一种耐高温粉末涂料及其制备方法与流程

本发明涉及粉末涂料领域，具体涉及一种耐高温粉末涂料及其制备方法。

背景技术：

粉末涂料是一种固体粉占比100％的涂料具有无溶剂污染、100％成膜、能耗低、性能优异的特点，在“漆改粉”的进程中，逐渐取代油漆，成为表面涂装的首选产品。耐高温粉末涂料属于特殊功能性涂料，广泛应用于烧烤炉、取暖机、暖气管道、烘箱、车用排气管、烟囱等多种设备上，因此对于耐高温粉末涂料的耐高温性能具有较高的要求，目前使用的耐高温粉末涂料，是以有机硅树脂为主要成膜物质，有机硅树脂价格高，污染大，加工难度大，给耐高温粉末涂料的应用和发展造成了阻碍。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是克服现有技术存在的不足，提供一种耐高温粉末涂料及其制备方法，该耐高温粉末涂料组成的成膜体系无污染，易于加工，成本相对有机硅树脂有较大降低，且抗氧化和耐高温性能强，在350℃的高温环境下可保证涂膜长时间使用不粉化、不脱落。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种耐高温粉末涂料，包括以下质量份的组分：60～70份聚酯树脂、4.5～5.3份固化剂、4～6份耐高温剂以及2～8份助剂；耐高温剂为加优化工有限公司生产的商品代号为fy3028和fy3030中的一种或两种。

上述技术方案的设计思路在于，经发明人研究实验发现，fy3028或fy3030在用于粉末涂料领域，特别是用于聚酯树脂体系时，具有超出预期的效果：在高温环境下上述耐高温剂会对聚酯树脂起到包覆作用，从而显著提高树脂的抗氧化性能以及涂膜的耐高温性能，使涂膜可耐300℃的高温，保证涂膜的长期使用，且不产生粉化和脱落现象，达到甚至超过现有技术中有机硅树脂粉末涂料的耐高温效果，且显著降低了加工难度、生产成本和生产污染，有利于耐高温粉末涂料的实际应用和发展。

作为上述技术方案的优选，耐高温剂为fy3028和fy3030的组合物，fy3028和fy3030的质量比为1：(1～2)。经发明人多次试验发现，fy3028和fy3030配合使用对粉末涂料耐高温性能的提升比单独使用更高一些，在上述质量比范围内的耐高温剂组合物可保证使涂层能在300～350℃的环境下持续使用。

作为上述技术方案的优选，聚酯树脂包括耐高温聚酯树脂，耐高温聚酯树脂为荷兰皇家帝斯曼公司生产的商品代号为p4930的聚酯树脂。使用耐高温聚酯树脂和耐高温剂搭配可进一步提高粉末涂料及涂膜的耐高温性能。

作为上述技术方案的优选，聚酯树脂还包括高酸值聚酯树脂，高酸值聚酯树脂和耐高温聚酯树脂的质量比为(1～4)：10。高酸值聚酯树脂可增加树脂体系的交联密度，提高树脂的高温抗氧化性能。

作为上述技术方案的优选，高酸值聚酯树脂为广州擎天材料科技有限公司生产的商品代号为nh-8081的聚酯树脂。

作为上述技术方案的优选，助剂为流平剂、润湿促进剂、云母粉和安息香中的一种或几种。流平剂可增加涂料熔融状态时的流动性，还可使使涂层表面张力更加均匀，并可降低熔融涂料与基材(以及填料)之间的界面张力，从而提高涂层的平整度；安息香可消除熔融粉末涂料中的气泡，保证涂膜的平整性；润湿促进剂可降低缩孔和真空产生的可能性，从而提高涂层的平整度和光泽；云母粉则可提高涂料涂膜的强度并提高涂膜的防火性能。

作为上述技术方案的优选，耐高温粉末涂料还包括20～25质量份的颜填料，颜填料为硅微粉、氧化铁黑中的一种或两种与消光硫酸钡的组合物。硅微粉和氧化铁黑可以为粉末涂料提供颜色，还可提高涂料的耐候性；同时消光硫酸钡可提高涂层的光泽性，并为粉末涂料带来良好的耐磨性能和耐候性。

作为上述技术方案的优选，固化剂为异氰尿酸三缩水甘油酯。

基于同一技术构思，本发明还提供一种上述耐高温粉末涂料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将聚酯树脂、固化剂和助剂混合均匀，并通过挤出机挤出，得到块状混合料；

