一种耐候防腐蚀粉末涂料及其制备工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种耐候防腐蚀粉末涂料及其制备工艺，属于粉末涂料技术领域，包括以下重量份原料：环氧树脂90

【技术实现步骤摘要】
一种耐候防腐蚀粉末涂料及其制备工艺


[0001]本专利技术属于粉末涂料
，具体涉及一种耐候防腐蚀粉末涂料及其制备工艺。

技术介绍

[0002]粉末涂料以细微的粉末状态存在，不含溶剂具有100％的固体粉末，涂覆后清除容易，施工后涂膜基本上不产生针孔，形成的涂膜耐久性好，相比于溶剂型涂料，少有或者无挥发性有机物释放，无味，是一种环境友好的防腐涂料，符合防腐行业发展原则，具有安全、环保、节能等方面优势，主要应用于金属型材表面防护领域。
[0003]环氧树脂因其价格适中、耐腐蚀性能好而被广泛应用，因此被认为是粉末涂料配方中最合适的树脂之一，以环氧树脂为基体的粉末涂料具有良好的附着力、机械性能、抗湿性能和耐腐蚀性。其主要缺点是耐候性不好，当暴露于紫外线下会粉化和泛黄因而不适合户外涂装，并且环氧树脂脆性差，抗冲击能力差，导致涂层性能不佳，为解决这些问题，目前通过在环氧树脂基料中加入聚酯树脂进行改善，如中国专利CN112029081 B公告的低温固化型金属粉末涂料、制备方法及所用聚酯树脂，该专利实现了粉末涂料的低温固化，但是引入的聚酯树脂本身耐候差，无法改善环氧树脂的耐候性，且由于存在酯基，在潮湿环境下易水解，在防腐蚀方面性能受到很大的削弱。
[0004]环氧树脂粉末涂料虽然有较好的附着力，但是和溶剂型涂料相比，附着力却差很多，在金属涂膜前必须对基材进行除锈、除油处理，否则附着力很差，这种施工前的表面处理所耗费用约占整个涂层价格的45％，对大型部件涂装更是困难重重。
[0005]因此，有必要提供一种附着力高的耐候防腐蚀粉末涂料。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种耐候防腐蚀粉末涂料及其制备工艺，以解决
技术介绍
中的问题。
[0007]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0008]一种耐候防腐蚀粉末涂料，包括以下重量份原料：环氧树脂90
‑
100份、磷酸改性超支化聚醚10
‑
15份、改性氟化石墨烯5
‑
10份、颜填料3
‑
7份、助剂0.2
‑
3份、固化剂10
‑
13份、流平剂0.5
‑
1份和脱气剂0.1
‑
0.5份。
[0009]进一步地，磷酸改性超支化聚醚通过以下步骤制成：
[0010]步骤S1、将1,2,7,8
‑
二环氧辛烷、受阻胺基二元醇和四丁基氯化铵加入烧瓶中，边搅拌边升温至120℃，保温反应5h，反应结束后，冷却至室温，加入四氢呋喃将产物溶解，之后用去离子水进行沉淀，反复处理三次后，得到的产物50℃下真空干燥至恒重，得到受阻胺基超支化聚醚；
[0011]步骤S2、将受阻胺基超支化聚醚和乙二醇单丁醚加入烧瓶中，升温至125℃，逐滴加入磷酸的乙二醇单丁醚溶液，控制滴加速度为1滴/秒，滴加结束后，保温搅拌反应2
‑
3h，
冷却至室温，减压蒸馏去除乙二醇单丁醚，得到磷酸改性超支化聚醚。
[0012]以1,2,7,8
‑
二环氧辛烷和受阻胺基二元醇为原料，在四丁基氯化铵的催化作用下，制备出环氧基封端的受阻胺基超支化聚醚，进而利用磷酸与环氧基之间进行开环反应，引入磷酸酯基和羟基，得到磷酸改性超支化聚醚。
[0013]进一步地，步骤S1中1,2,7,8
‑
二环氧辛烷、受阻胺基二元醇和四丁基氯化铵的质量比为35.5：49.5：1.4。
[0014]进一步地，步骤S2中受阻胺基超支化聚醚和磷酸的质量比为7.8
‑
8.5：2.6
‑
3.1。
[0015]进一步地，受阻胺基二元醇通过以下步骤制成：
[0016]向干燥的烧瓶中加入甲醇和2,2,6,6
‑
四甲基哌啶胺，搅拌均匀后，加入三甲基丙烷单烯丙酯，缓慢升温至40℃，搅拌反应10h，反应结束后，减压蒸馏去除甲醇，得到受阻胺基二元醇，甲醇、2,2,6,6
‑
四甲基哌啶胺和三甲基丙烷单烯丙酯的用量比为50
‑
80mL：0.1mo l：0.15mo l，以2,2,6,6
