一种粉末涂料及其制备方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201010565572.6

申请日:

2010.11.26

公开号:

CN102093765A

公开日:

2011.06.15

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

专利权人的姓名或者名称、地址的变更IPC(主分类):C09D 5/03变更事项:专利权人变更前:江苏考普乐新材料股份有限公司变更后:江苏考普乐新材料有限公司变更事项:地址变更前:213135 江苏省常州市新北区西夏墅镇微山湖路36号变更后:213135 江苏省常州市新北区西夏墅镇微山湖路36号|||授权|||实质审查的生效IPC(主分类):C09D 5/03申请日:20101126|||公开

IPC分类号:

C09D5/03; C09D7/12; C09D127/12; C09D133/00

主分类号:

C09D5/03

申请人:

江苏考普乐新材料股份有限公司

发明人:

张丽娟; 纪志勇; 朱宏杰; 李昊; 耿雷; 陶月明; 韩静香; 徐瑞芬

地址:

213135 江苏省常州市新北区西夏墅镇微山湖路36号

优先权:

专利代理机构:

北京市中咨律师事务所 11247

代理人:

刘金辉

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内容摘要

本申请涉及具有提高的光催化性能的粉末涂料,其包含以下组分:A)由载体和负载在载体上的纳米二氧化钛构成的载体纳米二氧化钛复合体,其中载体的粒径为100nm-30μm;纳米二氧化钛的粒径为1-100nm;载体与纳米二氧化钛的重量比为1.2-5∶1;和B)成膜物质;其中载体纳米二氧化钛复合体的含量基于成膜物质的重量为5-60%重量%。本申请还涉及制备所述粉末涂料的方法。由本发明粉末涂料获得的涂层具有提高的光催化性能,能有效地降解空气中的有害气体和杀灭细菌。

权利要求书

1: 一种具有提高的光催化性能的粉末涂料, 所述粉末涂料包含以下组分 : A) 由载体和负载在载体上的纳米二氧化钛构成的载体纳米二氧化钛复合体, 其中载体 的粒径为 100nm-30μm, 优选 100nm-25μm, 更优选 140nm-20μm ; 纳米二氧化钛的粒径为 1-100nm, 优选 15-95nm, 更优选 20-90nm ; 载体与纳米二氧化钛的重量比为 1.2-5 ∶ 1, 优选 1.3-4 ∶ 1, 更优选 1.5-
2: 5 ∶ 1 ; 和 B) 成膜物质 ; 其中载体纳米二氧化钛复合体的含量基于成膜物质的重量为 5-60 %重量%, 优选 8-58%重量%, 更优选 10-50%重量%。 2. 权利要求 1 的粉末涂料, 其中载体选自氧化锆、 碳酸钙、 蒙脱土、 白土、 膨润土、 氧化 铝或二氧化硅。
3: 权利要求 1 或 2 的粉末涂料, 其中成膜物质为氟碳树脂, 所述氟碳树脂选自聚氟乙 烯、 聚偏氟乙烯、 聚三氟乙烯、 聚四氟乙烯、 聚三氟氯乙烯、 乙烯 - 四氟乙烯共聚物、 乙烯 - 三 氟氯乙烯共聚物、 偏氟乙烯 - 六氟丙烯共聚物、 四氟乙烯 - 丙烯共聚物、 四氟乙烯 - 六氟丙 烯 - 偏氟乙烯共聚物、 四氟乙烯 - 偏氟乙烯 - 丙烯酸共聚物或其混合物。
4: 权利要求 1-3 中任一项的粉末涂料, 所述粉末涂料进一步包含与氟碳树脂相容的丙 烯酸类树脂和固化剂, 所述丙烯酸类树脂基于选自 ( 甲基 ) 丙烯酸叔丁基氨基甲酯、 (甲 基 ) 丙烯酸、 ( 甲基 ) 丙烯酸甲酯、 ( 甲基 ) 丙烯酸乙酯、 ( 甲基 ) 丙烯酸丁酯、 ( 甲基 ) 丙 烯酸羟基乙酯、 ( 甲基 ) 丙烯酸羟基丙酯、 ( 甲基 ) 丙烯酸羟基丁酯或其混合物的单体 ; 所 述固化剂选自二异氰酸酯、 异氰酸根封端的预聚体、 具有缩水甘油基的丙烯酸类树脂、 异氰 尿酸三缩水甘油酯、 三聚氰胺或其混合物。
5: 一种制备权利要求 1-4 中任一项的具有提高的光催化性能的粉末涂料的方法, 所述 方法包括以下步骤 : a) 将经酸和热处理过的载体浸渍在纳米二氧化钛醇分散体中, 将浸渍过的载体 滤出并烘干, 任选重复浸渍和烘干获得载体与纳米二氧化钛的重量比为 1.2-5 ∶ 1, 优 选 1.3-4 ∶ 1, 更 优 选 1.5-2.5 ∶ 1 的 载 体 纳 米 二 氧 化 钛 复 合 体, 其中载体的粒径为 100nm-30μm, 优选 100nm-25μm, 更优选 140nm-20μm ; 纳米二氧化钛的粒径为 1-100nm, 优 选 15-95nm, 更优选 20-90nm ; 和 b) 将步骤 a) 中所得载体纳米二氧化钛复合体、 成膜物质、 任选的颜料以及任选的助剂 混匀、 干燥并粉碎获得粉末涂料, 其中载体纳米二氧化钛复合体的含量基于成膜物质的重 量为 5-60%重量%, 优选 8-58%重量%, 更优选 10-50%重量%。
6: 权利要求 5 的方法, 其中载体选自氧化锆、 碳酸钙、 蒙脱土、 白土、 膨润土、 氧化铝或 二氧化硅。
7: 权利要求 5 或 6 的方法, 其中将载体酸处理所用酸是醋酸、 盐酸、 硫酸或硝酸, 优选盐 酸或硫酸, 更优选硫酸。
8: 权利要求 5-7 中任一项的方法, 其中将载体热处理所用温度为 500-1000 ℃, 优选 550-950℃, 更优选 600-800℃。
9: 权利要求 5-8 中任一项的方法, 其中纳米二氧化钛醇分散体的浓度为 0.5-3mol/L, 优选 0.8-3mol/L, 更优选 1-2.5mol/L ; 所用醇选自甲醇、 乙醇、 异丙醇或叔丁醇。
10: 权利要求 5-9 中任一项的方法, 其中烘干在 100-200℃, 优选 120-180℃的温度下进 2 行。
11: 权利要求 5-10 中任一项的方法, 其中成膜物质为氟碳树脂, 所述氟碳树脂选自聚 氟乙烯、 聚偏氟乙烯、 聚三氟乙烯、 聚四氟乙烯、 聚三氟氯乙烯、 乙烯 - 四氟乙烯共聚物、 乙 烯 - 三氟氯乙烯共聚物、 偏氟乙烯 - 六氟丙烯共聚物、 四氟乙烯 - 丙烯共聚物、 四氟乙烯 - 六 氟丙烯 - 偏氟乙烯共聚物、 四氟乙烯 - 偏氟乙烯 - 丙烯酸共聚物或其混合物。
12: 权利要求 5-11 中任一项的方法, 其中在步骤 b) 的混合中进一步加入与氟碳树脂相 容的丙烯酸类树脂和固化剂, 所述丙烯酸类树脂基于选自 ( 甲基 ) 丙烯酸叔丁基氨基甲酯、 ( 甲基 ) 丙烯酸、 ( 甲基 ) 丙烯酸甲酯、 ( 甲基 ) 丙烯酸乙酯、 ( 甲基 ) 丙烯酸丁酯、 ( 甲基 ) 丙烯酸羟基乙酯、 ( 甲基 ) 丙烯酸羟基丙酯、 ( 甲基 ) 丙烯酸羟基丁酯或其混合物的单体 ; 所述固化剂选自二异氰酸酯、 异氰酸根封端的预聚体、 具有缩水甘油基的丙烯酸类树脂、 异 氰尿酸三缩水甘油酯、 三聚氰胺或其混合物。

