一种耐腐蚀聚酯粉末涂料及制备方法技术

本发明专利技术涉及粉末涂料技术领域，具体为一种耐腐蚀聚酯粉末涂料及制备方法；本发明专利技术为了提高粉末涂料的耐腐蚀性能与耐磨性能，使用了纳米石墨烯作为增强材料加入到了粉末涂料中；利用石墨烯材料的片状结构，阻隔涂层固化后形成的微小孔隙；并且为了进一步提高纳米石墨烯在图层中的分散，本发明专利技术还对纳米石墨烯进行了改性处理，首先对其进行羧基化，之后使用4,4'

【技术实现步骤摘要】
一种耐腐蚀聚酯粉末涂料及制备方法


[0001]本专利技术涉及粉末涂料
，具体为一种耐腐蚀聚酯粉末涂料及制备方法。

技术介绍

[0002]粉末涂料是一类不含溶剂，不含挥发性有机化合物的涂料，易于施工，便于自动化喷涂，可以使用在具有复杂表面的器物上，形成均匀、平滑的保护性涂层，避免器物收到外界侵蚀与损害。其中，聚氨酯粉末涂料作为粉末涂料中的重要一类，其具有较好的耐候性与气候稳定性，并且附着能力好，与铁制品、铝制品、木材均有着较好的结合强度，但是受限于聚氨酯自身性质，聚氨酯经长时间紫外照射后，会发生性能劣化现象，造成耐久性能下降，耐磨性降低的缺点，严重影响了户外的使用寿命与保护性能，因此有必要针对该缺陷进行攻克，以满足市场需求。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种耐腐蚀聚酯粉末涂料及制备方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种耐腐蚀聚酯粉末涂料，具有以下技术特征：按重量分数计，所述耐腐蚀聚酯粉末涂料包括以下组分：95
‑
98份改性聚氨酯聚合物、0.3
‑
0.5份耐水解剂、0.1
‑
0.3份抗氧化剂；
[0005]其中，所述改性聚氨酯复合物包括以下组分：4.4
‑
5.1份二异氰酸酯化合物、5.3
‑
6份聚碳酸酯二元醇、0.2
‑
0.42份扩链剂、0.01
‑
0.02份催化剂、1.4
‑
2份改性纳米石墨烯。
[0006]进一步的，所述耐水解剂为碳化二亚胺；所述抗氧化剂为抗氧化剂1010或抗氧化剂168中的任意一种。
[0007]进一步的，所述二异氰酸酯化合物为异佛尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯中的任意一种。
[0008]进一步的，所述扩链剂为1,4
‑
丁二醇；所述催化剂为二月桂酸二丁基锡。
[0009]一种耐腐蚀聚酯粉末涂料的制备方法，包括以下步骤：
[0010]S1.制备改性纳米石墨烯；
[0011]S11.将纳米石墨烯分散至浓度为6
‑
8mol/L的硝酸溶液中，升温至45
‑
60℃，超声分散2
‑
4h后，离心分离，使用去离子水洗涤至中性后，干燥至恒重后，将其再次分散至去离子水中，超声分散30
‑
45min后，加入碳酸氢钠与碘化银，升温至35
‑
50℃，反应3
‑
5h后，过滤，使用去离子水洗涤过滤产物至中性后，真空干燥至恒重后，得到羧基化石墨烯；
[0012]S12.将4,4'
‑
二氨基苯酰替苯胺溶于DMF中，配置为4,4'
‑
二氨基苯酰替苯胺溶液，升温至45
‑
60℃，氮气氛围下，向4,4'
‑
二氨基苯酰替苯胺溶液中加入二月桂酸二丁基锡，搅拌分散后，滴加异佛尔酮二异氰酸酯，滴加时间为1
‑
1.5h，滴加结束后，继续反应1
‑
2h后，旋蒸去除多余溶剂，得到端氨基抗紫外聚合物；
[0013]S13.将步骤S12制备得到的端氨基抗紫外聚合物分散至纯净的DMF中，升温至60
‑
75℃，加入羧基化石墨烯，超声分散反应4
‑
6h后，过滤，使用DMAc洗涤沉淀3
‑
5次后，真空干燥至恒重，得到改性纳米石墨烯；
[0014]S2.将聚碳酸酯二元醇与二异氰酸酯化合物混合，升温至85
‑
95℃，氮气氛围下反应1.5
‑
2h后，得到聚氨酯预聚物；将改性石墨烯分散至扩链剂中，配置为石墨烯悬浮液，将其加入至聚氨酯预聚物中，升温至80
‑
95℃，混合15
‑
30min后，加入催化剂，升温至110
‑
120℃，继续反应12
‑
24h后，停止加热，使用去离子水洗涤，真空干燥至恒重，得到改性聚氨酯聚合物；
[0015]S3.将改性聚氨酯复合物与耐水解剂、抗氧化剂混合后，混炼20
‑
30min，挤出造粒后，将其粉碎磨粉，得到耐腐蚀聚酯粉末涂料。
[0016]进一步的，步骤S11中，按质量份数计，所述纳米石墨烯、碳酸氢钠与碘化银的质量比为5：(6
‑
8)：(1
‑
4)。
[0017]进一步的，步骤S12中，按质量份数计，所述4,4'
‑
二氨基苯酰替苯胺、二月桂酸二丁基锡、异佛尔酮二异氰酸酯的质量比为(1.8
‑
2.1)：(0.03
‑
0.05)：1。
