一種氯化聚醚粉末塗料及其製備方法和使用方法與流程
2024-02-28 20:45:15
本發明涉及一種粉末塗料及其製備方法和使用方法。
背景技術：
氯化聚醚是一種線性結晶型聚合物，學名為聚3,3-雙(氯甲基)丁氧環。由於氯化聚醚(CPE)分子結構中含氯45.5％，氯甲基與沒有氫原子的分子主鏈上的碳原子相連，加熱時不易脫去「Cl」，故而耐熱性較高(其在強腐蝕介質條件下，120℃可長期使用，無強腐蝕介質時，140℃可短期使用)。主鏈上的這種對稱的規則結構和氯甲基的極性使氯化聚醚具有較高的熔點、結晶度和良好的物理機械性能以及突出的耐磨性能。氯化聚醚除有上述優良的性能外，還具有良好的絕緣性能、抗蠕變性能、加工性能、低吸水性、良好的耐化學藥品性、優異的阻燃性和粘接性。
正是由於氯化聚醚上述優點，氯化聚醚被用於防腐塗料及降低材料之間摩擦的減摩塗料中，而用於減摩塗料中需要氯化聚醚塗料對被粘材料具有優良的粘接力，儘管氯化聚醚具有優良的粘接力，但達不到減摩塗料所需要的粘接力。
技術實現要素：
本發明要解決現有用於減摩塗料中需要氯化聚醚塗料對被粘材料具有優良的粘接力，儘管氯化聚醚具有優良的粘接力，但達不到減摩塗料所需要的粘接力，而提供一種氯化聚醚粉末塗料及其製備方法和使用方法。
本發明的氯化聚醚粉末塗料按重量份數由90份～100份氯化聚醚、0.1份～0.2份矽烷偶聯劑、1份～10份增韌劑及1份～2份抗氧劑製備而成。
一種氯化聚醚粉末塗料的製備方法是按以下步驟進行的：
一、按重量份數稱取90份～100份氯化聚醚、0.1份～0.2份矽烷偶聯劑、1份～10份增韌劑及1份～2份抗氧劑；
所述的氯化聚醚粒度為100目～200目；所述的增韌劑粒度為100目～150目；
二、將90份～100份氯化聚醚、1份～10份增韌劑及1份～2份抗氧劑加入到球磨機中，然後按每1kg物料加入40個陶瓷球，並在溫度為15℃～20℃的條件下，研磨48h，再加入0.1份～0.2份矽烷偶聯劑，並在溫度為15℃～20℃的條件下，研磨72h，得到氯化聚醚粉末塗料；
所述的40個陶瓷球由直徑為38.5mm的陶瓷球、直徑為31mm的陶瓷球及直徑為25mm的陶瓷球組成，且40個陶瓷球中直徑為38.5mm的陶瓷球與直徑為31mm的陶瓷球的個數比為2:3，40個陶瓷球中直徑為38.5mm的陶瓷球與直徑為25mm的陶瓷球的個數比為2:3。
一種氯化聚醚粉末塗料的使用方法是按以下步驟進行的：
一、將異氰酸酯與氯苯混合，得到底塗劑，然後將底塗劑均勻塗覆至噴砂、除油後的零件表面，得到塗覆後的零件；
所述的異氰酸酯與氯苯的質量比為1:(5～20)；
所述的異氰酸酯為甲苯二異氰酸酯、2,2′-二甲基-3,3′,5,5′-三苯基甲烷四異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯、氫化二苯基甲烷二異氰酸酯、苯二亞甲基二異氰酸酯和異佛爾酮二異氰酸酯中的一種或其中幾種的混合物；
二、在噴塗機壓力為0.1MPa～0.3MPa的條件下，向塗覆後的零件表面均勻噴塗氯化聚醚粉末塗料，然後用弱壓縮空氣吹去零件表面多餘的氯化聚醚粉末塗料，得到噴塗氯化聚醚粉末塗料的零件；
三、把噴塗氯化聚醚粉末塗料的零件置於溫度為235℃±2℃的烘箱中，至零件表面氯化聚醚粉末塗料熔化，得到一次噴塗後的零件；
四、將一次噴塗後的零件按步驟二至三重複2次～3次，得到處理後的零件，然後將處理後的零件置於溫度為235℃±2℃的烘箱中，保溫15min～25min，再置於溫度為150℃的烘箱中，保溫40min，最後隨烘箱自然冷卻到室溫，即完成一種氯化聚醚粉末塗料的使用方法。
本發明的有益效果是：通過添加增韌劑，提高了粉末塗料的韌性；通過添加矽烷偶聯劑，提高了氯化聚醚與增韌劑的相容性；通過使用底塗劑，明顯提高了粉末塗料與材料表面的附著力。
具體實施方案
具體實施方案一：本實施方式氯化聚醚粉末塗料按重量份數由90份～100份氯化聚醚、0.1份～0.2份矽烷偶聯劑、1份～10份增韌劑及1份～2份抗氧劑製備而成。
本實施方式的有益效果是：通過添加增韌劑，提高了粉末塗料的韌性；通過添加矽烷偶聯劑，提高了氯化聚醚與增韌劑的相容性。
具體實施方式二：本實施方式與具體實施方式一的不同點是：所述的增韌劑為高密度聚乙烯和氯化聚乙烯中的一種或兩種的混合物。其它與具體實施方式一相同。