说明书


一种粉末涂料及其制备方法

    技术领域 本发明涉及一种粉末涂料及其制备方法, 更具体地, 涉及一种具有提高的光催化 性能的粉末涂料及其制备方法。
     背景技术 粉末涂料是一种高速发展的涂料品种, 具有节能环保、 无三废污染的优点。 其中氟 碳粉末涂料以其优异的耐老化性尤其是耐候性和耐化学品性等特点而广泛用作建筑材料、 家用电器和电子器件的表面涂层, 市场潜力极大。
     随着生活水平的提高, 人们对涂料提出了更高的要求, 要求其具有防辐射、 降解有 害气体、 净化空气、 杀菌消毒等功能。
     中国发明专利申请 CN 200910183272.9 公开了一种具有抗菌功能的粉末涂料及 其制备方法和应用, 所述粉末涂料包含 1.5-10 重量份抗菌剂色母料, 其中所述抗菌剂色母 料由无机抗菌剂同树脂以 1 ∶ 10-3 ∶ 10 的比例混合制成, 所述无机抗菌剂由作为载体的 玻璃和附着在玻璃载体上的银离子组成。
     纳米二氧化钛安全无毒、 稳定、 使用寿命长。在光和水存在的条件下, 其对空气中 的有害气体如氮氧化物、 甲醛、 甲苯等具有很强的降解作用和对细菌具有很强的杀灭作用。 同时, 纳米二氧化钛具有很强的紫外线吸收能力, 可大大降低紫外线对高分子材料的侵袭, 减少活性自由基的产生, 保护高分子材料不被紫外线所降解。 因此, 纳米二氧化钛可赋予涂 料优良的净化空气、 抗细菌以及防辐射等性能。将纳米二氧化钛应用于涂料中为开发出功 能性涂料开辟了新的途径。 另一方面, 纳米二氧化钛具有小尺寸效应、 量子效应和表面界面 效应。在分散体系中, 纳米二氧化钛颗粒与树脂颗粒间的范德华力远远小于纳米二氧化钛 颗粒之间的作用力, 因此, 纳米二氧化钛颗粒极易团聚形成大颗粒, 导致其不均匀地分散在 涂料中, 进而对涂料的整体性能产生不利影响。发明内容
     鉴于上述现有技术状况, 本申请的发明人在粉末涂料领域进行了广泛深入的研 究, 以期得到一种纳米二氧化钛均匀分散在其中的粉末涂料, 且由所述涂料获得的涂层表 现出提高的光催化活性。 结果发现通过首先将纳米二氧化钛负载在载体上获得载体纳米二 氧化钛复合体, 然后将所得载体纳米二氧化钛复合体与成膜物质、 任选的颜料以及任选的 助剂混匀、 干燥并粉碎可获得满足上述要求的粉末涂料。本发明正是基于上述发现得以完 成。
     本发明的目的是提供一种具有提高的光催化性能的粉末涂料。
     本发明的另一目的是提供一种制备上述粉末涂料的方法。
     本发明一方面提供了一种具有提高的光催化性能的粉末涂料, 所述粉末涂料包含 以下组分 :
     A) 由载体和负载在载体上的纳米二氧化钛构成的载体纳米二氧化钛复合体, 其中载体的粒径为 100nm-30μm, 优选 100nm-25μm, 更优选 140nm-20μm ; 纳米二氧化钛的粒径 为 1-100nm, 优选 15-95nm, 更优选 20-90nm ; 载体与纳米二氧化钛的重量比为 1.2-5 ∶ 1, 优 选 1.3-4 ∶ 1, 更优选 1.5-2.5 ∶ 1 ; 和
     B) 成膜物质 ;
     其中载体纳米二氧化钛复合体的含量基于成膜物质的重量为 5-60%重量%, 优选 8-58%重量%, 更优选 10-50%重量%。
     本发明另一方面提供了一种制备上述粉末涂料的方法, 所述方法包括以下步骤 :
     a) 将经酸和热处理过的载体浸渍在纳米二氧化钛醇分散体中, 将浸渍过的载 体滤出并烘干, 任选重复浸渍和烘干获得载体与纳米二氧化钛的重量比为 1.2-5 ∶ 1, 优选 1.3-4 ∶ 1, 更优选 1.5-2.5 ∶ 1 的载体纳米二氧化钛复合体, 其中载体的粒径为 100nm-30μm, 优选 100nm-25μm, 更优选 140nm-20μm ; 纳米二氧化钛的粒径为 1-100nm, 优 选 15-95nm, 更优选 20-90nm ; 和
     b) 将步骤 a) 中所得载体纳米二氧化钛复合体、 成膜物质、 任选的颜料以及任选的 助剂混匀、 干燥并粉碎获得粉末涂料, 其中载体纳米二氧化钛复合体的含量基于成膜物质 的重量为 5-60%重量%, 优选 8-58%重量%, 更优选 10-50%重量%。
     由本发明粉末涂料获得的涂层在保留原有优异性能如耐老化性尤其是耐候性和 耐化学品性的同时, 还具有提高的光催化性能, 能有效地降解空气中的有害气体和杀灭细 菌。
     本发明的这些和其它目的、 特征和优点在整体考虑本发明后, 将易于为本领域技 术人员所明白。 具体实施方式
     本发明所述具有提高的光催化性能的粉末涂料包含载体纳米二氧化钛复合体以 及成膜物质。
     所用载体纳米二氧化钛复合体由载体和负载在载体上的纳米二氧化钛构成。 通过 将纳米二氧化钛负载在载体上获得的载体纳米二氧化钛复合体与树脂颗粒具有良好的相 容性, 同时, 二者之间的范德华力与纳米二氧化钛颗粒之间的作用力大致平衡。 制备载体纳 米二氧化钛复合体的方法具体如下文所述。
