本發(fā)明屬于建筑物涂裝
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種復(fù)合改性氟碳聚酯粉末涂料及其制備方法。
背景技術(shù)：
：粉末涂料與傳統(tǒng)的溶劑型涂料不同，是既不含有機(jī)溶劑也不含水的固體粉末，被廣泛應(yīng)用于家電、汽車、辦公用具、鋼材和建筑領(lǐng)域。粉末涂料以其高無機(jī)成分、無污染及節(jié)省能源等優(yōu)點(diǎn)正在逐步取代傳統(tǒng)的溶劑型涂料。隨著科技的進(jìn)步及市場的發(fā)展，粉末涂料的應(yīng)用越來越受到關(guān)注。粉末涂料根據(jù)其樹脂基料的不同，分為熱固性和熱塑性兩大類，其中又以熱固性為主，目前一半以上的熱固性粉末涂料的生產(chǎn)是利用聚酯樹脂作為基料的重要組成部分，且以其優(yōu)異的裝飾性和加工成型性等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于建筑物的戶外涂裝領(lǐng)域。聚酯粉末涂料普遍采用熔融基礎(chǔ)混合法制得，具體是將樹脂、固化劑、顏料和助劑進(jìn)行稱量配料，加入高速攪拌混合機(jī)中預(yù)混合，再將混合料用雙螺桿擠出機(jī)熔融擠出混合和冷卻破碎，再經(jīng)細(xì)粉碎和分級過篩，檢測粒度制得成品。但制得的粉末涂料耐老化性能差，老化層易出現(xiàn)裂紋，使材料脆化，力學(xué)性能會下降，從而縮短其使用壽命。針對這些問題，人們研究開發(fā)出了納米粉末填料，將它添加至基料中，以提高聚酯粉末涂料的耐老化性能。納米粉末填料在涂料中一方面可以提升涂料的力學(xué)性能，如附著力、抗沖擊、柔韌性方面會得到提高，另一方面還可提高涂料的耐老化、耐腐蝕、抗輻射性能，而且還可制備一些新的功能性納米涂料，主要有納米sio2和tio2。但是由于納米粒子比表面能高，極易團(tuán)聚，納米粒子與基料之間結(jié)合力差，導(dǎo)致制得的聚酯粉末涂料流平性差，使用后附著力弱，耐老化性能降低。因此，如何實(shí)現(xiàn)一種流平性好、耐老化性能高的聚酯粉末涂料是業(yè)內(nèi)亟待解決的技術(shù)問題。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題：針對納米粒子比表面能高，極易團(tuán)聚，納米粒子與基料之間相容性差，導(dǎo)致制得的聚酯粉末涂料流平性差，耐老化性能低的弊端，提供了一種復(fù)合改性氟碳聚酯粉末涂料及其制備方法。為解決技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下所述的技術(shù)方案是：一種復(fù)合改性氟碳聚酯粉末涂料，它包括下述重量份物料：50～60份聚酯樹脂，50～60份feve氟碳樹脂，10～12份異氰酸酯，3～4份異氰尿酸三縮水甘油酯，20～25份硫酸鋇，30～40份鈦白粉，1～2份流平劑，0.5～0.6份安息香，0.5～2.5份低表面能處理改性復(fù)合納米粉末填料。所述聚酯樹脂為聚酯樹脂p5200、聚酯樹脂9335、聚酯樹脂dms、聚酯樹脂cc2440、聚酯樹脂nh3307中的一種。所述流平劑為流平劑440、流平劑dc57、流平劑dc3中的一種。所述低表面能處理改性復(fù)合納米粉末填料為經(jīng)十三氟辛基三乙氧基硅烷，在40～50℃恒溫水浴下處理20～24h的改性復(fù)合納米粉末填料。