高抗沖、高剛性聚氨酯粉末涂料及其涂刷方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高抗沖、高剛性聚氨酯粉末涂料及其涂刷方法，包括如下質(zhì)量份數(shù)的組分：聚氨酯、抗氧劑、納米填充料、潤滑劑以表面處理劑。所述的聚氨酯為聚醚型聚氨酯和聚酯型聚氨酯中的一種或者組合。所述的抗氧劑為亞磷酸酯類抗氧劑和受阻酚類抗氧劑組成的復(fù)合抗氧劑，其中亞磷酸酯類抗氧劑和受阻酚類抗氧劑按重量比為1:0.3～0.7。本發(fā)明提供的復(fù)合涂料基礎(chǔ)樹脂為聚氨酯彈性體，與目前普遍采用的聚乙烯相比，涂層材料具有更優(yōu)異的粘結(jié)性和優(yōu)異的韌性、抗蠕變性能。
【專利說明】
高抗沖、高剛性聚氨酯粉末涂料及其涂刷方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種聚氨酯粉末涂料及其涂刷方法，具體涉及一種高抗沖、高剛性聚 氨酯粉末涂料及其涂刷方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 滾塑工藝因為適合成型大型中空容器，且產(chǎn)品內(nèi)應(yīng)力很小，在我國得到了迅速的 發(fā)展，產(chǎn)品日益廣泛。滾塑工藝對原料的用量和品種需求也日益豐富，目前國內(nèi)各廠家所用 的滾塑原料的品種單一，99%以上的滾塑制品原料為PE，其中95%是滾塑級的線性低密度 聚乙烯(LLDPE)，因為線性低密度聚乙烯具有耐應(yīng)力開裂好，抗沖擊性能優(yōu)越，成型周期短 以及容易磨粉等優(yōu)點，被認(rèn)為是滾塑行業(yè)中最富有發(fā)展前景的原料。然而隨著滾塑設(shè)備、技 術(shù)的發(fā)展，滾塑已經(jīng)從傳統(tǒng)的大型中空容器應(yīng)用領(lǐng)域向小型制件、防腐內(nèi)襯、汽車、設(shè)備零 部件發(fā)展，在這些領(lǐng)域中，由于線性低密度聚乙烯耐腐蝕，耐磨，防滲透，耐熱蠕變性方面的 缺點，限制了線性低密度聚乙烯的應(yīng)用;再者由于國產(chǎn)滾塑級LLDPE原料從密度上來看已經(jīng) 接近中密度范疇，其耐低溫性能也有所限制，同時其在彎曲彈性模量、彎曲強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度 等力學(xué)性能方面也存在不足，主要適用于常溫下的低檔民用制品。為解決此問題，國內(nèi)不少 企業(yè)開展了對LLDPE的改性以提高其力學(xué)性能、耐熱性和綜合使用性能。CN101735505A公 開了一種滾塑及耐磨聚烯烴樹脂及其制備方法，該專利以線性低密度聚乙烯、高密度聚乙 烯或聚氨酯為基體材料，通過添加無機(jī)填料、超高分子量聚乙烯和潤滑成分，提高材料的耐 磨性能。
[0003] CN101265343A公布了一種高強(qiáng)、高韌、高流動滾塑專用料的制備方法，該專利以 線性低密度聚乙烯和輻照高密度聚乙烯為原料，通過加入納米蒙脫土和成核劑提高了材料 的拉伸強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度。安寶山（工程塑料應(yīng)用2011，39(3):31)通過材料改性配方優(yōu)化設(shè) 計，利用PA6和小粒徑玻璃微珠對LLDPE進(jìn)行復(fù)合改性，以馬來酸酐接枝PE作為PA6和LLDPE 的增容劑，同時加入適量抗氧化劑、內(nèi)潤滑劑、爽滑劑等，制備了 LLDPE/PA6/GB復(fù)合材料。材 料的拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、彎曲彈性模量等力學(xué)性能得到提高，剛性、韌性平衡，耐熱性明顯 改善，同時復(fù)合材料具有較好的成型工藝性，且綜合成本降低。CN102816372A公布了一種 高抗沖耐候性汽車滾塑塑料工具箱專用材料的制備方法，通過在聚乙烯基礎(chǔ)樹脂中加入彈 性體，紫外線吸收劑等，提高了材料的長期抗老化性和耐低溫性能，可用于高寒地區(qū)汽車塑 料工具箱。