     本发明所用载体原则上可为本领域技术人员所知的任何载体。 优选所用载体选自 氧化锆、 碳酸钙、 蒙脱土、 白土、 膨润土、 氧化铝或二氧化硅。载体的粒径为 100nm-30μm, 优 选 100nm-25μm, 更优选 140nm-20μm。
     本发明所用纳米二氧化钛可以是市售的, 也可以通过本领域技术人员熟知的方法 制备。纳米二氧化钛的粒径为 1-100nm, 优选 15-95nm, 更优选 20-90nm。
     在根据本发明的载体纳米二氧化钛复合体中, 载体与纳米二氧化钛的重量比为 1.2-5 ∶ 1, 优选 1.3-4 ∶ 1, 更优选 1.5-2.5 ∶ 1。
     在本发明涂料中使用的成膜物质可为本领域技术人员所知的任何成膜物质, 其实 例为氟碳树脂、 聚氨酯树脂、 醇酸树脂、 热固性丙烯酸树脂、 酚醛树脂、 硝化棉、 氯化橡胶、 沥 青、 改性松香树脂、 热塑性丙烯酸树脂等。
     优选在本发明粉末涂料中使用的成膜物质为氟碳树脂。 氟碳树脂为本领域技术人员所知, 其实例包括但不限于聚氟乙烯、 聚偏氟乙烯、 聚三氟乙烯、 聚四氟乙烯、 聚三氟氯乙 烯、 乙烯 - 四氟乙烯共聚物、 乙烯 - 三氟氯乙烯共聚物、 偏氟乙烯 - 六氟丙烯共聚物、 四氟乙 烯 - 丙烯共聚物、 四氟乙烯 - 六氟丙烯 - 偏氟乙烯共聚物和四氟乙烯 - 偏氟乙烯 - 丙烯酸 共聚物。可使用两种或更多种上述氟碳树脂的混合物。优选在本发明粉末涂料中使用聚偏 氟乙烯、 聚三氟乙烯或聚三氟氯乙烯。
     根据本发明, 还可在粉末涂料中使用任何与氟碳树脂相容的树脂。合适的树脂包 括例如丙烯酸类树脂、 聚 ( 乙酸乙烯酯 )、 聚 ( 乙烯基甲基酮 )、 聚丁二烯和 / 或聚氨酯等。
     为了以下目的, 通常在氟碳树脂中添加与其相容的丙烯酸类树脂 : 改善对颜填料 的润湿 ; 提高涂料对基体材料的附着力 ; 提高漆膜的硬度 ; 降低涂料的整体成本 ; 以及提高 涂层表面的光泽。
     丙烯酸类树脂例如可基于选自 ( 甲基 ) 丙烯酸叔丁基氨基甲酯、 ( 甲基 ) 丙烯酸、 ( 甲基 ) 丙烯酸甲酯、 ( 甲基 ) 丙烯酸乙酯、 ( 甲基 ) 丙烯酸丁酯、 ( 甲基 ) 丙烯酸羟基乙酯、 ( 甲基 ) 丙烯酸羟基丙酯、 ( 甲基 ) 丙烯酸羟基丁酯或其混合物的单体。为此, 还在本发明 粉末涂料中使用固化剂。 固化剂可例如选自二异氰酸酯、 异氰酸根封端的预聚体、 具有缩水 甘油基的丙烯酸类树脂、 异氰尿酸三缩水甘油酯、 三聚氰胺或其混合物。 二异氰酸酯的实例 包括但不限于甲苯二异氰酸酯、 二苯基甲烷二异氰酸酯、 1, 6- 六亚甲基二异氰酸酯、 三甲基 六亚甲基二异氰酸酯、 对苯二异氰酸酯、 4, 4′ - 二环己基甲烷二异氰酸酯、 间二甲苯二异 氰酸酯、 异佛尔酮二异氰酸酯和 1, 5- 萘二异氰酸酯。 在 本 发 明 粉 末 涂 料 中, 氟 碳 树 脂 与 丙 烯 酸 类 树 脂 的 重 量 比 为 2-4 ∶ 1, 优选 2.2-2.6 ∶ 1 ; 丙烯酸类树脂与固化剂的重量比为 2-5 ∶ 1, 优选 2.5-3.5 ∶ 1。
     在本发明粉末涂料中, 载体纳米二氧化钛复合体的含量基于成膜物质的重量为 5-60%重量%, 优选 8-58%重量%, 更优选 10-50%重量%。
     本发明粉末涂料还可包含本领域技术人员所知的其它组分, 例如颜料、 填料和 / 或助剂。颜料是无机或有机的, 包括不透明颜料如钛白粉和氧化锌, 无机混合金属颜料, 着 色颜料如黄色氧化物、 炭黑、 酞菁绿和含铬颜料, 填充颜料如粘土、 二氧化硅、 滑石粉、 云母、 硫酸钡和超细重钙。填料用于向粉末涂料提供不透明性、 耐久性和硬度等。填料是无机或 有机的, 其实例为滑石粉、 碳酸钙、 硫酸钡和二氧化硅等。助剂包括但不限于消泡剂、 润湿 剂、 分散剂、 乳化剂、 防沉剂、 稳定剂, 防结皮剂、 流平剂、 催干剂、 防流挂剂、 增塑剂、 消光剂、 阻燃剂、 防霉剂、 杀菌剂、 捕获剂等。本领域技术人员可根据本发明粉末涂料所需性能如杀 菌性能等确定所用其它组分的具体种类及其用量。
     根据本发明的载体纳米二氧化钛复合体通过将纳米二氧化钛负载在载体上而获 得。 更具体地, 将酸和热处理过的载体浸渍在纳米二氧化钛醇分散体中, 将浸渍过的载体滤 出并烘干, 任选重复浸渍和烘干获得根据本发明的载体纳米二氧化钛复合体。
     适 用 于 本 发 明 方 法 的 载 体 具 体 如 上 文 所 述, 其 粒 径 为 100nm-30μm, 优选 100nm-25μm, 更优选 140nm-20μm。为了对载体进行酸处理, 本领域技术人员可选择适用 于该目的的任何合适的酸, 例如醋酸、 盐酸、 硫酸或硝酸。在本发明方法中, 优选利用盐酸 或硫酸, 更优选利用硫酸对载体进行酸处理。所用酸的浓度为 1.5-2 摩尔 / 升, 其用量应 至少确保完全浸没待酸处理的载体。将载体浸入酸中处理 1-5h, 并偶尔搅拌, 过滤去除基 本所有酸, 用水洗涤酸处理过的载体。然后将载体在 500-1000℃, 优选 550-950℃, 更优选
