一种聚四氟乙烯改性环氧树脂粉末涂料技术领域
本发明涉及粉末涂料技术领域,尤其涉及一种聚四氟乙烯改性环氧树脂粉
末涂料。
背景技术
粉末涂料是一种新型的不含溶剂、100%固体粉末状涂料,具有无溶剂、无
污染、可回收、环保、节省能源和资源、减轻劳动强度、涂膜机械强度高等特
点,分为热塑性粉末涂料和热固性粉末涂料。环氧树脂由于具有优异的粘合力、
防腐蚀性、硬度、柔韧性和冲击强度,是热固性粉末涂料中首先应用的品种,
目前已被广泛应用于家电、交通工具、五金机械等领域,但环氧树脂涂层中由
于芳香醚基团的存在,对紫外线极其敏感,以至其耐候性和耐热性不高,耐老
化性欠佳,在烘烤或阳光照射过程中易泛黄,粉化,影响光泽度,装饰性变差,
另外,随着社会的发展,人们对环氧树脂粉末涂料的性能提出了更高的要求,
现有的环氧树脂粉末涂料其耐水性也已不能满足高速发展的社会的要求,需要
进行改性。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题,本发明提出了一种聚四氟乙烯改性环氧树
脂粉末涂料,其耐候性、耐老化性好,耐水性和耐腐蚀性能优异,装饰性好,
且使用寿命长。
本发明提出的一种聚四氟乙烯改性环氧树脂粉末涂料,其原料按重量份包
括以下组分:环氧树脂50-80份、改性聚四氟乙烯15-30份、有机硅树脂5-20
份、酚醛树脂2-5份、四甲基硫脲0.2-0.8份、聚乙烯蜡2-4份、丙三醇1-5
份、纳米氧化锌3-10份、气相二氧化硅3-10份、凹凸棒土2-9份、滑石粉3-12
份、钛白粉2-10份、2-苯基咪唑0.5-2份、甲苯二异氰酸酯2-3.5份、流平剂
0.2-1份;
其中,所述改性聚四氟乙烯按照以下工艺进行制备:按重量份将100份聚四
氟乙烯超细粉在有氧条件下放进60Co放射源中进行预辐照,待吸收剂量为
35-45kGy后取出,放入反应装置中,然后加入10-25份苯乙烯、5-10份乙烯基三
乙氧基硅烷、3-8份4-乙烯基吡啶和35-50份无水甲醇,超声振荡2-5min,在氮
气的保护下,升温至65-70℃,搅拌反应2-4h,反应结束后洗涤、干燥得到所述
改性聚四氟乙烯。
优选地,其原料中,环氧树脂、改性聚四氟乙烯、有机硅树脂的重量比为
60-75:20-28:10-18。
优选地,其原料中,纳米氧化锌、气相二氧化硅、凹凸棒土、滑石粉、钛
白粉的重量比为5-10:5-9:5-8:6-10:6-10。
优选地,其原料按重量份包括以下组分:环氧树脂65-70份、改性聚四氟乙
烯22-25份、有机硅树脂12-16份、酚醛树脂3-3.6份、四甲基硫脲0.5-0.8份、
聚乙烯蜡3-3.6份、丙三醇3.2-4份、纳米氧化锌7-8.5份、气相二氧化硅6-7份、
凹凸棒土6-8份、滑石粉8-9.5份、钛白粉8-8.8份、2-苯基咪唑1-1.6份、甲苯
二异氰酸酯2.8-3.2份、流平剂0.5-0.8份。
优选地,其原料按重量份包括以下组分:环氧树脂68份、改性聚四氟乙烯
24份、有机硅树脂15份、酚醛树脂3.2份、四甲基硫脲0.7份、聚乙烯蜡3.2份、
丙三醇3.6份、纳米氧化锌8份、气相二氧化硅6.6份、凹凸棒土7份、滑石粉8.6
份、钛白粉8.5份、2-苯基咪唑1.2份、甲苯二异氰酸酯3份、流平剂0.7份。
优选地,所述环氧树脂的环氧值为0.3-0.45。
优选地,所述纳米氧化锌的平均粒径为20-35nm;所述气相二氧化硅的平均
