氟改性甲基丙烯酸環氧粉末塗料及其製備方法
2023-06-10 07:02:51 1
專利名稱：氟改性甲基丙烯酸環氧粉末塗料及其製備方法
技術領域：
本發明涉及粉末塗料領域，具體涉及一種氟改性甲基丙烯酸環氧粉末塗料及其制
備方法。
背景技術：
粉末塗料作為一種快速發展的塗料品種，具有無溶劑、無汙染、低能耗、塗裝效率高、貯運方便等優點，具有極大的市場潛力。隨著我國經濟的持續穩定增長以及人民生活水平的不斷提高，粉末塗裝業務也不斷增加。 其中環氧樹脂粉末塗料以其粘接力強、耐高溫和優異的電絕緣性能，廣泛用於家
電、交通工具，五金機械等領域，是粉末塗料中最為重要的塗料種類之一。 含氟聚合物中氟原子的電負性極強，C-F鍵鍵能很大，極化率低，F原子半徑小，表
現出很好的耐久性、耐候性、耐化學藥品性、低表面張力以及疏水、疏油性等特殊表面性能，
但由於氟樹脂價格較高，限制了其開發應用。並且，在金屬塗裝等對環氧樹脂粉末塗料的防
腐性、耐汙性及成本提出了更高的要求。普通環氧樹脂粉末塗料由於存在塗層偏厚、耐汙及
耐老化性能差等問題，在相應塗裝技術領域受到一定限制。
發明內容
本發明要解決的技術問題是針對現有普通環氧粉末塗料在金屬構件塗裝技術上耐汙、防腐性能的不足，提供一種抗汙染性能、塗層防腐和裝飾性能優異的粉末塗料。
為解決上述技術問題，本發明提供一種氟改性甲基丙烯酸環氧樹脂粉末塗料製備方法包括步驟提供原料，所述原料包括的成分及對應重量百分比為甲基丙烯酸六氟丁酯改性環氧樹脂50 % 70 % ，固化劑1 % 4% ，聚丙烯酸酯流平劑0. 5 % 1. 5 % ，丙烯酸酯共聚物潤溼促進劑0. 5 % 1. 5 % ，抗黃變安息香0. 1 % 0. 3 % ，鈦白粉5 % 25 % ，硫酸鋇5% 20%，流動促進劑0. 5% 1. 5%，顏料1% 20%，助劑0. 1% 1% ;
將上述原料充分混合均勻後，由螺杆擠出機在90°C 115t:混煉熔融擠出；將擠出的物料冷卻壓片、破碎後送磨粉機研磨，過篩後得到所需粉末塗料。
可選地，所述甲基丙烯酸六氟丁酯接枝改性環氧樹脂分子包括/具有如下結構
formula see original document page 3 其中n為自然數。
可選地，所述的甲基丙烯酸六氟丁酯接枝改性環氧樹脂是甲基丙烯酸六氟丁酯與雙酚A型環氧樹脂，或甲基丙烯酸六氟丁酯、雙酚A型環氧樹脂與苯乙烯、丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸二乙基己酯、丙烯醯胺、丙烯酸羥乙酯中的一種或多種單體在過氧化物引發
劑的作用下合成的含氟側鏈的環氧丙烯酸樹脂。 可選地，所述的固化劑為是雙氰胺。 可選地，所述的硫酸鋇為沉澱硫酸鋇或超細硫酸鋇。 可選地，所述的鈦白粉為金紅石型鈦白粉。 可選地，所述的流動促進劑可以是蠟狀的有機化合物，例如可以是寧波南海化學 有限公司的市售產品w-i型粉末流動助劑，作為表面調節劑，降低熔融粘度、增加塗液流動 性、脫除氣體。 可選地，所述抗黃變安息香用來作為脫氣劑，作用是消除熔融粉末塗液中的氣泡， 也即消除形成塗膜針孔缺陷的主要因素。 可選地，所述的顏料可以是各類常規有機或無機顏料，主要根據塗料顏色的要求 按照一定比例加入。 可選地，所述的助劑可以是增硬齊U、增電齊U、增光齊iJ、消光劑中的一種或幾種。 本發明的氟改性甲基丙烯酸環氧粉末塗料採用靜電噴塗施工方法作用於經噴砂 或拋丸、磷化、鉻化前處理的鋼鐵基材上，經180°C -200°C固化15分鐘，自然冷卻至室溫，放 置24h後，塗層達到使用強度。 本發明所述方法所製備的氟改性甲基丙烯酸環氧粉末塗料，其含氟側鏈在成膜 後，可集中在塗層表面，最大限度地發揮氟原子的作用，使塗層具有優異的疏水，疏油表面 特性，同普通環氧樹脂粉末塗料相比，其靜滴接觸角提高了至少15° ，能顯著提高物體表面 的抗汙染能力，同時具有優異的耐腐蝕性能及表面耐磨性能。
