本發(fā)明涉及化工涂料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及用于汽車加油管的低溫抗靜電粉末涂料及其制備方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的汽車零部件如加油管內(nèi)表面多涂覆有涂料層，進(jìn)行防護(hù)。傳統(tǒng)的汽車加油管涂料主要包括抗石擊涂料以及粉末涂料兩種。其中，抗石擊涂料voc含量高，不能滿足環(huán)保要求；粉末涂料的主要樹脂成分包括聚酯樹脂；現(xiàn)有技術(shù)聚酯其固化溫度較高，通常需要180℃，不易固化成型；另外，該涂料電阻較大，高于1×1010歐姆，加油時，加油管與加油槍之間會產(chǎn)生靜電火花，導(dǎo)致安全系數(shù)低。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種固化溫度低、綠色環(huán)保、低電阻，避免加油管與加油槍之間的靜電火花產(chǎn)生的用于汽車加油管的低溫抗靜電粉末涂料及其制備方法。
本發(fā)明通過以下技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)解決上述技術(shù)問題的：一種用于汽車加油管的低溫抗靜電粉末涂料，包括以下質(zhì)量份數(shù)的原料制成：35～75份雙組分聚酯、3～7份固化劑、0.2～0.5份催化劑、5～15份導(dǎo)電金屬粉末、0.3～0.5份消泡劑、15～20份硫酸鋇、5～15份陶瓷土、1～2份流平劑；
其中，雙組分聚酯包括15～35份聚酯a、20～40份聚酯b；所述聚酯b為丙烯酸單體改性的飽和聚酯樹脂。
優(yōu)選地，所述導(dǎo)電金屬粉末為鋁粉，鎳粉或不銹鋼粉的一種。
優(yōu)選地，所述導(dǎo)電金屬粉末其粒徑為30～35um。
優(yōu)選地，所述涂料還包括抗氧劑、疏松劑中的一種或者兩種。
優(yōu)選地，所述抗氧劑為四[β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯或三(2,4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯或β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸正十八碳醇酯的一種；所述疏松劑為氣相二氧化硅。
一種丙烯酸單體改性的飽和聚酯樹脂，包括以下質(zhì)量份數(shù)的原料制成：20～25份的新戊二醇、5～10份的乙二醇、40～50份的對苯二甲酸、10～15份的間苯二甲酸、0.01～5份的偏苯三酸酐、3～5份的甲級丙烯酸縮水甘油酯、0.01～2份錫類催化劑、0.01～2份鎓催化劑。
一種制備上述的丙烯酸單體改性的飽和聚酯樹脂的方法，包括以下步驟：
步驟一：在氮?dú)猸h(huán)境下，加入新戊二醇、乙二醇、對苯二甲酸、間苯二甲酸和錫類催化劑加熱至120℃開始攪拌；
步驟二：升溫至225℃保溫，保溫18～21小時，降溫至200℃，加偏苯三酸酐再繼續(xù)升溫至225℃；
步驟三：保溫3～3.5小時，抽真空脫水至酸值35mgkoh/g，降溫至170℃，加入鎓催化劑并滴加甲級丙烯酸縮水甘油酯，保溫1小時出料。
一種制備上述的用于汽車加油管的低溫抗靜電粉末涂料，包括以下步驟：
步驟一：將各原料采混合，并依次進(jìn)行兩段攪拌；第一段，在90rmp攪拌速率下攪拌180s；第二段，在200rpm速率下攪拌180s；兩段攪拌防止出現(xiàn)分層，一次攪拌后，讓物料上下層自由混合，可以更充分低混合。
步驟二：造粒；擠出機(jī)包括三個溫度區(qū)間；第一溫度區(qū)間的溫度為20℃、第二溫度區(qū)間的溫度為80℃、第三溫度區(qū)間的溫度為90℃；由于本體系反應(yīng)很快，一旦物料溫度過高，會導(dǎo)致提前反應(yīng)，降低涂料的性能，故采用分段加熱。
