一种阻燃粉末涂料及其制备方法与流程

2021-02-02 20:02:17|

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本发明涉及粉末涂料领域，具体涉及一种阻燃粉末涂料及其制备方法。
背景技术：
：随着社会和经济的发展，国家、企业、民众对于环保要求和消防意识要求越来越高，对粉末涂料在耐热耐燃方面需要能有所提高，特别是在一些公共场所建筑材料、装饰材料必须达到具有安全消防防火阻燃作用。目前，市场产品众多，但现有产品无法达到市场对阻燃粉末涂料即要阻燃、环保，还要价格亲民的要求，因此，为了更好拓展需求用户，对安全环保具有防火阻燃的粉末涂料产品的研发工作亟待进行。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，提供一种阻燃粉末涂料及其制备方法，该阻燃粉末涂料生产成本低，安全无污染，且具有长效、良好的阻燃效果；该阻燃粉末涂料的制备方法简单易行，无需复杂设备和仪器，过程无污染，适于工业化生产。为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：一种阻燃粉末涂料，包括以下质量份的组分：20～30份环氧树脂、34～45份聚酯树脂、2～4份阻燃剂以及20～25份填料，阻燃剂为广州天珑高分子材料科技有限公司生产的商品代号为749和759阻燃剂中的一种或两种。上述技术方案的设计思路在于，经发明人研究实验发现，阻燃剂749或759在用于粉末涂料领域，特别是用于环氧树脂与聚酯树脂构成的涂料体系时，可显著提高涂料的抗氧化性能以及涂膜的阻燃性能，使涂膜阻燃级别到达b1级，且显著降低了生产成本和生产污染，有利于阻燃粉末涂料的实际应用和发展。作为上述技术方案的优选，阻燃粉末涂料还包括0.6～4份卤素阻燃剂。经发明人研究实验发现，使用阻燃剂749或759内挤形成块状混合料后再与卤素阻燃剂进行混合，能显著提高阻燃粉末涂料及其涂膜的阻燃性能，使阻燃性能上升至a级。作为上述技术方案的优选，阻燃粉末涂料还包括1.25～1.8质量份的助剂，助剂为流平剂、耐磨剂和安息香碳酸钙中的一种或几种。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；耐磨剂则可提高阻燃粉末涂料涂膜的耐磨性能，保证涂料的长时间使用。作为上述技术方案的优选，填料为碳酸钙和钛白粉中的一种或两种。碳酸钙用作涂料产品的填料，具有一定的干遮盖力，可部分替代消光剂，节约成本，且其本身为白色的无机颜料，可与钛白粉配合使用，降低成本。钛白粉可与碳酸钙配合使用调整粉末涂料的颜色，还可提高涂料涂膜的耐受性。作为上述技术方案的优选，阻燃粉末涂料还包括8～9.5质量份的颜填料。颜填料可调整粉末涂料的颜色，起到美观的作用。作为上述技术方案的优选，颜填料为钼铬红和高光硫酸钡的组合物。钼铬红的加入除可调整粉末涂料的颜色外，还可提高涂料涂膜的耐受性，同时高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，阻燃粉末涂料的粒径为90～110μm。阻燃粉末涂料的粒径基于以下考量进行确定：首先，粉末粒径越小，涂料固化时流平性就越好，涂膜的外观也越平整、光滑，但是粉末的带电性与粒径的平方成正比，粉末太细带电性降低，涂装施工效率就会下降，超细粉(粒径小于10μm)基本上不带电。其次，上粉率与粉末涂料本身的带电性能有重要关系。提高涂料颗粒的带电量，上粉率将提高，增大颗粒粒径可使上粉率提高，但颗粒的粒径也不能太大，粒径太大，涂料颗粒的重力作用超过空气动力和静电力，反而使上粉率降低。最后，回收率粉末涂料在生产和使用过程中都存在回收粉末的问题，通常，粉末粒径小于10μm的超细粉回收率低，当粉末粒径大于10μm时粉末涂料回收率迅速上升，并且粉末的回收率随着粒径的增大而增加。本发明的阻燃粉末的粒径范围可保证阻燃粉末涂膜外观平整，且上粉率和回收率均处在较高水平。