‑
四甲基哌啶胺和三甲基丙烷单烯丙酯为原料，通过氨基与不饱和双键之间发生迈克尔加成反应，得到含有受阻胺结构的二元醇。
[0017]进一步地，改性氟化石墨烯通过以下步骤制成：
[0018]将氟化石墨烯粉末加入去离子水中，超声分散20
‑
30mi n，之后加入乙酸锌和尿素，磁力搅拌10
‑
15mi n后，超声处理20
‑
40mi n转移至水热反应釜中，温度180℃下反应8
‑
10h，反应完毕后过滤，滤饼用去离子水洗涤至洗涤液呈中性，60℃下干燥至恒重，得到中间产物，将中间产物置于乙醇水溶液中，超声20min后，加入氨丙基三乙氧基硅烷混合均匀后，70℃搅拌反应12h，离心，沉淀依次用无水乙醇和去离子水洗涤，干燥，得到改性氟化石墨烯。
[0019]进一步地，氟化石墨烯、去离子水、乙酸锌和尿素的用量比为0.16
‑
0.2g：100mL：0.01mo l：0.05mo l，中间产物、乙醇水溶液和氨丙基三乙氧基硅烷的用量比为500mg：100mL：3
‑
5mL，乙醇水溶液质量分数为70
‑
90％。
[0020]进一步地，氟化石墨烯的含氟量为53
‑
65wt％，厚度为5
‑
10nm，片径为4
‑
10μm，选用氟化石墨烯XF225和氟化石墨烯GCF080中的一种或两种。
[0021]氟化石墨烯具有低表面能、耐高温、耐腐蚀、耐摩擦等突出特点，但是其表面惰性大，在涂料基体中分散性差，本专利技术以氟化石墨烯表面含氧官能团为活性位点，使氧化锌在氟化石墨烯片层结构上生长，得到负载氧化锌的氟化石墨烯，即中间产物，并且为了提高中间产物与涂料基体之间的结合性，本专利技术利用氨丙基三乙氧基硅烷对其进行偶联改性，引入高活性氨基基团，得到改性氟化石墨烯。
[0022]一种耐候防腐蚀粉末涂料的制备工艺，包括以下步骤：
[0023]将助剂和磷酸改性超支化聚醚加入混合机中，转速500
‑
1000r/min下分散5
‑
10min，得到第一组分，将第一组分、环氧树脂、改性氟化石墨烯、颜填料、助剂、固化剂、流平剂和脱气剂混合，之后用挤出机在80
‑
110℃下挤出，通过压片、冷却、粉碎至粒径为20
‑
80μm，得到耐候防腐蚀粉末涂料。
[0024]进一步，环氧树脂由双酚型环氧树脂、酚醛型环氧树脂和脂肪族环氧树脂按照质量比40
‑
60：10
‑
20：1
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10组成，双酚型环氧树脂由双酚A型环氧树脂、双酚本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐候防腐蚀粉末涂料，其特征在于，包括以下重量份原料：环氧树脂90
‑
100份、磷酸改性超支化聚醚10
‑
15份、改性氟化石墨烯5
‑
10份、颜填料3
‑
7份、助剂0.2
‑
3份、固化剂10
‑
13份、流平剂0.5
‑
1份和脱气剂0.1
‑
0.5份；其中，磷酸改性超支化聚醚通过以下步骤制成：将受阻胺基超支化聚醚和乙二醇单丁醚混合，125℃下逐滴加入磷酸的乙二醇单丁醚溶液，滴加结束后，保温搅拌反应2
‑
3h，得到磷酸改性超支化聚醚。2.根据权利要求1所述的一种耐候防腐蚀粉末涂料，其特征在于，受阻胺基超支化聚醚和磷酸的质量比为7.8
‑
8.5：2.6
‑
3.1。3.根据权利要求1所述的一种耐候防腐蚀粉末涂料，其特征在于，受阻胺基超支化聚醚通过以下步骤制成：将1,2,7,8
‑
二环氧辛烷、受阻胺基二元醇和四丁基氯化铵混合，边搅拌边升温至120℃，保温反应5h，得到受阻胺基超支化聚醚。4.根据权利要求3所述的一种耐候防腐蚀粉末涂料，其特征在于，1,2,7,8
‑
二环氧辛烷、受阻胺基二元醇和四丁基氯化铵的质量比为35.5：49.5：1.4。5.根据权利要求3所述的一种耐候防腐蚀粉末涂料，其特征在于，受阻胺基二元醇通过以下步骤制成：将甲醇和2,2,6,6
‑
四甲基哌啶胺混合，加入三...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓环，
申请(专利权)人：广东涂墨技术有限公司，
类型：发明
国别省市：