步驟三：研磨、過濾，得產(chǎn)物。
優(yōu)選地，所述步驟三中將造粒后的物料通過空氣分級磨進(jìn)行研磨，其中主磨4000rpm、副磨2800rpm；再經(jīng)過220目過篩得到粉末。
優(yōu)選地，所述擠出機(jī)采用長徑比為11：1的雙螺桿擠出機(jī)。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：
其一，本發(fā)明的涂料采用雙組份聚酯料，其中聚酯b通過甲級丙烯酸縮水甘油酯對飽和聚酯進(jìn)行改性，引入活潑的雙鍵結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)了反應(yīng)活性。其固化溫度在120℃左右，相對現(xiàn)有技術(shù)，降低了固化溫度，使得涂料在降低的溫度下，具有良好的成型性。
其二，本發(fā)明的涂料其體積電阻均小于109，相對現(xiàn)有技術(shù)的涂料，極大地降低了電阻，避免加油管與加油槍之間的靜電火花產(chǎn)生的幾率。本發(fā)明采用粒徑30～35um的鋁粉、鎳粉或不銹鋼粉的一種，導(dǎo)電效果穩(wěn)定性遠(yuǎn)超在鈦白或云母粉上改性的導(dǎo)電鈦白或?qū)щ娫颇浮?/p>
其三，本發(fā)明的涂料為粉末，不含voc，滿足環(huán)保的要求。
具體實(shí)施方式
為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
本發(fā)明公一種丙烯酸單體改性的飽和聚酯樹脂，包括以下質(zhì)量份數(shù)的原料制成：20～25份的新戊二醇、5～10份的乙二醇、40～50份的對苯二甲酸、10～15份的間苯二甲酸、0.01～5份的偏苯三酸酐、3～5份的甲級丙烯酸縮水甘油酯、0.01～2份錫類催化劑、0.01～2份鎓催化劑。
一種制備上述的丙烯酸單體改性的飽和聚酯樹脂的方法，包括以下步驟：
步驟一：在氮?dú)猸h(huán)境下，加入新戊二醇、乙二醇、對苯二甲酸、間苯二甲酸和錫類催化劑加熱至120℃開始攪拌；
步驟二：升溫至225℃保溫，保溫20小時，降溫至200℃，加偏苯三酸酐再繼續(xù)升溫至225℃；
步驟三：保溫3小時，抽真空脫水至酸值35mgkoh/g，降溫至170℃，加入鎓催化劑滴加甲級丙烯酸縮水甘油酯，保溫1小時出料。
實(shí)施例1
本實(shí)施例公開一種用于汽車加油管的低溫抗靜電粉末涂料，包括以下質(zhì)量份數(shù)的原料制成：35份雙組分聚酯、3份固化劑、0.2份催化劑、5份導(dǎo)電金屬粉末、0.3份消泡劑、15份硫酸鋇、5份陶瓷土、1份流平劑。
其中，雙組分聚酯包括15份聚酯a、20份聚酯b。聚酯a為酸值45mgkoh/g的飽和聚酯，粘度為2500(mpa.s/200度)；聚酯b為丙烯酸單體改性的飽和聚酯樹脂，其酸值在30mgkoh/g、粘度在3000mpa.s/200℃。固化劑采用質(zhì)量比1:1的tgic、dhbp；催化劑的成分包括2-甲基咪唑；導(dǎo)電金屬粉末采用鋁粉，其粒徑30um；消泡劑采用苯偶姻；流平劑為聚丙烯酸酯類流平劑。
本實(shí)施例還提供一種制備上述涂料的方法，包括以下步驟：
步驟一：將各原料采混合，并依次進(jìn)行兩段攪拌；第一段，在90rmp攪拌速率下攪拌180s；第二段，在200rpm速率下攪拌180s；兩段攪拌防止出現(xiàn)分層，一次攪拌后，讓物料上下層自由混合，可以更充分低混合。
步驟二：造粒；擠出機(jī)按照工藝流程從前至后依次包括三個溫度區(qū)間；第一溫度區(qū)間的溫度為20℃、第二溫度區(qū)間的溫度為80℃、第三溫度區(qū)間的溫度為90℃；由于本體系反應(yīng)很快，一旦物料溫度過高，會導(dǎo)致提前反應(yīng)，降低涂料的性能。
步驟三：研磨、過濾，得產(chǎn)物。
實(shí)施例2