基于同一技术构思，本发明还提供一种上述阻燃粉末涂料的制备方法，包括以下步骤：(1)将环氧树脂、聚酯树脂料、阻燃剂和助剂混合搅拌，再用挤出机挤出至块料状，得到块状混合料；(2)将块状混合料后经粉碎，即得阻燃粉末涂料。上述技术方案的设计优势在于，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)中块状混合料在粉碎前先与卤素阻燃剂进行混合得到混合物，再将混合物粉碎得到阻燃粉末涂料。本发明通过阻燃剂749/或759的内挤和卤系阻燃剂的外加，提高了制得的阻燃粉末涂料的阻燃性能。作为上述技术方案的优选，步骤(1)中挤出过程的温度控制在95～105℃。与现有技术相比，本发明的优点在于：(1)本发明的阻燃粉末涂料生产成本低，安全无污染，且具有长效、良好的阻燃效果，阻燃等级可到b1-a级；(2)本发明阻燃粉末涂料的制备方法简单易行，无需复杂设备和仪器，过程无污染，适于工业化生产。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：本实施例的阻燃粉末涂料，包括以下质量份的组分：20份环氧树脂、44份聚酯树脂、0.8份流平剂、0.24份耐磨剂、0.32份安息香、2.4份阻燃剂759(由广州天珑高分子材料科技有限公司生产)、4份碳酸钙、8份高光硫酸钡、20份钛白粉和0.24份钼铬红。本实施例的阻燃粉末涂料的制备方法，包括以下步骤：(1)将环氧树脂、聚酯树脂、颜填料、阻燃剂759和助剂按上述比例混合搅拌，再用挤出机以精确控温(挤出温度为95℃)、通过螺旋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)将块状混合料通过粉碎机高速打磨至粉状，粒径控制在180目，得到阻燃粉末涂料。实施例2：本实施例的阻燃粉末涂料，包括以下质量份的组分：23.16份环氧树脂、38.61份聚酯树脂、1.16份流平剂、0.23份耐磨剂、0.31份安息香、3.86份阻燃剂759(由广州天珑高分子材料科技有限公司生产)、0.77份卤素阻燃剂、3.86份碳酸钙、8.49份高光硫酸钡、19.31份钛白粉和0.23份钼铬红。本实施例的阻燃粉末涂料的制备方法，包括以下步骤：(1)将环氧树脂、聚酯树脂、颜填料、阻燃剂759和助剂按上述比例混合搅拌，再用挤出机以精确控温(挤出温度为100℃)、通过螺旋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)将块状混合料和卤素阻燃剂混合均匀通过粉碎机高速打磨至粉状，粒径控制在170目，得到阻燃粉末涂料。实施例3：本实施例的阻燃粉末涂料，包括以下质量份的组分：26.52份环氧树脂、34.10份聚酯树脂、0.76份液体流平剂、0.23份耐磨剂、0.30份安息香、3.79份阻燃剂749(由广州天珑高分子材料科技有限公司生产)、2.27份卤素阻燃剂、3.79份碳酸钙、9.09份高光硫酸钡、18.94份钛白粉和0.23份钼铬红。本实施例的阻燃粉末涂料的制备方法，包括以下步骤：(1)将环氧树脂、聚酯树脂、颜填料、阻燃剂749和助剂按上述比例混合搅拌，再用挤出机以精确控温(挤出温度为105℃)、通过螺旋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)将块状混合料通过粉碎机高速打磨至粉状，粒径控制在180目，得到阻燃粉末涂料。对上述实施例进行性能测试，结果如表1所示：表1.各实施例的阻燃粉末涂料的性能参数性能检测标准实施例1实施例2实施例3硬度三菱铅笔1h2h2h光泽60°测试88％90％90％耐冲击正冲1/2455050阻燃级别国标gb8624-97b1b1a级由表1可知，本发明的阻燃粉末涂料具有长效、良好的阻燃效果，阻燃等级可到b1-a级。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。当前第1页1 2 3

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