粒径为35-50nm。
优选地,所述改性聚四氟乙烯按照以下工艺进行制备:按重量份将100份聚
四氟乙烯超细粉在有氧条件下放进60Co放射源中进行预辐照,待吸收剂量为
40kGy后取出,放入反应装置中,然后加入22份苯乙烯、8份乙烯基三乙氧基硅
烷、5份4-乙烯基吡啶和45份无水甲醇,超声振荡3.5min,在氮气的保护下,升
温至68℃,搅拌反应3h,反应结束后洗涤、干燥得到所述改性聚四氟乙烯。
本发明改性聚四氟乙烯的制备过程中,选择了苯乙烯、乙烯基三乙氧基硅
烷和4-乙烯基吡啶对聚四氟乙烯进行改性,在改性的过程中,通过控制工艺参
数,使苯乙烯、乙烯基三乙氧基硅烷和4-乙烯基吡啶接枝到了聚四氟乙烯分子
中,改善了单纯的聚四氟乙烯用作成膜物质时,附着力欠佳的缺陷,与环氧树
脂、有机硅树脂配合作为成膜物质时,相容性好,提高了涂膜的耐腐蚀性、耐
候性、耐热性、耐水性和耐老化性,得到的涂膜外观光亮,平整,且成本低;
纳米氧化锌、气相二氧化硅、凹凸棒土、滑石粉、钛白粉配合作为颜填料,加
入体系中,一方面提高了涂膜的机械强度,另一方面与改性聚四氟乙烯、环氧
树脂和有机硅树脂配合,具有协同作用,提高了涂膜的耐热性、耐水性和耐腐
蚀性;选择了酚醛树脂为固化剂,并配合添加了四甲基硫脲、2-苯基咪唑、甲
苯二异氰酸酯为促进剂,通过调节固化剂和促进剂中各物质的含量,使其在对
体系进行固化的过程中,固化速度快,交联密度大,得到的涂膜致密度高,降
低了分子的运动性,使水分子难以渗透破坏涂膜,提高了涂膜的耐水性、耐腐
蚀性和耐候性。
具体实施方式
下面,通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
本发明提出的一种聚四氟乙烯改性环氧树脂粉末涂料,其原料按重量份包
括以下组分:环氧树脂80份、改性聚四氟乙烯15份、有机硅树脂20份、酚醛
树脂2份、四甲基硫脲0.8份、聚乙烯蜡2份、丙三醇5份、纳米氧化锌3份、
气相二氧化硅10份、凹凸棒土2份、滑石粉12份、钛白粉2份、2-苯基咪唑2
份、甲苯二异氰酸酯2份、流平剂1份;
其中,所述改性聚四氟乙烯按照以下工艺进行制备:按重量份将100份聚四
氟乙烯超细粉在有氧条件下放进60Co放射源中进行预辐照,待吸收剂量为35kGy
后取出,放入反应装置中,然后加入25份苯乙烯、5份乙烯基三乙氧基硅烷、8
份4-乙烯基吡啶和35份无水甲醇,超声振荡5min,在氮气的保护下,升温至65℃,
搅拌反应4h,反应结束后洗涤、干燥得到所述改性聚四氟乙烯。
实施例2
本发明提出的一种聚四氟乙烯改性环氧树脂粉末涂料,其原料按重量份包
括以下组分:环氧树脂50份、改性聚四氟乙烯30份、有机硅树脂5份、酚醛
树脂5份、四甲基硫脲0.2份、聚乙烯蜡4份、丙三醇1份、纳米氧化锌10份、
气相二氧化硅3份、凹凸棒土9份、滑石粉3份、钛白粉10份、2-苯基咪唑0.5
份、甲苯二异氰酸酯3.5份、流平剂0.2份;
其中,所述改性聚四氟乙烯按照以下工艺进行制备:按重量份将100份聚四
氟乙烯超细粉在有氧条件下放进60Co放射源中进行预辐照,待吸收剂量为45kGy
后取出,放入反应装置中,然后加入10份苯乙烯、10份乙烯基三乙氧基硅烷、3
份4-乙烯基吡啶和50份无水甲醇,超声振荡2min,在氮气的保护下,升温至70℃,
搅拌反应2h,反应结束后洗涤、干燥得到所述改性聚四氟乙烯。