本實(shí)施例公開一種用于汽車加油管的低溫抗靜電粉末涂料，包括以下質(zhì)量份數(shù)的原料制成：50份雙組分聚酯、5份固化劑、0.3份催化劑、10份導(dǎo)電金屬粉末、0.4份消泡劑、17份硫酸鋇、10份陶瓷土、1.5份流平劑、0.5份抗氧劑、0.2份疏松劑。
其中，雙組分聚酯包括20份聚酯a、30份聚酯b；聚酯a的酸值為50mgkoh/g的飽和聚酯，粘度為3000(mpa.s/200℃)；聚酯b為丙烯酸單體改性的飽和聚酯樹脂，其酸值在35mgkoh/g、粘度在4500(mpa.s/200℃)。固化劑的成分包括質(zhì)量比1:2的1,3,5-三縮水甘油-s-三嗪三酮、dhbp；催化劑的成分包括2苯基咪唑啉；導(dǎo)電金屬粉末采用鎳粉，其粒徑33um；消泡劑采用苯偶姻；抗氧劑采用四[β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯；流平劑為聚丙烯酸酯類流平劑；疏松劑為氣相二氧化硅。
本實(shí)施例還提供一種制備上述涂料的方法，包括以下步驟：
步驟一：將各原料采混合，并依次進(jìn)行兩段攪拌；第一段，在90rmp攪拌速率下攪拌180s；第二段，在200rpm速率下攪拌180s；
步驟二：造粒；擠出機(jī)按照工藝流程從前至后依次包括三個溫度區(qū)間；第一溫度區(qū)間的溫度為20℃、第二溫度區(qū)間的溫度為80℃、第三溫度區(qū)間的溫度為90℃；控制出料溫度不高于140℃，控制出料溫度低于140℃。
步驟三：研磨、過濾，得產(chǎn)物。通過空氣分級磨進(jìn)行研磨，其中主磨4000rpm、副磨2800rpm；再經(jīng)過220目過篩得到粉末。
實(shí)施例3
本實(shí)施例公開一種用于汽車加油管的低溫抗靜電粉末涂料，包括以下質(zhì)量份數(shù)的原料制成：75份雙組分聚酯、7份固化劑、0.5份催化劑、15份導(dǎo)電金屬粉末、0.5份消泡劑、20份硫酸鋇、15份陶瓷土、2份流平劑、1份抗氧劑、0.5份疏松劑。
其中，雙組分聚酯包括35份聚酯a、40份聚酯b；聚酯a的酸值為55mgkoh/g的飽和聚酯，粘度為4500(mpa.s/200℃)；聚酯b為丙烯酸單體改性的飽和聚酯樹脂，其酸值在37mgkoh/g、粘度在6000(mpa.s/200℃)。固化劑的成分包括質(zhì)量比2:1三環(huán)氧丙基異氰尿酸酯，環(huán)氧當(dāng)量110(g/eq)、dhbp；催化劑的成分包括2-苯基咪唑啉；導(dǎo)電金屬粉末采用不銹鋼粉，其粒徑35um；消泡劑采用苯偶姻；抗氧劑采用三(2,4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯；流平劑為聚丙烯酸酯類流平劑；疏松劑為氣相二氧化硅。
本實(shí)施例還提供一種制備上述涂料的方法，包括以下步驟：
步驟一：將各原料采混合，并依次進(jìn)行兩段攪拌；第一段，在90rmp攪拌速率下攪拌180s；第二段，在200rpm速率下攪拌180s；
步驟二：造粒；擠出機(jī)按照工藝流程從前至后依次包括三個溫度區(qū)間；第一溫度區(qū)間的溫度為20℃、第二溫度區(qū)間的溫度為80℃、第三溫度區(qū)間的溫度為90℃；控制出料溫度不高于140℃，控制出料溫度低于140℃。
步驟三：研磨、過濾，得產(chǎn)物。通過空氣分級磨進(jìn)行研磨，其中主磨4000rpm、副磨2800rpm；再經(jīng)過220目過篩得到粉末。
對比例1
本實(shí)施例公開一種用于汽車加油管的低溫抗靜電粉末涂料，包括以下質(zhì)量份數(shù)的原料制成：50份雙組分聚酯、5份固化劑、0.3份催化劑、0.4份消泡劑、17份硫酸鋇、10份陶瓷土、1.5份流平劑、0.5份抗氧劑、10份導(dǎo)電鈦白、0.2份疏松劑。