     600-800℃的温度下热处理 0.5-4h。热处理后, 将热载体自然冷却至室温。
     通过搅拌将纳米二氧化钛均匀分散在醇中获得纳米二氧化钛醇分散体。 所用纳米 二氧化钛具体如上文所述, 其粒径为 1-100nm, 优选 15-95nm, 更优选 20-90nm。可使用适用 于该目的的任何合适醇。在本发明方法中, 优选使用甲醇、 乙醇、 异丙醇或叔丁醇。所得纳 米二氧化钛醇分散体的浓度为 0.5-3mol/L, 优选 0.8-3mol/L, 更优选 1-2.5mol/L。
     将冷却的酸和热处理过的载体浸渍在纳米二氧化钛醇分散体中。浸渍时间通常 为 10 秒 -2 小时。将浸渍过的载体从纳米二氧化钛醇分散体滤出并烘干。烘干通常在 100-200℃, 优选 120-180℃的温度下进行。然后将其自然冷却至室温。可任选重复浸渍和 烘干。例如, 重复浸渍和烘干三次或更多次。自然冷却后用例如少量水洗去载体表面上没 有负载并因此多余的纳米二氧化钛。 如上所述再次烘干获得根据本发明的载体纳米二氧化 钛复合体。
     在所得载体纳米二氧化钛复合体中, 载体与纳米二氧化钛的重量比为 1.2-5 ∶ 1, 优选 1.3-4 ∶ 1, 更优选 1.5-2.5 ∶ 1。应当理解的是, 为了获得根据本发明的载体纳米二 氧化钛复合体, 本领域技术人员可根据实际情况从上述条件中, 尤其是纳米二氧化钛醇分 散体的浓度、 浸渍时间、 重复浸渍和烘干次数中选择出合适的条件组合。在本发明方法中, 优选在浓度为 0.5-3mol/L, 优选 0.8-3mol/L, 更优选 1-2.5mol/L 的纳米二氧化钛醇分散体 中将载体浸渍 10 秒 -2 小时, 并在 100-200℃, 优选 120-180℃的温度下烘干, 或者如上所述 重复浸渍和烘干两次。 将根据本发明的载体纳米二氧化钛复合体、 成膜物质、 任选的颜料以及任选的助 剂混匀、 干燥并粉碎获得粉末涂料, 其中载体纳米二氧化钛复合体的含量基于成膜物质的 重量为 5-60%重量%, 优选 8-58%重量%, 更优选 10-50%重量%。
     所用成膜物质、 颜料和助剂具体如上文所述。
     具体而言, 混匀、 干燥并粉碎通过预混合、 喷雾干燥、 挤出机挤出、 冷却、 粉碎和分 级过筛等步骤进行。
     为了将本发明粉末涂料的各组分, 尤其是载体纳米二氧化钛复合体和成膜物质充 分混合均匀, 首先在高强度的三维均混器中于溶剂存在下将其预混合, 由此获得以分散浆 形式排出的物料。三维均混器为本领域技术人员所知并可市购。可使用任何合适的溶剂。 在成膜物质为氟碳树脂并使用与氟碳树脂相容的丙烯酸类树脂和固化剂的情况下, 所用溶 剂可为 100 重量%的水, 或者是 50 重量%的水和 50 重量%的共溶剂, 60 重量%的水和 40 重量%的共溶剂, 70 重量%的水和 30 重量%的共溶剂, 80 重量%的水和 20 重量%的共溶 剂, 90 重量%的水和 10 重量%的共溶剂, 其中合适的共溶剂包括例如二醇醚、 二醇醚酯、 醇、 醚醇、 N- 甲基吡咯烷酮和 / 或它们的混合物。 在成膜物质为氟碳树脂并使用与氟碳树脂 相容的丙烯酸类树脂和固化剂的情况下, 所用溶剂还可为脂族烃、 芳烃、 酮、 酯、 二醇、 醚、 醚 酯、 二醇醚、 二醇醚酯、 醇、 醚醇、 N- 甲基吡咯烷酮及其混合物。本领域技术人员可根据加入 三维均混器中的物料的量确定所用溶剂的量。将所得分散浆在 100-200℃的温度下喷雾干 燥获得颗粒状物料。将所得干燥的颗粒状物料通过挤出机熔融挤出。可根据所制备粉末涂 料的具体类型调节挤出机的出料温度, 但出料温度通常为 100-160℃, 优选 100-140℃。可 使用本领域技术人员已知的任何合适挤出机如双螺杆挤出机, 例如啮合型双螺杆挤出机、 非啮合型双螺杆挤出机、 同向旋转双螺杆挤出机或异向旋转双螺杆挤出机等。在水冷式压
     片破碎机上将挤出物压片并破碎形成厚度为约 2mm 的薄片。将所述薄片供入立式磨粉机中 进行机械粉碎至 30-80μm 的细度。将所得细小颗粒例如供入旋风分离器中进行分级过筛, 收集细度为 30-80μm 的固体颗粒, 由此获得本发明粉末涂料。再次粉碎分级过筛后的粗颗 粒直至其达到 30-80μm 的细度。
     本发明粉末涂料可通过本领域技术人员已知的任何合适方法如静电喷涂应用于 待涂覆基材表面并在例如 180-220℃的温度下高温固化例如 15-25 分钟获得涂层。
     实施例
     下文通过参考实施例对本发明进行具体描述, 但所述实施例并不对本发明范围构 成任何限制。
     对比实施例 1