對聚乙烯進(jìn)行物理改性雖然一定程度上可以提高其機(jī)械、抗老化等性能，但聚乙 烯固有的屬性決定了材料的性能改進(jìn)的空間是有限的，在特殊應(yīng)用場合，例如高溫，高剛性 等應(yīng)用環(huán)境中，改性聚乙烯也無法滿足要求。CN1580165A公布了一種耐高溫防腐聚烯烴組 合物粉末的應(yīng)用，通過在聚乙烯中引入交聯(lián)劑和聚氨酯，提高了材料的防腐和耐高溫性能， 但該材料因為含有大量極性基團(tuán)，因此主要用于表層防腐領(lǐng)域。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 發(fā)明目的:本發(fā)明提供一種高抗沖、高剛性聚氨酯粉末涂料及其涂刷方法，既保證 材料具有較高的剛性，同時具有卓越的沖擊性能和耐溫耐壓性能，可應(yīng)用于容器，管道等防 腐制件。
[0005] 技術(shù)方案:本發(fā)明所述的一種高抗沖、高剛性聚氨酯粉末涂料，包括如下質(zhì)量份數(shù) 的組分： 聚氨酯 0-100份 抗氧劑 0.1-0.5份 納米填充料 CK10份 潤滑劑 0.1-0.5份 表面處理劑 0-0.4份。
[0006] 進(jìn)一步的，所述的聚氨酯為聚醚型聚氨酯和聚酯型聚氨酯中的一種或者組合。
[0007] 進(jìn)一步的，所述的抗氧劑為亞磷酸酯類抗氧劑和受阻酚類抗氧劑組成的復(fù)合抗氧 劑，其中亞磷酸酯類抗氧劑和受阻酚類抗氧劑按重量比為1:0.3~0.7。
[0008] 進(jìn)一步的，所述的納米填充料包括納米碳酸鈣，納米滑石粉，納米氫氧化鎂，納米 氫氧化鋁，納米蒙脫土，納米硅灰石，納米高嶺土中的一種或者幾種。
[0009] 進(jìn)一步的，所述的表面處理劑為3-三乙氧基甲硅烷基-1-丙胺，γ-氨丙基三乙氧 基硅烷，γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷，γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷，硬 脂酸，鈦酸酯，鋁酸酯，鋯酸酯中的一種或幾種混合。
[0010] 進(jìn)一步的，所述的潤滑劑為乙撐雙硬脂酰胺，ΡΕ蠟，褐煤酸，硬脂酸鈣，硬脂酸中的 一種或幾種混合。
[0011] 本發(fā)明還公開了上述一種高抗沖、高剛性聚氨酯粉末涂料的涂刷方法，包括如下 步驟： (1) 將表面處理劑與納米填充料按一定配比，并在高速混合機(jī)中混合2-8分鐘;將混有 表面處理劑的填充料、聚氨酯、抗氧劑、潤滑劑按一定比例稱重，并在中塑混合機(jī)中混合5- 10分鐘，然后在180-240°C，螺桿轉(zhuǎn)速為200-500rpm工藝條件下擠出造粒，經(jīng)擠出造粒后， 磨粉50-100目并將粉料干燥至水分含量低于600ppm; (2) 用噴砂機(jī)對待噴涂的管道表面除銹、去油處理； (3) 將管道或設(shè)備至于水平旋轉(zhuǎn)或雙向旋轉(zhuǎn)的的裝置中加熱，待溫度達(dá)到270-280°C 時，取出管道或設(shè)備并開始向管道內(nèi)填滿粉末涂料，放置1-2分鐘后，除去管道或設(shè)備內(nèi)多 余的、未熔化的粉料，再次將管道或設(shè)備至于水平旋轉(zhuǎn)或雙向旋轉(zhuǎn)的的裝置中，加熱至240 °C，并保溫10-20分鐘； (4) 停止加熱，靠工件的自熱將涂層流平，最后冷卻至室溫即可。
[0012] 有益效果:本發(fā)明提供的復(fù)合涂料基礎(chǔ)樹脂為聚氨酯彈性體，與目前普遍采用的 聚乙烯相比，涂層材料具有更優(yōu)異的粘結(jié)性和優(yōu)異的韌性、抗蠕變性能。本發(fā)明提供的涂料 組分中含有彈性體，可賦予涂層卓越的粘彈性，使得材料不會因為收縮而產(chǎn)生脫落和皸裂 現(xiàn)象，甚至可實現(xiàn)材料的自愈合。無機(jī)剛性填料的作用，進(jìn)一步提高了材料的耐熱性。
【具體實施方式】
[0013] 下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明： 實施例一 一種高抗沖、高剛性聚氨酯粉末涂料，包括如下質(zhì)量份數(shù)的組分： 聚氨酯 100份 抗氧劑 0.4份 納米填充料 5份 潤滑劑 0.4份 表面處理劑 1份 其中抗氧劑為亞磷酸酯類抗氧劑和受阻酚類抗氧劑組成的復(fù)合抗氧劑，其中亞磷酸酯 類抗氧劑和受阻酚類抗氧劑按重量比1:0.3組成，納米填充料為納米滑石粉，表面處理劑 為γ -氨丙基三乙氧基硅烷，潤滑劑為乙撐雙硬脂酰胺。
