一种低表面能耐污型粉末涂料及其制备、使用方法技术

本专利公开了一种低表面能耐污型粉末涂料及其制备、使用方法。该粉末涂料由氟改性环氧树脂10

【技术实现步骤摘要】
一种低表面能耐污型粉末涂料及其制备、使用方法


[0001]本专利技术涉及粉末涂料领域，具体地涉及一种低表面能耐污型粉末涂料及其制备使用方法。

技术介绍

[0002]粉末涂料作为涂料工业中重要组成部分，其最大的特点在于该涂料将空气作为分散介质，在固化成膜时基本无有机挥发物（VOC）排放，是一种公认的环境友好、工艺简单同时兼具高效率、易回收再利用等优点的新型涂料，也是我国涂料行业发展重点方向之一。
[0003]众所周知荷叶出淤泥而不染主要在于其表层上含有大量微米级突出以及突出上纳米级的蜡质，这种疏水的蜡状物质和表层纳米
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微米构造的共同作用赋予其超疏水耐污的特性。基于此，科学家们对此开始进一步升入研究，并在高层建筑外墙自清洁、航空航天器表面防结冰、海航设备防生物附着、矿坑金属仪器设备防腐蚀等领域得到广泛应用。
[0004]耐污型涂层相关的研究报道很多，但主要集中在液体涂料领域，而在粉末涂料领域却现有报道，主要原因在以下几个方面：1）、粉末涂料采用一次性固化成膜，表面形态主要以平面和砂纹为主，不足以构建微纳米级的形貌；2）、粉末涂料固化时间短，一般3~5分钟出现凝胶，15~20分钟完全固化，内部的含氟、硅等低表面能元素难以在涂层表面富集，因此涂层表面疏水性比较差。