     将 10 克粒径为 25nm 的纳米二氧化钛, 30 克聚偏氯乙烯 ( 上海东氟化工科技有限 公司, T-1), 14 克基于甲基丙烯酸乙酯、 丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸羟基乙酯的丙烯酸类树 脂 ( 上海融隆化工科技发展有限公司, B-44), 6 克 2, 4- 甲苯二异氰酸酯, 2.5 克铁红, 1克 TM Rheolex SL-3010, 1.5 克 2-(2H- 苯并三唑 -2- 基 )-6-( 十二烷基 )-4- 甲基苯酚和 18 克 二甲苯加入三维均混器中, 并在 850rpm 的转速下混合 20 分钟。 在 150℃的温度下将预混合 所得分散浆喷雾干燥获得颗粒状物料。在双螺杆挤出机中将所述颗粒状物料熔融挤出, 其 中双螺杆挤出机的转速为 350rpm, 出料温度为 110℃。在水冷式压片破碎机上将挤出物压 片并破碎形成厚度为 2mm 的薄片。在立式磨粉机中将所述薄片粉碎至 30-80μm 的细度, 其 中所用转速为 5500rpm。在旋风分离器中分离并收集细度为 30-80μm 的固体颗粒, 获得本 发明粉末涂料, 将粗颗粒再循环到立式磨粉机中再次粉碎直至达到 30-80μm 的细度。 实施例 1
     将 19 克粒径为 500nm 的氧化铝浸入 100 毫升浓度为 1.5 摩尔 / 升的盐酸中酸处理 3h, 偶尔搅拌, 过滤去除基本所有盐酸, 用水洗涤酸处理过的氧化铝, 然后在 650℃的温度下 热处理 2h, 冷却获得 15 克酸和热处理过的氧化铝。搅拌下将粒径为 50nm 的纳米二氧化钛 分散在乙醇中形成 1 摩尔 / 升的纳米二氧化钛在乙醇中的分散体。将所述酸和热处理过的 氧化铝浸渍在 60 毫升上述纳米二氧化钛在乙醇的分散体中 1.5h, 将浸渍过的氧化铝滤出, 并在 125℃的温度下烘干, 自然冷却至室温后, 用少量水洗去氧化铝表面上没有负载并因此 多余的纳米二氧化钛, 在 125℃的温度下再次烘干获得 25 克根据本发明的载体纳米二氧化 钛复合体, 其中氧化铝与纳米二氧化钛的重量比为 1.5 ∶ 1。
     将上述载体纳米二氧化钛复合体, 70 克聚偏氯乙烯 ( 上海东氟化工科技有限公 司, T-1), 28 克基于甲基丙烯酸甲酯、 丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸的丙烯酸类树脂 ( 上海东氟 化工科技有限公司, FA), 12 克 2, 6- 甲苯二异氰酸酯和 50 克二甲苯加入三维均混器中, 并在 800rpm 的转速下混合 20 分钟。 在 150℃的温度下将预混合所得分散浆喷雾干燥获得颗粒状 物料。 在双螺杆挤出机中将所述颗粒状物料熔融挤出, 其中双螺杆挤出机的转速为 350rpm, 出料温度为 110℃。在水冷式压片破碎机上将挤出物压片并破碎形成厚度为 2mm 的薄片。 在立式磨粉机中将所述薄片粉碎至 30-80μm 的细度, 其中所用转速为 5500rpm。在旋风分 离器中分离并收集细度为 30-80μm 的固体颗粒, 获得本发明粉末涂料, 将粗颗粒再循环到 立式磨粉机中再次粉碎直至达到 30-80μm 的细度。
     实施例 2
     将 32 克粒径为 200nm 的二氧化硅浸入 150 毫升浓度为 2 摩尔 / 升的硫酸中酸处理 2h, 并偶尔搅拌, 过滤去除基本所有硫酸, 用水洗涤酸处理过的二氧化硅, 然后在 700℃的温 度下热处理 1.5h, 冷却获得 25 克酸和热处理过的二氧化硅。搅拌下将粒径为 25nm 的纳米 二氧化钛分散在乙醇中形成 1.5 摩尔 / 升的纳米二氧化钛在乙醇中的分散体。将所述酸和 热处理过的二氧化硅浸渍在 100 毫升上述纳米二氧化钛在乙醇的分散体中 1h, 将浸渍过的 二氧化硅滤出, 并在 175℃的温度下烘干, 冷却, 在上述相同条件下重复浸渍和烘干 1 次, 自 然冷却至室温后, 用少量水洗去二氧化硅表面上没有负载并因此多余的纳米二氧化钛, 在 175℃的温度下再次烘干获得 35 克根据本发明的载体纳米二氧化钛复合体, 其中二氧化硅 与纳米二氧化钛的重量比为 2.5 ∶ 1。
     将上述载体纳米二氧化钛复合体, 76 克聚三氟乙烯 ( 浙江蓝天环保高科技股份有 限公司 ), 30 克基于丙烯酸乙酯、 甲基丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸羟基乙酯的丙烯酸类树脂 ( 上海东氟化工科技有限公司, CFA), 14 克 2, 4- 甲苯二异氰酸酯, 2 克铬黄, 1.5 克 RheolexTM SL-3010, 0.5 克 2-(2H- 苯并三唑 -2- 基 )-6-( 十二烷基 )-4- 甲基苯酚和 54 克二甲苯加入 三维均混器中, 并在 700rpm 的转速下混合 20 分钟。 在 150℃的温度下将预混合所得分散浆 喷雾干燥获得颗粒状物料。在双螺杆挤出机中将所述颗粒状物料熔融挤出, 其中双螺杆挤 出机的转速为 350rpm, 出料温度为 110℃。在水冷式压片破碎机上将挤出物压片并破碎形 成厚度为 2mm 的薄片。在立式磨粉机中将所述薄片粉碎至 30-80μm 的细度, 其中所用转速 为 5500rpm。在旋风分离器中分离并收集细度为 30-80μm 的固体颗粒, 获得本发明粉末涂 料, 将粗颗粒再循环到立式磨粉机中再次粉碎直至达到 30-80μm 的细度。