[0014] 復(fù)合材料的制備及滾涂： (1)將表面處理劑與納米填充料按一定配比，并在高速混合機(jī)中混合5分鐘;將混有表 面處理劑的填充料、聚氨酯、抗氧劑、潤滑劑按比例稱重，并在中塑混合機(jī)中混合6分鐘，然 后在230°C，螺桿轉(zhuǎn)速為300RPM工藝條件下擠出造粒，經(jīng)擠出造粒后，磨粉60目并將粉料干 燥至水分含量低于600ppm。
[0015] (2)用噴砂機(jī)對待噴涂的管道表面除銹、去油處理； (3) 將管道或設(shè)備至于水平旋轉(zhuǎn)或雙向旋轉(zhuǎn)的的裝置中加熱，待溫度達(dá)到270-280°C 時，取出管道或設(shè)備并開始向管道內(nèi)填滿粉末涂料，放置1-2分鐘后，除去管道或設(shè)備內(nèi)多 余的、未熔化的粉料，再次將管道或設(shè)備至于水平旋轉(zhuǎn)或雙向旋轉(zhuǎn)的的裝置中，加熱至240 °C，并保溫10-20分鐘； (4) 停止加熱，靠工件的自熱將涂層流平，最后冷卻至室溫即可。
[0016] 實施例一的性能指標(biāo)見表1。
[0017]實施例二 一種高抗沖、高剛性聚氨酯粉末涂料，包括如下質(zhì)量份數(shù)的組分： 聚氨酯 80份 抗氧劑 〇. 3份 潤滑劑 0.2份 抗氧劑為亞磷酸酯類抗氧劑和受阻酚類抗氧劑組成的復(fù)合抗氧劑，其中亞磷酸酯類抗 氧劑和受阻酚類抗氧劑按重量比1:0.3組成，潤滑劑為乙撐雙硬脂酰胺。
[0018] 復(fù)合材料的制備及滾涂： (1)將聚氨酯、抗氧劑、潤滑劑按比例稱重，并在中塑混合機(jī)中混合6分鐘，然后在 230°C，螺桿轉(zhuǎn)速為300RPM工藝條件下擠出造粒，經(jīng)擠出造粒后，磨粉60目并將粉料干燥至 水分含量低于600ppm。
[0019] (2)用噴砂機(jī)對待噴涂的管道表面除銹、去油處理； (3) 將管道或設(shè)備至于水平旋轉(zhuǎn)或雙向旋轉(zhuǎn)的的裝置中加熱，待溫度達(dá)到270-280°C 時，取出管道或設(shè)備并開始向管道內(nèi)填滿粉末涂料，放置1-2分鐘后，除去管道或設(shè)備內(nèi)多 余的、未熔化的粉料，再次將管道或設(shè)備至于水平旋轉(zhuǎn)或雙向旋轉(zhuǎn)的的裝置中，加熱至240 °C，并保溫10-20分鐘； (4) 停止加熱，靠工件的自熱將涂層流平，最后冷卻至室溫即可。
[0020] 實施例二的性能指標(biāo)見表1。
[0021] 實施例三 一種高抗沖、高剛性聚氨酯粉末涂料，包括如下質(zhì)量份數(shù)的組分： 聚氨酯 80份 抗氧劑 〇. 3份 納米填充料 8份 潤滑劑 0.4份 表面處理劑 0.2份 其中抗氧劑為亞磷酸酯類抗氧劑和受阻酚類抗氧劑組成的復(fù)合抗氧劑，其中亞磷酸酯 類抗氧劑和受阻酚類抗氧劑按重量比1:0.3組成，納米級填充料為納米滑石粉，表面處理 劑為γ -氨丙基三乙氧基硅烷，潤滑劑為乙撐雙硬脂酰胺。
[0022]復(fù)合材料的制備及滾涂： (1)將表面處理劑與納米填充料按一定配比，并在高速混合機(jī)中混合5分鐘;將混有表 面處理劑的填充料、聚氨酯、抗氧劑、潤滑劑按比例稱重，并在中塑混合機(jī)中混合6分鐘，然 后在230°C，螺桿轉(zhuǎn)速為300RPM工藝條件下擠出造粒，經(jīng)擠出造粒后，磨粉60目并將粉料干 燥至水分含量低于600ppm。
[0023] (2)用噴砂機(jī)對待噴涂的管道表面除銹、去油處理； (3) 將管道或設(shè)備至于水平旋轉(zhuǎn)或雙向旋轉(zhuǎn)的的裝置中加熱，待溫度達(dá)到270-280°C 時，取出管道或設(shè)備并開始向管道內(nèi)填滿粉末涂料，放置1-2分鐘后，除去管道或設(shè)備內(nèi)多 余的、未熔化的粉料，再次將管道或設(shè)備至于水平旋轉(zhuǎn)或雙向旋轉(zhuǎn)的的裝置中，加熱至240 °C，并保溫10-20分鐘； (4) 停止加熱，靠工件的自熱將涂層流平，最后冷卻至室溫即可。
