙...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈艇，
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：