所述改性復(fù)合納米粉末填料為包裹聚苯乙烯的復(fù)合納米粉末。所述復(fù)合納米粉末為鈦酸四丁酯和正硅酸乙酯水解生成的納米二氧化鈦/納米二氧化硅復(fù)合粉末。所述的一種復(fù)合改性氟碳聚酯粉末涂料的制備方法，具體制備步驟為：s1.按配方稱取物料裝入研磨機(jī)中研磨1～2h，得混合物料；s2.將混合物料用加料器輸送到雙螺桿擠出機(jī)中熔融混合擠出，并用壓片機(jī)冷壓成薄片，將薄片經(jīng)破碎機(jī)破碎后，輸送到空氣分級磨中進(jìn)行細(xì)粉碎，并通過旋風(fēng)分離器收集被粉碎的半成品，再經(jīng)100目的篩粉機(jī)去除雜物和粗粉末，得復(fù)合改性氟碳聚酯粉末涂料。本發(fā)明的有益技術(shù)效果是：（1）本發(fā)明以鈦酸四丁酯為鈦源，正硅酸乙酯為硅源，制得復(fù)合納米粉末填料，并在其表面包裹聚苯乙烯，使其在樹脂中分散更加均勻，同時提高其與樹脂的相容性，使其能與樹脂很好的相互浸潤增加粘接強(qiáng)度，涂膜表面更加平整光滑，改善納米粒子之間的團(tuán)聚現(xiàn)象，再進(jìn)一步用十三氟辛基三乙氧基硅烷在氯仿中產(chǎn)生的活潑性硅醇惰性低表面能處理，使復(fù)合納米粉末填料具有極低的表面能，進(jìn)一步減少團(tuán)聚現(xiàn)象。（2）本發(fā)明向聚酯樹脂中引入氟碳樹脂，通過氟碳鍵高鍵能和屏蔽效應(yīng)改善聚酯粉末的耐候性能和耐化學(xué)性能。具體實(shí)施方式首先量取1～2ml乙酰丙酮，加入35～40ml無水乙醇中，混合均勻得混合液，以1ml/min速率向混合液中滴加9～12ml鈦酸四丁酯，并以300～400r/min攪拌30～40min后，再以0.1～0.2ml/min速率滴加2～3ml正硅酸乙酯，滴加完畢，再分別加入20～25ml無水乙醇和20～30ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%鹽酸，繼續(xù)攪拌1～2h，得反應(yīng)液；將反應(yīng)液陳化6～8h后過濾，得濾渣，并用去離子水洗滌濾渣3～5次，再將洗滌后的濾渣置入鼓風(fēng)干燥箱中，于80～90℃下干燥10～12h，將干燥后的濾渣置于馬弗爐中，在600～700℃下煅燒2～3h，再冷卻至室溫后轉(zhuǎn)入研缽中研磨，過200目篩，得復(fù)合納米粉末填料；再稱取1～2g復(fù)合納米粉末填料，加入4～8ml苯乙烯中，以300～400r/min攪拌15～20min，再分別加入0.25～0.50g硅烷偶聯(lián)劑kh-550，0.2～0.4g十二烷基磺酸鈉，0.2～0.4g烷基酚聚氧乙烯醚，30～40ml去離子水，繼續(xù)攪拌30～40min，得混合乳液；然后將混合乳液與0.01～0.02g過硫酸鉀混合后，加熱至70～75℃，在氮?dú)夥諊?，保溫反?yīng)4～6h，再加入80～100ml無水乙醇，靜置1～2h后過濾，得沉淀，并用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%乙醇溶液洗滌沉淀3～5次，再將洗滌后的沉淀置于真空干燥箱中，在60～70℃下干燥15～20h，得改性復(fù)合納米粉末填料；稱取1.0～1.2g改性復(fù)合納米粉末填料，加入40～48ml氯仿中，并以300w超聲波超聲分散30～40min，再加入1.0～1.2ml十三氟辛基三乙氧基硅烷，于40～50℃恒溫水浴下，以300～400r/min攪拌20～24h，再靜置1～2h后過