[0024]實施例三的性能指標(biāo)見表1。
[0025]表 1
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本 發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在 不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動或修飾為等同 變化的等效實施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上 實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種高抗沖、高剛性聚氨酯粉末涂料，其特征在于:包括如下質(zhì)量份數(shù)的組分： 聚氨酯 0-100份 抗氧劑 0.1-0.5份 納米填充料 CK10份 潤滑劑 0.1-0.5份 表面處理劑 0-0.4份。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高抗沖、高剛性聚氨酯粉末涂料，其特征在于:所述的聚 氨酯為聚醚型聚氨酯和聚酯型聚氨酯中的一種或者組合。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高抗沖、高剛性聚氨酯粉末涂料，其特征在于:所述的抗 氧劑為亞磷酸酯類抗氧劑和受阻酚類抗氧劑組成的復(fù)合抗氧劑，其中亞磷酸酯類抗氧劑和 受阻酚類抗氧劑按重量比為1:0.3~0.7。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高抗沖、高剛性聚氨酯粉末涂料，其特征在于:所述的納 米填充料包括納米碳酸鈣，納米滑石粉，納米氫氧化鎂，納米氫氧化鋁，納米蒙脫土，納米硅 灰石，納米高嶺土中的一種或者幾種。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高抗沖、高剛性聚氨酯粉末涂料，其特征在于:所述的表 面處理劑為3-三乙氧基甲硅烷基-1-丙胺，γ-氨丙基三乙氧基硅烷，γ-縮水甘油醚氧丙 基三甲氧基硅烷，γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷，硬脂酸，鈦酸酯，鋁酸酯，鋯酸酯 中的一種或幾種混合。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高抗沖、高剛性聚氨酯粉末涂料，其特征在于:所述的潤 滑劑為乙撐雙硬脂酰胺，ΡΕ蠟，褐煤酸，硬脂酸鈣，硬脂酸中的一種或幾種混合。7. 根據(jù)權(quán)利要求1-6任一一項所述的一種高抗沖、高剛性聚氨酯粉末涂料的涂刷方法， 其特征在于:包括如下步驟： (1) 將表面處理劑與納米填充料按一定配比，并在高速混合機(jī)中混合2-8分鐘;將混有 表面處理劑的填充料、聚氨酯、抗氧劑、潤滑劑按一定比例稱重，并在中塑混合機(jī)中混合5-10分鐘，然后在180-240°C，螺桿轉(zhuǎn)速為200-500rpm工藝條件下擠出造粒，經(jīng)擠出造粒后， 磨粉50-100目并將粉料干燥至水分含量低于600ppm; (2) 用噴砂機(jī)對待噴涂的管道表面除銹、去油處理； (3) 將管道或設(shè)備至于水平旋轉(zhuǎn)或雙向旋轉(zhuǎn)的的裝置中加熱，待溫度達(dá)到270-280°C 時，取出管道或設(shè)備并開始向管道內(nèi)填滿粉末涂料，放置1-2分鐘后，除去管道或設(shè)備內(nèi)多 余的、未熔化的粉料，再次將管道或設(shè)備至于水平旋轉(zhuǎn)或雙向旋轉(zhuǎn)的的裝置中，加熱至240 °C，并保溫10-20分鐘； 停止加熱，靠工件的自熱將涂層流平，最后冷卻至室溫即可。
【文檔編號】C09D175/04GK105838221SQ201610359191
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年5月27日
【發(fā)明人】李云巖, 瞿海德, 瞿超, 王祥, 邱錢鑫
【申請人】南通好的防腐裝備有限公司