技术实现思路

[0005]为解决上述的技术难题，本专利技术的公开了一种低表面能耐污型粉末涂料及其制备和使用方法。一方面该粉末涂料采用二段式固化工艺，一阶段150℃烘烤20min，给与树脂体系内的氟元素充足时间向表面富集；另一方面，当温度升高至200℃，涂层体系内添加的造孔剂，因其自身的分解/升华产生气态物质，可在涂层表面构筑微纳米结构，而且初期树脂出现的凝胶化使得这一形貌能够稳定存在，最终表现为一层兼具低表面能和微纳米结构的耐污层。
[0006]本专利技术的技术方案一种低表面能耐污型粉末涂料，其主要由以下组分组成（重量份）：氟改性环氧树脂10
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50份E
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12环氧树脂10
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50份环氧固化剂2
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15份造孔剂2
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10份常规助剂1
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5份填料5
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30份颜料1
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5份其中氟改性环氧树脂，其制备方法为：S1：称取1mol环氧当量的环氧树脂，加入反应釜内，在加入相同重量的有机溶剂
中，搅拌完全溶解，得到溶液A；S2：取一烧杯，加入0.3~0.7mol活泼氢当量的含氟化合物，溶解在有机溶剂中，搅拌完全溶解，得到溶液B；S3：将溶液B加入到溶液A中，继续搅拌均匀，加入0.1~2份的催化剂，搅拌升温至100~150℃，反应3~6小时，反应结束，减压脱出溶剂，即为所需的氟改性环氧树脂。
[0007]在氟改性环氧树脂中，所述的环氧树脂为：双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、脂环族环氧树脂、脂肪族环氧树脂等中的一种或多种。所述的有机溶剂为：甲苯、二甲苯、丙酮、二甲基亚砜等中的一种或多种。所述的含氟化合物为：全氟辛酸、单氟乙酸、全氟丙酸、1
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甲酸
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氟苯环等中的一种或多种。所述的催化剂为苄基三甲基溴化铵、乙基三苯基溴化铵、二丁基氧化锡、二月桂酸二丁基锡、苄基三苯基氯化膦、乙基三苯基溴化膦等中的一种或多种。
[0008]该低表面能耐污型粉末涂料中涉及的环氧固化剂为：双氰胺、癸二酸二酰肼、酚羟基类化合物中的一种或多种。
[0009]所述的造孔剂为：碳酸氢钠、脲、无水氯化铝、乙酰丙酮锌、无水醋酸铝等中的一种或多种，进一步优选碳酸氢钠、脲以及无水氯化铝中的一种或多种。
[0010]所述的常规助剂为市售的流平剂、丙烯酸酯共聚物（701B）、安息香、蜡粉等中的一种或多种。
[0011]所述的填料为：硫酸钡、碳酸钙、硅微粉、云母粉等中的一种或多种。
[0012]所述的颜料为炭黑、钛白粉、酞青蓝、铁黄、铁红中的一种或多种。
[0013]文中所述的低表面能耐污型粉末涂料，其制备方法为：S1：将权利要求书1中涉及的材料用混料机混合均匀后，经双螺杆挤出机挤出，压片，冷却后磨粉，收集160目筛粉即为所需的低表面能耐污型粉末涂料，其中挤出温度Ⅰ区位85~95℃，Ⅱ区为75~85℃，挤出频率为40Hz。
[0014]S2：将制备的粉末涂料经静电喷涂至马口铁上，转移至150℃烘烤20min，在转移至200摄氏度烘烤10min，即为所述的低表面能耐污型粉末涂料。
[0015]本专利技术专利具有以下优点和积极效果本专利基于荷叶仿生学公开了一种低表面能耐污型粉末涂料及其制备使用方法，即通过氟改性环氧树脂的表面富集及高温造孔剂的协同作用，赋予涂层耐污疏水性能，经测试方案制备的粉末涂料涂层的谁接触角达到121
°
，远高于普通欢颜树脂的85
°
，已经接近四氟乙烯的理论接触角。该涂层具有环保、使用效率高、疏水耐污等优点。
具体实施方式
[0016]以下对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。
[0017]在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
[0018]实施例1
一种低表面能耐污型粉末涂料，其主要由以下组分组成（重量份）：氟改性环氧树脂20份E
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12环氧树脂40份癸二酸二酰肼4份碳酸氢钠2份流平剂1.5份701B1份安息香0.5份硫酸钡30份炭黑1份其中氟改性环氧树脂，其制备方法为：S1：称取1mol环氧当量的E
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12，加入反应釜内，在加入相同重量的甲苯中，搅拌完全溶解，得到溶液A；S2：取一烧杯，加入0.4活泼氢当量的全氟辛酸，溶解在丙酮中，搅拌完全溶解，得到溶液B；S3：将溶液B加入到溶液A中，继续搅拌均匀，加入0.5份的催化剂苄基三甲基溴化铵，搅拌升温至130℃，反应5小时，反应结束，减压脱出溶剂，即为所需的氟改性环氧树脂。
[0019]该低表面能耐污型粉末涂料的制备方法为：将上述配方中的材料用混料机混合均匀后，经双螺杆挤出机挤出，压片，冷却后磨粉，收集160目筛粉即为所需的低表面能耐污型粉末涂料，其中挤出温度Ⅰ区位90℃，Ⅱ区为80℃，挤出频率为40Hz。
[0020]将制备的粉末涂料经静电喷涂至马口铁上，转移至150℃烘烤20min，在转移至200摄氏度烘烤10min，即为所述的低表面能耐污型粉末涂料。
[0021]经测试，该涂层的水接触角为121.6
°
，附着力为1级。
[0022]实施例2一种低表面能耐污型粉末涂料，其主要由以下组分组成（重量份）：氟改性环氧本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低表面能耐型污粉末涂料及其制备使用方法，其特征在于该粉末涂料固化涂层表层同时富集了低表面元素和构筑了微纳米结构，其具体配方如下：氟改性环氧树脂10
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50份E
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12环氧树脂10
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50份环氧固化剂2
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15份造孔剂2
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10份常规助剂1
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5份填料5
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30份颜料1
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5份。2.根据权利要求书1所述的低表面能耐污型粉末涂料，其特征在于，所述的氟改性环氧树脂，其制备方法为：S1：称取1mol环氧当量的环氧树脂，加入反应釜内，在加入相同重量的有机溶剂中，搅拌完全溶解，得到溶液A；S2：取一烧杯，加入0.3~0.7mol活泼氢当量的含氟化合物，溶解在有机溶剂中，搅拌完全溶解，得到溶液B；S3：将溶液B加入到溶液A中，继续搅拌均匀，加入0.1~2份的催化剂，搅拌升温至100~150℃，反应3~6小时，反应结束，减压脱出溶剂，即为所需的氟改性环氧树脂。3.根据权利要求书2所述的氟改性环氧树脂，其特征在于，所述的环氧树脂为：双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、脂环族环氧树脂、脂肪族环氧树脂等中的一种或多种。4.根据权利要求书2所述的氟改性环氧树脂，其特征在于，所述的有机溶剂为：甲苯、二甲苯、丙酮、二甲基亚砜等中的一种或多种。5.根据权利要求书2所述的氟改性环氧树脂，其特征在于，所述的含氟化合物为：全氟辛酸、单氟乙酸、全氟丙酸、1
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甲酸

【专利技术属性】
技术研发人员：任华，仇叶云，陈灵，张威，
申请(专利权)人：博德锐普南京科技有限公司，
类型：发明
国别省市：