濾，得沉淀物，用氯仿洗滌沉淀物3～5次，再將洗滌后的沉淀物轉(zhuǎn)入干燥箱中，于80～90℃下干燥10～12h，得低表面能處理改性復(fù)合納米粉末填料；再按重量份數(shù)計(jì)，分別稱取50～60份聚酯樹脂，50～60份feve氟碳樹脂，10～12份異氰酸酯，3～4份異氰尿酸三縮水甘油酯，20～25份硫酸鋇，30～40份鈦白粉，1～2份流平劑，0.5～0.6份安息香，0.5～2.5份低表面能處理改性復(fù)合納米粉末填料，裝入研磨機(jī)中研磨1～2h，得混合物料；最后將混合物料用加料器輸送到雙螺桿擠出機(jī)中熔融混合擠出，并用壓片機(jī)冷壓成薄片，將薄片經(jīng)破碎機(jī)破碎后，輸送到空氣分級磨中進(jìn)行細(xì)粉碎，并通過旋風(fēng)分離器分離被粉碎的半成品，再經(jīng)100目的篩粉機(jī)去除雜物和粗粉末，得復(fù)合改性氟碳聚酯粉末涂料。實(shí)例1首先量取1ml乙酰丙酮，加入35ml無水乙醇中，混合均勻得混合液，以1ml/min速率向混合液中滴加9ml鈦酸四丁酯，并以300r/min攪拌30min后，再以0.1ml/min速率滴加2ml正硅酸乙酯，滴加完畢，再分別加入20ml無水乙醇和20ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%鹽酸，繼續(xù)攪拌1h，得反應(yīng)液；將反應(yīng)液陳化6h后過濾，得濾渣，并用去離子水洗滌濾渣3次，再將洗滌后的濾渣置入鼓風(fēng)干燥箱中，于80℃下干燥10h，將干燥后的濾渣置于馬弗爐中，在600℃下煅燒2h，再冷卻至室溫后轉(zhuǎn)入研缽中研磨，過200目篩，得復(fù)合納米粉末填料；再稱取1g復(fù)合納米粉末填料，加入4ml苯乙烯中，以300r/min攪拌15min，再分別加入0.25g硅烷偶聯(lián)劑kh-550，0.2g十二烷基磺酸鈉，0.2g烷基酚聚氧乙烯醚，30ml去離子水，繼續(xù)攪拌30min，得混合乳液；然后將混合乳液與0.01g過硫酸鉀混合后，加熱至70℃，在氮?dú)夥諊?，保溫反?yīng)4h，再加入80ml無水乙醇，靜置1h后過濾，得沉淀，并用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%乙醇溶液洗滌沉淀3次，再將洗滌后的沉淀置于真空干燥箱中，在60℃下干燥15h，得改性復(fù)合納米粉末填料；稱取1.0g改性復(fù)合納米粉末填料，加入40ml氯仿中，并以300w超聲波超聲分散30min，再加入1.0ml十三氟辛基三乙氧基硅烷，于40℃恒溫水浴下，以300r/min攪拌20h，再靜置1h后過濾，得沉淀物，用氯仿洗滌沉淀物3次，再將洗滌后的沉淀物轉(zhuǎn)入干燥箱中，于80℃下干燥10h，得低表面能處理改性復(fù)合納米粉末填料；再按重量份數(shù)計(jì)，分別稱取50份聚酯樹脂，50份feve氟碳樹脂，10份異氰酸酯，3份異氰尿酸三縮水甘油酯，20份硫酸鋇，30份鈦白粉，1份流平劑，0.5份安息香，0.5份低表面能處理改性復(fù)合納米粉末填料，裝入研磨機(jī)中研磨1h，得混合物料；最后將混合物料用加料器輸送到雙螺桿擠出機(jī)中熔融混合擠出，并用壓片機(jī)冷壓成薄片，將薄片經(jīng)破碎機(jī)破碎后，輸送到空氣分級磨中進(jìn)行細(xì)粉碎，并通過旋風(fēng)分離器分離被粉碎的半成品，再經(jīng)100目的篩粉機(jī)去除雜物和粗粉末，得復(fù)合改性氟碳聚酯粉末涂料。