具體實施方式三：本實施方式與具體實施方式一或二之一的不同點是：所述的抗氧劑為亞磷酸三苯酯、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚和2,2'-亞甲基雙(4-甲基-6-叔丁基苯酚)中的一種或其中幾種的混合物。其它與具體實施方式一或二相同。
具體實施方式四：本實施方式與具體實施方式一至三之一的不同點是：所述的矽烷偶聯劑為3-氨基丙基三乙氧基矽烷、γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基矽烷和γ-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷中的一種或其中幾種的混合物。其它與具體實施方式一至三相同。
具體實施方式五：本實施方式所述的一種氯化聚醚粉末塗料的製備方法是按以下步驟進行的：
一、按重量份數稱取90份～100份氯化聚醚、0.1份～0.2份矽烷偶聯劑、1份～10份增韌劑及1份～2份抗氧劑；
所述的氯化聚醚粒度為100目～200目；所述的增韌劑粒度為100目～150目；
二、將90份～100份氯化聚醚、1份～10份增韌劑及1份～2份抗氧劑加入到球磨機中，然後按每1kg物料加入40個陶瓷球，並在溫度為15℃～20℃的條件下，研磨48h，再加入0.1份～0.2份矽烷偶聯劑，並在溫度為15℃～20℃的條件下，研磨72h，得到氯化聚醚粉末塗料；
所述的40個陶瓷球由直徑為38.5mm的陶瓷球、直徑為31mm的陶瓷球及直徑為25mm的陶瓷球組成，且40個陶瓷球中直徑為38.5mm的陶瓷球與直徑為31mm的陶瓷球的個數比為2:3，40個陶瓷球中直徑為38.5mm的陶瓷球與直徑為25mm的陶瓷球的個數比為2:3。
本具體實施方式中每1kg物料加入40個陶瓷球，物料為氯化聚醚、增韌劑和抗氧劑之和，陶瓷球中包含有三種粒徑的陶瓷球，分別為38.5mm、31mm及25mm。
具體實施方式六：本實施方式與具體實施方式五不同點是：步驟一中所述的增韌劑為高密度聚乙烯和氯化聚乙烯中的一種或兩種的混合物。其它與具體實施方式五相同。
具體實施方式七：本實施方式與具體實施方式五或六之一不同點是：步驟一中所述的抗氧劑為亞磷酸三苯酯、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚和2,2'-亞甲基雙(4-甲基-6-叔丁基苯酚)中的一種或其中幾種的混合物。其它與具體實施方式五或六相同。
具體實施方式八：本實施方式與具體實施方式五至七之一不同點是：步驟一中所述的矽烷偶聯劑為3-氨基丙基三乙氧基矽烷、γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基矽烷和γ-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷中的一種或其中幾種的混合物。其它與具體實施方式五至七相同。
具體實施方式九：本實施方式所述的一種氯化聚醚粉末塗料的使用方法是按以下步驟進行的：
一、將異氰酸酯與氯苯混合，得到底塗劑，然後將底塗劑均勻塗覆至噴砂、除油後的零件表面，得到塗覆後的零件；
所述的異氰酸酯與氯苯的質量比為1:(5～20)；
所述的異氰酸酯為甲苯二異氰酸酯、2,2′-二甲基-3,3′,5,5′-三苯基甲烷四異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯、氫化二苯基甲烷二異氰酸酯、苯二亞甲基二異氰酸酯和異佛爾酮二異氰酸酯中的一種或其中幾種的混合物；
二、在噴塗機壓力為0.1MPa～0.3MPa的條件下，向塗覆後的零件表面均勻噴塗氯化聚醚粉末塗料，然後用弱壓縮空氣吹去零件表面多餘的氯化聚醚粉末塗料，得到噴塗氯化聚醚粉末塗料的零件；
三、把噴塗氯化聚醚粉末塗料的零件置於溫度為235℃±2℃的烘箱中，至零件表面氯化聚醚粉末塗料熔化，得到一次噴塗後的零件；
四、將一次噴塗後的零件按步驟二至三重複2次～3次，得到處理後的零件，然後將處理後的零件置於溫度為235℃±2℃的烘箱中，保溫15min～25min，再置於溫度為150℃的烘箱中，保溫40min，最後隨烘箱自然冷卻到室溫，即完成一種氯化聚醚粉末塗料的使用方法。