     实施例 3
     将 21 克粒径为 500nm 的氧化铝浸入 100 毫升浓度为 2 摩尔 / 升的盐酸中酸处理 2.5h, 并偶尔搅拌, 过滤去除基本所有盐酸, 用水洗涤酸处理过的氧化铝, 然后在 650℃的温 度下热处理 2h, 冷却获得 18 克酸和热处理过的氧化铝。搅拌下将粒径为 50nm 的纳米二氧 化钛分散在异丙醇中形成 1.5 摩尔 / 升的纳米二氧化钛在异丙醇中的分散体。将所述酸和 热处理过的氧化铝浸渍在 70 毫升上述纳米二氧化钛在异丙醇的分散体中 1.4h, 将浸渍过 的氧化铝滤出, 并在 130℃的温度下烘干, 自然冷却至室温后, 用少量水洗去氧化铝表面上 没有负载并因此多余的纳米二氧化钛, 在 130℃的温度下再次烘干获得 28 克根据本发明的 载体纳米二氧化钛复合体, 其中氧化铝与纳米二氧化钛的重量比为 1.8 ∶ 1。
     将上述载体纳米二氧化钛复合体、 75 克聚三氟氯乙烯 ( 常熟市新华化工有限公 司 )、 30 克基于丙烯酸羟基乙酯和甲基丙烯酸的丙烯酸类树脂 ( 江苏三木化工股份有限 公 司, 9460)、 12 克 异 佛 尔 酮 二 异 氰 酸 酯、 1.5 克 RheolexTM SL-3010、 2 克 2-(2H- 苯 并 三 唑 -2- 基 )-6-( 十二烷基 )-4- 甲基苯酚和 58 克二甲苯加入三维均混器中, 并在 750rpm 的 转速下混合 20 分钟。在 150℃的温度下将预混合所得分散浆喷雾干燥获得颗粒状物料。在 双螺杆挤出机中将所述颗粒状物料熔融挤出, 其中双螺杆挤出机的转速为 350rpm, 出料温 度为 110℃。在水冷式压片破碎机上将挤出物压片并破碎形成厚度为 2mm 的薄片。在立式 磨粉机中将所述薄片粉碎至 30-80μm 的细度, 其中所用转速为 5500rpm。在旋风分离器中 分离并收集细度为 30-80μm 的固体颗粒, 获得本发明粉末涂料, 将粗颗粒再循环到立式磨 粉机中再次粉碎直至达到 30-80μm 的细度。
     实施例 4将 24 克粒径为 200nm 的二氧化硅浸入 100 毫升浓度为 1.5 摩尔 / 升的硫酸中酸处 理 4h, 并偶尔搅拌, 过滤去除基本所有硫酸, 用水洗涤酸处理过的二氧化硅, 然后在 800℃ 的温度下热处理 1.3h, 冷却获得 20 克酸和热处理过的二氧化硅。搅拌下将粒径为 25nm 的 纳米二氧化钛分散在乙醇中形成 2.5 摩尔 / 升的纳米二氧化钛在乙醇中的分散体。将所述 酸和热处理过的二氧化硅浸渍在 100 毫升上述纳米二氧化钛在乙醇的分散体中 1.1h, 将浸 渍过的二氧化硅滤出, 并在 175℃的温度下烘干, 冷却, 在上述相同条件下重复浸渍和烘干 1 次, 自然冷却至室温后, 用少量水洗去二氧化硅表面上没有负载并因此多余的纳米二氧化 钛, 在 175℃的温度下再次烘干获得 30 克根据本发明的载体纳米二氧化钛复合体, 其中二 氧化硅与纳米二氧化钛的重量比为 2 ∶ 1。
     将上述载体纳米二氧化钛复合体, 64 克聚偏氯乙烯 ( 上海东氟化工科技有限公 司, T-1), 27 克基于丙烯酸丁酯、 甲基丙烯酸羟基乙酯和甲基丙烯酸羟基丙酯的丙烯酸类 树脂 ( 江苏三木化工股份有限公司, 965-3), 9 克异氰尿酸缩水甘油酯, 2.5 克酞菁, 2克 TM Rheolex SL-2020, 1 克 2-(2- 羟基 -3, 5- 二叔戊基苯基 ) 苯并三唑和 60 克二甲苯加入三 维均混器中, 并在 800rpm 的转速下混合 20 分钟。 在 150℃的温度下将预混合所得分散浆喷 雾干燥获得颗粒状物料。在双螺杆挤出机中将所述颗粒状物料熔融挤出, 其中双螺杆挤出 机的转速为 350rpm, 出料温度为 110℃。在水冷式压片破碎机上将挤出物压片并破碎形成 厚度为 2mm 的薄片。在立式磨粉机中将所述薄片粉碎至 30-80μm 的细度, 其中所用转速为 5500rpm。在旋风分离器中分离并收集细度为 30-80μm 的固体颗粒, 获得本发明粉末涂料, 将粗颗粒再循环到立式磨粉机中再次粉碎直至达到 30-80μm 的细度。 性能测试
     利用静电喷涂法将本发明粉末涂料涂覆在铝板上, 在 180-220℃下固化 15-25min 获得膜厚为约 150-280μm 的涂层。根据 HG/T 2006-2006《热固性粉末涂料标准》 测试所 3 得涂层的铅笔硬度、 外观、 耐冲击性和干附着力。 将此涂覆铝板置于 1m 的空间中, 并注入甲 3 3 醛和甲苯使二者的浓度分别为 1.7mg/m 和 2.0mg/m , 通过气相色谱法根据 JC/T 1074-2008 《室内空气净化功能涂覆材料净化性能》 测试所述涂层对甲醛和甲苯的净化效率。测试结果 如下表 1 所示。
     11