(2)将块状混合料和耐高温剂一起加入粉碎机中粉碎，得到耐高温粉末涂料。

上述技术方案的设计思路在于，本发明的方法步骤简单、操作便利，使用的设备常见易得，且生产成本低，不会对环境造成不良影响。

作为上述技术方案的优选，步骤(2)中经粉碎后得到的耐高温粉末涂料的粒径为30～40μm。上述粒径的耐高温粉末涂料便于喷涂至适当膜厚(80～120μm)，对被涂物提供长久的保护作用。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

(1)本发明的粉末涂料组成的成膜体系无污染，易于加工，成本相对有机硅树脂有较大降低，且抗氧化和耐高温性能强，在350℃的高温环境下可保证涂膜长时间使用不粉化、不脱落；

(2)本发明的制备方法步骤简单、操作便利，使用的设备常见易得，且生产成本低，不会对环境造成不良影响。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。

实施例1：

本实施例的耐高温粉末涂料，包括以下质量份的组分：60份聚酯树脂(商品代号为p4930，由荷兰皇家帝斯曼公司生产)，4.5份异氰尿酸三缩水甘油酯(tgic)，15份硅微粉，0.8份包膜型氧化铁黑，8.6消光硫酸钡，5份云母粉，1份流平剂，0.8润湿促进剂，0.3份安息香，2份耐高温剂fy3028(由加优化工有限公司生产)，2份耐高温剂fy3030(由加优化工有限公司生产)。

本实施例的耐高温粉末涂料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将聚酯树脂、固化剂、颜填料和助剂按配方量混合搅拌，再用挤出机以精确控温(1区温度为100℃，二区温度为110℃)、通过螺杆混炼状块高速运转挤出至块料状，高温下的挤出料采用冰水机冷风扇快速降温装料至料斗，得到块状混合料备用。

(2)将块状混合料与耐高温剂混合通过粉碎机高速打磨至粉状，粒径控制在30微米，即得到耐高温粉末涂料。

实施例2：

本实施例的耐高温粉末涂料，包括以下质量份的组分：50份聚酯树脂(商品代号为p4930，由荷兰皇家帝斯曼公司生产)，10份高酸值聚酯树脂(商品代号为nh-8081，由广州擎天材料科技有限公司生产)，4.9份异氰尿酸三缩水甘油酯(tgic)，15份硅微粉，0.8份包膜型氧化铁黑，8.2消光硫酸钡，5份云母粉，1份流平剂，0.8润湿促进剂，0.3份安息香，2份耐高温剂fy3028(由加优化工有限公司生产)，2份耐高温剂fy3030(由加优化工有限公司生产)。

本实施例的耐高温粉末涂料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将聚酯树脂、固化剂、颜填料和助剂按配方量混合搅拌，再用挤出机以精确控温(1区温度为100℃，二区温度为110℃)、通过螺杆混炼状块高速运转挤出至块料状，高温下的挤出料采用冰水机冷风扇快速降温装料至料斗，得到块状混合料备用。

(2)将块状混合料与耐高温剂混合通过粉碎机高速打磨至粉状，粒径控制在35微米，即得到耐高温粉末涂料。

实施例3：

本实施例的耐高温粉末涂料，包括以下质量份的组分：50份聚酯树脂(商品代号为p4930，由荷兰皇家帝斯曼公司生产)，10份高酸值聚酯树脂(商品代号为nh-8081，由广州擎天材料科技有限公司生产)，4.9份异氰尿酸三缩水甘油酯(tgic)，15份硅微粉，0.8份包膜型氧化铁黑，6.2消光硫酸钡，5份云母粉，1份流平剂，0.8润湿促进剂，0.3份安息香，2份耐高温剂fy3028(由加优化工有限公司生产)，4份耐高温剂fy3030(由加优化工有限公司生产)。

本实施例的耐高温粉末涂料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将聚酯树脂、固化剂、颜填料和助剂按配方量混合搅拌，再用挤出机以精确控温(1区温度为100℃，二区温度为110℃)、通过螺杆混炼状块高速运转挤出至块料状，高温下的挤出料采用冰水机冷风扇快速降温装料至料斗，得到块状混合料备用。

(2)将块状混合料与耐高温剂混合通过粉碎机高速打磨至粉状，粒径控制在40微米，即得到耐高温粉末涂料。

对上述实施例进行性能测试，结果如表1所示：

表1.各实施例的耐高温粉末涂料的性能参数

由表1可知，本发明的耐高温粉末涂料在高温环境下面，光泽下降得少(特别是实施例3，光泽下降比例仅为1.33％，几乎没有变化)，表示高温对涂膜没有破坏，意味着本发明的粉末涂料的抗氧化和耐高温性能强，在350℃的高温环境下可保证涂膜长时间使用不粉化、不脱落。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例。对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明技术构思前提下所得到的改进和变换也应视为本发明的保护范围。

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