本具體實施方式中在零件表面底塗劑沒有完全乾透前，進行噴塗氯化聚醚粉末塗料處理。
本實施方式的有益效果是：通過使用底塗劑，明顯提高了粉末塗料與材料表面的附著力。
具體實施方式十：本實施方式與具體實施方式九不同點是：步驟一中所述的零件為不鏽鋼材料或鈦合金材料。其它與具體實施方式九相同。
採用下述試驗驗證本發明效果：
實施例一：
一種氯化聚醚粉末塗料，氯化聚醚粉末塗料按重量份數由95份氯化聚醚、0.15份矽烷偶聯劑、5份增韌劑及1份抗氧劑製備而成。
一、按重量份數稱取95份氯化聚醚、0.15份矽烷偶聯劑、5份增韌劑及1份抗氧劑；
所述的氯化聚醚粒度為150目；所述的增韌劑粒度為150目；
二、將95份氯化聚醚、5份增韌劑及1份抗氧劑加入到球磨機中，然後按每1kg物料加入40個陶瓷球，並在溫度為18℃的條件下，研磨48h，再加入0.15份矽烷偶聯劑，並在溫度為18℃的條件下，研磨72h，得到氯化聚醚粉末塗料；
所述的40個陶瓷球由直徑為38.5mm的陶瓷球、直徑為31mm的陶瓷球及直徑為25mm的陶瓷球組成，且40個陶瓷球中直徑為38.5mm的陶瓷球與直徑為31mm的陶瓷球的個數比為2:3，40個陶瓷球中直徑為38.5mm的陶瓷球與直徑為25mm的陶瓷球的個數比為2:3；
所述的增韌劑為高密度聚乙烯；
所述的抗氧劑為亞磷酸三苯酯；
所述矽烷偶聯劑為3-氨基丙基三乙氧基矽烷；
為測試氯化聚醚粉末塗料與對被粘材料的粘接力，因此，需要將本實施例製備的氯化聚醚粉末塗料處理後的兩個零件進行貼合固化，測試剪切強度，具體是按以下步驟進行的：
一、將異氰酸酯與氯苯混合，得到底塗劑，然後將底塗劑均勻塗覆至噴砂、除油後的零件表面，得到塗覆後的零件；
所述的異氰酸酯與氯苯的質量比為1:10；
所述的異氰酸酯為甲苯二異氰酸酯；所述的零件為0Cr15Ni5Cu2Ti不鏽鋼滑塊；
二、在噴塗機壓力為0.2MPa的條件下，向塗覆後的零件表面均勻噴塗氯化聚醚粉末塗料，然後用弱壓縮空氣吹去零件表面多餘的氯化聚醚粉末塗料，得到噴塗氯化聚醚粉末塗料的零件；
三、把噴塗氯化聚醚粉末塗料的零件置於溫度為235℃的烘箱中，至零件表面氯化聚醚粉末塗料熔化，得到一次噴塗後的零件；
四、將一次噴塗後的零件按步驟二至三重複2次，得到處理後的零件，將兩塊處理後的零件貼合併置於夾具中，在溫度為235℃的烘箱中，保溫15min，再置於溫度為150℃的烘箱中，保溫40min，最後隨烘箱自然冷卻到室溫，得到待剪切件。
本實施例中在零件表面底塗劑沒有完全乾透前，進行噴塗氯化聚醚粉末塗料處理。
本實施例中在零件表面氯化聚醚粉末塗料熔化時，未固化前，將兩塊處理後的零件貼合。
對比實驗一：本對比實驗與實施例一的不同點是：所述的氯化聚醚粒度為40目。其它與實施例一相同。
對比實驗二：本對比實驗與實施例一的不同點是：所述的氯化聚醚粒度為60目。其它與實施例一相同。
對比實驗三：本對比實驗與實施例二的不同點是：所述的增韌劑粒度為60目。其它與實施例一相同。
對比實驗四：本對比實驗與實施例一的不同點是：
一、在噴塗機壓力為0.2MPa的條件下，向噴砂、除油後的零件表面均勻噴塗氯化聚醚粉末塗料，然後用弱壓縮空氣吹去零件表面多餘的氯化聚醚粉末塗料，得到噴塗氯化聚醚粉末塗料的零件；
所述的零件為0Cr15Ni5Cu2Ti不鏽鋼滑塊；
二、把噴塗氯化聚醚粉末塗料的零件置於溫度為235℃的烘箱中，至零件表面氯化聚醚粉末塗料熔化，得到一次噴塗後的零件；
三、將一次噴塗後的零件按步驟一至二重複2次，得到處理後的零件，將兩塊處理後的零件貼合併置於夾具中，在溫度為235℃的烘箱中，保溫15min，再置於溫度為150℃的烘箱中，保溫40min，最後隨烘箱自然冷卻到室溫，得到待剪切件。其它與實施例一相同。
本對比實驗中在零件表面氯化聚醚粉末塗料熔化時，未固化前，將兩塊處理後的零件貼合。
對實施例一及對比實驗一至三得到的待剪切件按測試標準為GB/T7124-2008測試剪切強度，測試結果如表1所示：
表1
由表可知，氯化聚醚的韌性較差、與零件表面的附著力較弱，通過添加增韌劑提高了粉末塗料的韌性，通過使用底塗劑明顯提高了粉末塗料與零件表面的附著力。