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1、10申请公布号CN102093765A43申请公布日20110615CN102093765ACN102093765A21申请号201010565572622申请日20101126C09D5/03200601C09D7/12200601C09D127/12200601C09D133/0020060171申请人江苏考普乐新材料股份有限公司地址213135江苏省常州市新北区西夏墅镇微山湖路36号72发明人张丽娟纪志勇朱宏杰李昊耿雷陶月明韩静香徐瑞芬74专利代理机构北京市中咨律师事务所11247代理人刘金辉54发明名称一种粉末涂料及其制备方法57摘要本申请涉及具有提高的光催化性能的粉末涂料,其包含以下。

2、组分A由载体和负载在载体上的纳米二氧化钛构成的载体纳米二氧化钛复合体,其中载体的粒径为100NM30M;纳米二氧化钛的粒径为1100NM;载体与纳米二氧化钛的重量比为1251;和B成膜物质;其中载体纳米二氧化钛复合体的含量基于成膜物质的重量为560重量。本申请还涉及制备所述粉末涂料的方法。由本发明粉末涂料获得的涂层具有提高的光催化性能,能有效地降解空气中的有害气体和杀灭细菌。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书8页CN102093771A1/2页21一种具有提高的光催化性能的粉末涂料,所述粉末涂料包含以下组分A由载体和负载在载体上的纳米二氧化钛构成。