先將需噴涂的工件基面灰塵、污漬清理干凈，再將本發(fā)明制得的復(fù)合改性氟碳聚酯粉末涂料裝入噴槍中，控制噴槍噴涂壓力為0.2mpa，噴涂量為9m2/kg，將粉末涂料噴涂于清理后的工件基面，噴涂完畢后，將工件置于195℃下保溫固化12min，即可。實(shí)例2首先量取2ml乙酰丙酮，加入38ml無水乙醇中，混合均勻得混合液，以1ml/min速率向混合液中滴加10ml鈦酸四丁酯，并以350r/min攪拌35min后，再以0.2ml/min速率滴加3ml正硅酸乙酯，滴加完畢，再分別加入23ml無水乙醇和25ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%鹽酸，繼續(xù)攪拌2h，得反應(yīng)液；將反應(yīng)液陳化7h后過濾，得濾渣，并用去離子水洗滌濾渣4次，再將洗滌后的濾渣置入鼓風(fēng)干燥箱中，于85℃下干燥11h，將干燥后的濾渣置于馬弗爐中，在650℃下煅燒3h，再冷卻至室溫后轉(zhuǎn)入研缽中研磨，過200目篩，得復(fù)合納米粉末填料；再稱取2g復(fù)合納米粉末填料，加入6ml苯乙烯中，以350r/min攪拌18min，再分別加入0.38g硅烷偶聯(lián)劑kh-550，0.3g十二烷基磺酸鈉，0.3g烷基酚聚氧乙烯醚，35ml去離子水，繼續(xù)攪拌35min，得混合乳液；然后將混合乳液與0.02g過硫酸鉀混合后，加熱至73℃，在氮?dú)夥諊拢胤磻?yīng)5h，再加入90ml無水乙醇，靜置2h后過濾，得沉淀，并用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%乙醇溶液洗滌沉淀4次，再將洗滌后的沉淀置于真空干燥箱中，在65℃下干燥18h，得改性復(fù)合納米粉末填料；稱取1.1g改性復(fù)合納米粉末填料，加入44ml氯仿中，并以300w超聲波超聲分散35min，再加入1.1ml十三氟辛基三乙氧基硅烷，于45℃恒溫水浴下，以350r/min攪拌22h，再靜置2h后過濾，得沉淀物，用氯仿洗滌沉淀物4次，再將洗滌后的沉淀物轉(zhuǎn)入干燥箱中，于85℃下干燥11h，得低表面能處理改性復(fù)合納米粉末填料；再按重量份數(shù)計(jì)，分別稱取55份聚酯樹脂，55份feve氟碳樹脂，11份異氰酸酯，4份異氰尿酸三縮水甘油酯，23份硫酸鋇，35份鈦白粉，2份流平劑，0.6份安息香，1.7份低表面能處理改性復(fù)合納米粉末填料，裝入研磨機(jī)中研磨2h，得混合物料；最后將混合物料用加料器輸送到雙螺桿擠出機(jī)中熔融混合擠出，并用壓片機(jī)冷壓成薄片，將薄片經(jīng)破碎機(jī)破碎后，輸送到空氣分級磨中進(jìn)行細(xì)粉碎，并通過旋風(fēng)分離器分離被粉碎的半成品，再經(jīng)100目的篩粉機(jī)去除雜物和粗粉末，得復(fù)合改性氟碳聚酯粉末涂料。先將需噴涂的工件基面灰塵、污漬清理干凈，再將本發(fā)明制得的復(fù)合改性氟碳聚酯粉末涂料裝入噴槍中，控制噴槍噴涂壓力為0.3mpa，噴涂量為11m2/kg，將粉末涂料噴涂于清理后的工件基面，噴涂完畢后，將工件置于198℃下保溫固化11min，即可。