实施例3
本发明提出的一种聚四氟乙烯改性环氧树脂粉末涂料,其原料按重量份包
括以下组分:环氧树脂65份、改性聚四氟乙烯25份、有机硅树脂12份、酚醛
树脂3.6份、四甲基硫脲0.5份、聚乙烯蜡3.6份、丙三醇3.2份、纳米氧化
锌8.5份、气相二氧化硅6份、凹凸棒土8份、滑石粉8份、钛白粉8.8份、
2-苯基咪唑1份、甲苯二异氰酸酯3.2份、流平剂0.5份;
其中,所述环氧树脂的环氧值为0.42;
优选地,所述纳米氧化锌的平均粒径为30nm;所述气相二氧化硅的平均粒
径为40nm;
所述改性聚四氟乙烯按照以下工艺进行制备:按重量份将100份聚四氟乙烯
超细粉在有氧条件下放进60Co放射源中进行预辐照,待吸收剂量为42kGy后取出,
放入反应装置中,然后加入18份苯乙烯、6份乙烯基三乙氧基硅烷、5份4-乙烯
基吡啶和46份无水甲醇,超声振荡3min,在氮气的保护下,升温至69℃,搅拌
反应3h,反应结束后洗涤、干燥得到所述改性聚四氟乙烯。
实施例4
本发明提出的一种聚四氟乙烯改性环氧树脂粉末涂料,其原料按重量份包
括以下组分:环氧树脂70份、改性聚四氟乙烯22份、有机硅树脂16份、酚醛
树脂3份、四甲基硫脲0.8份、聚乙烯蜡3份、丙三醇4份、纳米氧化锌7份、
气相二氧化硅7份、凹凸棒土6份、滑石粉9.5份、钛白粉8份、2-苯基咪唑
1.6份、甲苯二异氰酸酯2.8份、流平剂0.8份;
其中,所述环氧树脂的环氧值为0.45;
所述纳米氧化锌的平均粒径为20nm;所述气相二氧化硅的平均粒径为50nm;
所述改性聚四氟乙烯按照以下工艺进行制备:按重量份将100份聚四氟乙烯
超细粉在有氧条件下放进60Co放射源中进行预辐照,待吸收剂量为38kGy后取出,
放入反应装置中,然后加入22份苯乙烯、8.5份乙烯基三乙氧基硅烷、7份4-乙
烯基吡啶和40份无水甲醇,超声振荡4min,在氮气的保护下,升温至67℃,搅
拌反应2.8h,反应结束后洗涤、干燥得到所述改性聚四氟乙烯。
实施例5
本发明提出的一种聚四氟乙烯改性环氧树脂粉末涂料,其原料按重量份包
括以下组分:环氧树脂68份、改性聚四氟乙烯24份、有机硅树脂15份、酚醛
树脂3.2份、四甲基硫脲0.7份、聚乙烯蜡3.2份、丙三醇3.6份、纳米氧化
锌8份、气相二氧化硅6.6份、凹凸棒土7份、滑石粉8.6份、钛白粉8.5份、
2-苯基咪唑1.2份、甲苯二异氰酸酯3份、流平剂0.7份;
其中,所述环氧树脂的环氧值为0.3;
所述纳米氧化锌的平均粒径为35nm;所述气相二氧化硅的平均粒径为35nm;
所述改性聚四氟乙烯按照以下工艺进行制备:按重量份将100份聚四氟乙烯
超细粉在有氧条件下放进60Co放射源中进行预辐照,待吸收剂量为40kGy后取出,
放入反应装置中,然后加入22份苯乙烯、8份乙烯基三乙氧基硅烷、5份4-乙烯
基吡啶和45份无水甲醇,超声振荡3.5min,在氮气的保护下,升温至68℃,搅
拌反应3h,反应结束后洗涤、干燥得到所述改性聚四氟乙烯。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局
限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本
发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护
范围之内。