其中，雙組分聚酯包括20份聚酯a、30份聚酯b；聚酯a的酸值為50mgkoh/g的飽和聚酯，粘度為3000(mpa.s/200℃)；聚酯b為丙烯酸單體改性的飽和聚酯樹脂，其酸值在35mgkoh/g、粘度在4500(mpa.s/200℃)。固化劑的成分包括質(zhì)量比1:2的1,3,5-三縮水甘油-s-三嗪三酮和dhbp；催化劑的成分包括2-苯基咪唑啉；消泡劑采用苯偶姻；抗氧劑采用四[β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯；流平劑為聚丙烯酸酯類流平劑；疏松劑為氣相二氧化硅。
本實(shí)施例還提供一種制備上述涂料的方法，包括以下步驟：
步驟一：將各原料采混合，并進(jìn)行兩段攪拌；第一段，在90rmp攪拌速率下攪拌180s；第二段，在200rpm速率下攪拌180s；
步驟二：造粒；擠出機(jī)按照工藝流程從前至后依次包括三個溫度區(qū)間；第一溫度區(qū)間的溫度為20℃、第二溫度區(qū)間的溫度為80℃、第三溫度區(qū)間的溫度為90℃；控制出料溫度不高于140℃，控制出料溫度低于140℃。
步驟三：研磨、過濾，得產(chǎn)物。通過空氣分級磨進(jìn)行研磨，其中主磨4000rpm、副磨2800rpm；再經(jīng)過220目過篩得到粉末。
對比例2
本實(shí)施例公開一種用于汽車加油管的低溫抗靜電粉末涂料，包括以下質(zhì)量份數(shù)的原料制成：30份聚酯、30份環(huán)氧樹脂、0.3份催化劑、10份導(dǎo)電金屬粉末、0.4份消泡劑、17份硫酸鋇、10份陶瓷土、1.5份流平劑、0.5份抗氧劑、0.2份疏松劑。
其中，聚酯的酸值為50mgkoh/g的飽和聚酯，粘度為3000(mpa.s/200℃)；環(huán)氧樹脂b其環(huán)氧值0.12g/eq；催化劑的成分包括2-苯基咪唑啉、導(dǎo)電金屬粉末采用鎳粉，其粒徑33um；消泡劑采用苯偶姻；抗氧劑采用四[β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯；流平劑為聚丙烯酸酯類流平劑；疏松劑為氣相二氧化硅。
本實(shí)施例還提供一種制備上述涂料的方法，包括以下步驟：
步驟一：將各原料采混合，并進(jìn)行兩段攪拌；第一段，在90rmp攪拌速率下攪拌180s；第一段，在200rpm速率下攪拌180s；
步驟二：造粒；擠出機(jī)按照工藝流程從前至后依次包括三個溫度區(qū)間；第一溫度區(qū)間的溫度為20℃、第二溫度區(qū)間的溫度為80℃、第三溫度區(qū)間的溫度為90℃；控制出料溫度不高于140℃，控制出料溫度低于140℃。
步驟三：研磨、過濾，得產(chǎn)物。通過空氣分級磨進(jìn)行研磨，其中主磨4000rpm、副磨2800rpm；再經(jīng)過220目過篩得到粉末。
本發(fā)明各個實(shí)施例采用的擠出機(jī)均為長徑比為11：1的雙螺桿擠出機(jī)。
性能測試，見表1
表1
由表1可以看出，實(shí)施例1、實(shí)施例2、實(shí)施例3通過甲級丙烯酸縮水甘油酯對飽和聚酯進(jìn)行改性，引入活潑的雙鍵結(jié)構(gòu)，大大增強(qiáng)了反應(yīng)活性。其固化溫度在120℃左右，相對對比例2，降低了固化溫度，使得涂料在降低的溫度下，具有良好的成型性。實(shí)施例1、實(shí)施例2、實(shí)施例3的體積電阻均小于109，相對對比例1，極大地降低了電阻，避免加油管與加油槍之間的靜電火花產(chǎn)生的幾率。
需要說明的是，在本文中，如若存在第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個實(shí)體或者操作與另一個實(shí)體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實(shí)體或操作之間存在任何這種實(shí)際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。
以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。