[0018]进一步的，步骤S13中，按质量份数计，所述端氨基抗紫外聚合物与羧基化石墨烯的质量比为5：(0.5
‑
1)。
[0019]与现有技术相比，本专利技术所达到的有益效果是：
[0020]1.本专利技术为了提高粉末涂料的耐腐蚀性能与耐磨性能，使用了纳米石墨烯作为增强材料加入到了粉末涂料中；粉末涂料在使用过程中会首先喷涂在器物表面，并受静电吸附作用附着在器物的表面，并经受高温烘烤后重新固化交联，成成保护层，避免器物收到外界侵蚀，但是在重新受热固化过程中，粉末涂料的不同颗粒之间在熔融固化后，仍会存在纳米尺度的微小孔隙，成为涂层的薄弱点，易受到外界的侵蚀，从而造成器物表面腐蚀或氧化；石墨烯材料拥有片状结构，分散在涂层树脂基体中可以起到阻隔作用，隔断涂层间的微小孔隙，从而起到降低外界物质对器物的侵蚀，并且纳米石墨烯还有这极高的机械强度和硬度，可以有效提高涂层的耐磨性能，延长涂层的保护寿命，降低摩擦磕碰造成的涂层损伤；
[0021]2.本专利技术为了进一步的提升纳米石墨烯在涂层中的分散性与结合强度，本专利技术对纳米石墨烯进行了改性处理；本专利技术首先对石墨烯材料进行了羧基化处理，在其表面制备活性羧基基团；之后使用4,4'
‑
二氨基苯酰替苯胺与异佛尔酮二异氰酸酯反应，限定其反应条件，生成端氨基的抗紫外聚合物，保留其中芳香族酰胺键，并引入苯环结构，从而吸收紫外线能量转化为热能，降低在外线对树脂涂层造成的劣化；同时，使用羧基化石墨烯与之反应，可以有效避免抗紫外成分的析出，长时间保持性能；之后本专利技术进一步限定了改性纳米石墨烯的添加，将分散在扩链剂中共混，并进一步的与异氰酸酯反应，形成交联网络，大幅提高了石墨烯材料在涂层中的分散性与结合强度，有效提高了涂层的耐腐蚀、耐磨性能。
具体实施方式
[0022]下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0023本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐腐蚀聚酯粉末涂料，其特征在于：按重量分数计，所述耐腐蚀聚酯粉末涂料包括以下组分：95
‑
98份改性聚氨酯聚合物、0.3
‑
0.5份耐水解剂、0.1
‑
0.3份抗氧化剂；其中，所述改性聚氨酯复合物包括以下组分：4.4
‑
5.1份二异氰酸酯化合物、5.3
‑
6份聚碳酸酯二元醇、0.2
‑
0.42份扩链剂、0.01
‑
0.02份催化剂、1.4
‑
2份改性纳米石墨烯。2.根据权利要求1所述的一种耐腐蚀聚酯粉末涂料，其特征在于：所述耐水解剂为碳化二亚胺；所述抗氧化剂为抗氧化剂1010或抗氧化剂168中的任意一种。3.根据权利要求1所述的一种耐腐蚀聚酯粉末涂料，其特征在于：所述二异氰酸酯化合物为异佛尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯中的任意一种。4.根据权利要求1所述的一种耐腐蚀聚酯粉末涂料，其特征在于：所述扩链剂为1,4
‑
丁二醇；所述催化剂为二月桂酸二丁基锡。5.一种耐腐蚀聚酯粉末涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.制备改性纳米石墨烯；S11.将纳米石墨烯分散至浓度为6
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8mol/L的硝酸溶液中，升温至45
‑
60℃，超声分散2
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4h后，离心分离，使用去离子水洗涤至中性后，干燥至恒重后，将其再次分散至去离子水中，超声分散30
‑
45min后，加入碳酸氢钠与碘化银，升温至35
‑
50℃，反应3
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5h后，过滤，使用去离子水洗涤过滤产物至中性后，真空干燥至恒重后，得到羧基化石墨烯；S12.将4,4'
‑
二氨基苯酰替苯胺溶于DMF中，配置为4,4'
‑
二氨基苯酰替苯胺溶液，升温至45
‑
60℃，氮气氛围下，向4,4'
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二氨基苯酰替苯胺溶液中加入二月桂酸二丁基锡，...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈芳芳，王玮婉，
申请(专利权)人：温州欧邦新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：