實(shí)例3首先量取2ml乙酰丙酮，加入40ml無水乙醇中，混合均勻得混合液，以1ml/min速率向混合液中滴加12ml鈦酸四丁酯，并以400r/min攪拌40min后，再以0.2ml/min速率滴加3ml正硅酸乙酯，滴加完畢，再分別加入25ml無水乙醇和30ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%鹽酸，繼續(xù)攪拌2h，得反應(yīng)液；將反應(yīng)液陳化8h后過濾，得濾渣，并用去離子水洗滌濾渣5次，再將洗滌后的濾渣置入鼓風(fēng)干燥箱中，于90℃下干燥12h，將干燥后的濾渣置于馬弗爐中，在700℃下煅燒3h，再冷卻至室溫后轉(zhuǎn)入研缽中研磨，過200目篩，得復(fù)合納米粉末填料；再稱取2g復(fù)合納米粉末填料，加入8ml苯乙烯中，以400r/min攪拌20min，再分別加入0.50g硅烷偶聯(lián)劑kh-550，0.4g十二烷基磺酸鈉，0.4g烷基酚聚氧乙烯醚，40ml去離子水，繼續(xù)攪拌40min，得混合乳液；然后將混合乳液與0.02g過硫酸鉀混合后，加熱至75℃，在氮?dú)夥諊拢胤磻?yīng)6h，再加入100ml無水乙醇，靜置2h后過濾，得沉淀，并用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%乙醇溶液洗滌沉淀5次，再將洗滌后的沉淀置于真空干燥箱中，在70℃下干燥20h，得改性復(fù)合納米粉末填料；稱取1.2g改性復(fù)合納米粉末填料，加入48ml氯仿中，并以300w超聲波超聲分散40min，再加入1.2ml十三氟辛基三乙氧基硅烷，于50℃恒溫水浴下，以400r/min攪拌24h，再靜置2h后過濾，得沉淀物，用氯仿洗滌沉淀物5次，再將洗滌后的沉淀物轉(zhuǎn)入干燥箱中，于90℃下干燥12h，得低表面能處理改性復(fù)合納米粉末填料；再按重量份數(shù)計(jì)，分別稱取60份聚酯樹脂，60份feve氟碳樹脂，12份異氰酸酯，4份異氰尿酸三縮水甘油酯，25份硫酸鋇，40份鈦白粉，2份流平劑，0.6份安息香，2.5份低表面能處理改性復(fù)合納米粉末填料，裝入研磨機(jī)中研磨2h，得混合物料；最后將混合物料用加料器輸送到雙螺桿擠出機(jī)中熔融混合擠出，并用壓片機(jī)冷壓成薄片，將薄片經(jīng)破碎機(jī)破碎后，輸送到空氣分級磨中進(jìn)行細(xì)粉碎，并通過旋風(fēng)分離器分離被粉碎的半成品，再經(jīng)100目的篩粉機(jī)去除雜物和粗粉末，得復(fù)合改性氟碳聚酯粉末涂料。先將需噴涂的工件基面灰塵、污漬清理干凈，再將本發(fā)明制得的復(fù)合改性氟碳聚酯粉末涂料裝入噴槍中，控制噴槍噴涂壓力為0.4mpa，噴涂量為12m2/kg，將粉末涂料噴涂于清理后的工件基面，噴涂完畢后，將工件置于200℃下保溫固化10min，即可。對照例：由聚酯樹脂、鈦白粉、碳酸鈣、滑石粉為原料制得聚酯粉末涂料。將上述實(shí)施例所得復(fù)合改性氟碳聚酯粉末涂料與對照例所得聚酯粉末涂料進(jìn)行檢測，結(jié)果如表一所示。表一：例子光澤度保持率熔融流動性涂膜外觀對照例陽光下曝曬25～30天，<78.2%180℃，25.0mm平整光滑實(shí)例1陽光下曝曬28天，89.8%180℃，25.8mm光亮豐滿，平整光滑實(shí)例2陽光下曝曬25天，92.3%180℃，27.1mm光亮豐滿，平整光滑實(shí)例3陽光下曝曬30天，87.1%180℃，26.5mm光亮豐滿，平整光滑由上表可知，本發(fā)明復(fù)合改性氟碳聚酯粉末涂料流平性好，180℃下熔融流動性為25.8～27.1mm，在陽光下曝曬25～30天光澤度保持率為87.1～92.3%，耐老化性能高。當(dāng)前第1頁12