具體實施例方式
在以下實施例中，接觸角測量採用德國Data physics 0CA20視頻光學接觸角測量 儀。測試方法為接觸媒介採用去離子水，液滴體積為5 ii L，液滴與塗層接觸30秒以後開 始測量數據，選擇塗層表面不同位置的12點進行常溫靜態接觸角測量。
實施例1 原料 比例(wt^)
甲基丙烯酸六氟丁酯接枝改性環氧樹脂 68
雙氰胺 3
聚丙烯酸酯流平劑 0. 5 丙烯酸酯共聚物潤溼促進劑 0. 5 抗黃變安息香 0. 3 金紅石型鈦白粉 20
硫酸鋇 6
流動促進劑 0.5
群青 1. 2 將上述配方中的各組分預混合分散，在雙螺杆擠出機115t:熔融擠出、壓片、破碎， 160目篩網過篩，得白色氟改性丙烯酸環氧粉末塗料。 利用上述氟改性丙烯酸環氧粉末塗料製作的塗層性能測試結果如下
4
塗膜外觀平整光滑，無縮孔，無針孔； 塗膜厚度35-60咖； 耐衝擊強度50kg cm ; 正反衝測試通過； 鉛筆硬度測試2H無劃傷； 彎曲硬度測試OT彎通過； 附著力l級； 耐鹽霧測試1000小時腐蝕力不大於1級； 杯突凸高不低於8mm ; 接觸角97° 。 實施例2 原料 比例(wt^) 甲基丙烯酸六氟丁酯接枝改性環氧樹脂 57 雙氰胺 3 聚丙烯酸酯流平劑 1. 5 丙烯酸酯共聚物潤溼促進劑 0. 5 抗黃變安息香 0.7 金紅石型鈦白粉 5 硫酸鋇 25 流動促進劑 1. 5 碳黑 3. 2 酞氰綠 0. 6 E-H紅 0. 5 消光劑 1. 5 將上述配方按實施例1中的生產方法製備，可得到一種灰色粉末塗料。 利用上述氟改性丙烯酸環氧粉末塗料製作的塗層性能測試結果如下 塗膜外觀平整光滑，無縮孔，無針孔； 塗膜厚度35-50um ; 耐衝擊強度50kg cm 正反衝測試通過； 鉛筆硬度測試2H無劃傷 彎曲硬度測試0T彎通過 附著力l級 耐鹽霧測試1000小時腐蝕力不大於1級； 杯突凸高不低於8mm ; 接觸角92° 。 實施例3 原料 比例(wt^) 甲基丙烯酸六氟丁酯接枝改性環氧樹脂 50
雙氰胺 2 聚丙烯酸酯流平劑 1. 5 丙烯酸酯共聚物潤溼促進劑 1. 5 抗黃變安息香 0. 5 金紅石型鈦白粉 25 硫酸鋇 15 流動促進劑 1. 5 耐曬黃 0.5 酞氰綠 0. 6 抗劃傷劑 1. 9 將上述配方按預混合，然後在雙螺杆擠出機裡熔融擠出、混合、冷卻、壓片、粗破 碎，優選ACM空氣分級磨研磨，分級、160目過篩，得到合格抗劃傷劑氟改性丙烯酸環氧粉末 塗料。 利用上述氟改性丙烯酸環氧粉末塗料製作的塗層性能測試結果如下 塗膜外觀平整光滑，無縮孔，無針孔； 塗膜厚度35-50um ; 耐衝擊強度50kg cm ; 正反衝測試通過； 鉛筆硬度測試2H無劃傷； 彎曲硬度測試0T彎通過； 附著力l級； 耐鹽霧測試1000小時腐蝕力不大於1級； 杯突凸高不低於8mm ; 接觸角92° ; 耐酸性測試3% HC1溶液浸泡，250小時無變化； 耐鹼性測試5 % NaOH溶液浸泡，180小時無變化。
:0098] 實施例4
:0099] 原料 比例(wt% )
:0100] 甲基丙烯酸六氟丁酯接枝改性環氧樹脂 60
:0101] 雙氰胺 3
:0102] 聚丙烯酸酯流平劑 0.8
:0103] 丙烯酸酯共聚物潤溼促進劑 1.0
:0104] 抗黃變安息香 0.5
:0105] 金紅石型鈦白粉 5
:0106] 硫酸鋇 15
:0107] 碳酸鈣 7
:0108] 流動促進劑 1.5
:0109] 碳黑 4.5
:0110] 酞氰綠 0.6
砂紋劑 1.1 將上述配方按預混合，然後在雙螺杆擠出機裡熔融擠出、混合、冷卻、壓片、粗破 碎，最後經優選ACM空氣分級磨研磨，分級、160目過篩，得到合格黑色砂紋型氟改性丙烯酸 環氧粉末塗料。 利用上述氟改性丙烯酸環氧粉末塗料製作的塗層性能測試結果如下
塗膜外觀平整光滑，無縮孔，無針孔；
塗膜厚度40-55um ;
耐衝擊強度50kg cm ; 正反衝測試通過；
鉛筆硬度測試2H無劃傷；
彎曲硬度OT彎通過；
附著力l級； 耐鹽霧測試1000小時腐蝕力不大於1級；
杯突凸高不低於8mm;
接觸角94° ; 耐酸性測試3% HC1溶液浸泡，250小時無變化；
耐鹼性測試5 % NaOH溶液浸泡，180小時無變化。 本發明雖然以較佳實施例公開如上，但其並不是用來限定權利要求，任何本領域 技術人員在不脫離本發明的精神和範圍內，都可以做出可能的變動和修改，因此本發明的 保護範圍應當以本發明權利要求所界定的範圍為準。
權利要求
一種氟改性甲基丙烯酸環氧樹脂粉末塗料的製備方法，其特徵在於，包括步驟提供原料，所述原料包括的成分及對應重量百分比為甲基丙烯酸六氟丁酯改性環氧樹脂50％至70％，固化劑1％至4％，聚丙烯酸酯流平劑0.5％至1.5％，丙烯酸酯共聚物潤溼促進劑0.5％至1.5％，抗黃變安息香0.1％至0.3％，鈦白粉5％至25％，硫酸鋇5％至20％，流動促進劑0.5％至1.5％，顏料1％至20％，助劑0.1％至1％；將上述原料充分混合均勻後，由螺杆擠出機在90℃～115℃混煉熔融擠出；將擠出的物料冷卻壓片、破碎後送磨粉機研磨並過篩。
2. 如權利要求1所述的氟改性甲基丙烯酸環氧樹脂粉末塗料的製備方法，其特徵在於所述甲基丙烯酸六氟丁酯接枝改性環氧樹脂分子具有如下結構formula see original document page 2其中n為自然數。
3. 如權利要求1所述的氟改性甲基丙烯酸環氧樹脂粉末塗料的製備方法，其特徵在於所述的甲基丙烯酸六氟丁酯接枝改性環氧樹脂是甲基丙烯酸六氟丁酯與雙酚A型環氧樹脂，或甲基丙烯酸六氟丁酯、雙酚A型環氧樹脂與苯乙烯、丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸二乙基己酯、丙烯醯胺、丙烯酸羥乙酯中的一種或多種單體在過氧化物引發劑的作用下 合成的含氟側鏈的環氧丙烯酸樹脂。
4. 如權利要求1所述的氟改性甲基丙烯酸環氧樹脂粉末塗料的製備方法，其特徵在於所述的固化劑為雙氰胺。
5. 如權利要求1所述的氟改性甲基丙烯酸環氧樹脂粉末塗料的製備方法，其特徵在於所述的硫酸鋇為沉澱硫酸鋇或超細硫酸鋇。
6. 如權利要求1所述的氟改性甲基丙烯酸環氧樹脂粉末塗料的製備方法，其特徵在於所述的鈦白粉為金紅石型鈦白粉。
7. 根據前述權利要求中任一項所述的製備方法所製備的環氧樹脂粉末塗料。
全文摘要
本發明涉及一種氟改性甲基丙烯酸環氧粉末塗料製備方法，將原料按如下重量百分比混合甲基丙烯酸六氟丁酯改性環氧樹脂50％～70％，固化劑1％～4％，聚丙烯酸酯流平劑0.5％～1.5％，丙烯酸酯共聚物潤溼促進劑0.5％～1.5％，抗黃變安息香0.1％～0.3％，鈦白粉5％～25％，硫酸鋇5％～20％，流動促進劑0.5％～1.5％，顏料1％～20％，助劑0.1％～1％；經90℃～115℃混煉熔融擠出；壓片、破碎後送磨粉機研磨，過篩後得到所需粉末塗料。本發明所製備粉末塗料，塗膜具有疏水疏油等表面特性，外觀光亮、平整，與普通環氧粉末塗料相比具有更優異的耐汙、耐侯和防腐性，可薄塗，使用成本低，在家電、交通工具、五金機械等領域具有良好應用前景。
文檔編號C09D151/08GK101705040SQ200910153758
公開日2010年5月12日 申請日期2009年11月5日 優先權日2009年11月5日
發明者烏學東, 徐小龍, 李保松 申請人:中國科學院寧波材料技術與工程研究所