3、的载体纳米二氧化钛复合体,其中载体的粒径为100NM30M,优选100NM25M,更优选140NM20M;纳米二氧化钛的粒径为1100NM,优选1595NM,更优选2090NM;载体与纳米二氧化钛的重量比为1251,优选1341,更优选15251;和B成膜物质;其中载体纳米二氧化钛复合体的含量基于成膜物质的重量为560重量,优选858重量,更优选1050重量。2权利要求1的粉末涂料,其中载体选自氧化锆、碳酸钙、蒙脱土、白土、膨润土、氧化铝或二氧化硅。3权利要求1或2的粉末涂料,其中成膜物质为氟碳树脂,所述氟碳树脂选自聚氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚三氟乙烯、聚四氟乙烯、聚三氟氯乙烯、乙烯四氟乙烯共聚物。

4、、乙烯三氟氯乙烯共聚物、偏氟乙烯六氟丙烯共聚物、四氟乙烯丙烯共聚物、四氟乙烯六氟丙烯偏氟乙烯共聚物、四氟乙烯偏氟乙烯丙烯酸共聚物或其混合物。4权利要求13中任一项的粉末涂料,所述粉末涂料进一步包含与氟碳树脂相容的丙烯酸类树脂和固化剂,所述丙烯酸类树脂基于选自甲基丙烯酸叔丁基氨基甲酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸羟基乙酯、甲基丙烯酸羟基丙酯、甲基丙烯酸羟基丁酯或其混合物的单体;所述固化剂选自二异氰酸酯、异氰酸根封端的预聚体、具有缩水甘油基的丙烯酸类树脂、异氰尿酸三缩水甘油酯、三聚氰胺或其混合物。5一种制备权利要求14中任一项的具有提高的光催化性能的粉末涂。

5、料的方法,所述方法包括以下步骤A将经酸和热处理过的载体浸渍在纳米二氧化钛醇分散体中,将浸渍过的载体滤出并烘干,任选重复浸渍和烘干获得载体与纳米二氧化钛的重量比为1251,优选1341,更优选15251的载体纳米二氧化钛复合体,其中载体的粒径为100NM30M,优选100NM25M,更优选140NM20M;纳米二氧化钛的粒径为1100NM,优选1595NM,更优选2090NM;和B将步骤A中所得载体纳米二氧化钛复合体、成膜物质、任选的颜料以及任选的助剂混匀、干燥并粉碎获得粉末涂料,其中载体纳米二氧化钛复合体的含量基于成膜物质的重量为560重量,优选858重量,更优选1050重量。6权利要求5的方。

6、法,其中载体选自氧化锆、碳酸钙、蒙脱土、白土、膨润土、氧化铝或二氧化硅。7权利要求5或6的方法,其中将载体酸处理所用酸是醋酸、盐酸、硫酸或硝酸,优选盐酸或硫酸,更优选硫酸。8权利要求57中任一项的方法,其中将载体热处理所用温度为5001000,优选550950,更优选600800。9权利要求58中任一项的方法,其中纳米二氧化钛醇分散体的浓度为053MOL/L,优选083MOL/L,更优选125MOL/L;所用醇选自甲醇、乙醇、异丙醇或叔丁醇。10权利要求59中任一项的方法,其中烘干在100200,优选120180的温度下进权利要求书CN102093765ACN102093771A2/2页3行。。

7、11权利要求510中任一项的方法,其中成膜物质为氟碳树脂,所述氟碳树脂选自聚氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚三氟乙烯、聚四氟乙烯、聚三氟氯乙烯、乙烯四氟乙烯共聚物、乙烯三氟氯乙烯共聚物、偏氟乙烯六氟丙烯共聚物、四氟乙烯丙烯共聚物、四氟乙烯六氟丙烯偏氟乙烯共聚物、四氟乙烯偏氟乙烯丙烯酸共聚物或其混合物。12权利要求511中任一项的方法,其中在步骤B的混合中进一步加入与氟碳树脂相容的丙烯酸类树脂和固化剂,所述丙烯酸类树脂基于选自甲基丙烯酸叔丁基氨基甲酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸羟基乙酯、甲基丙烯酸羟基丙酯、甲基丙烯酸羟基丁酯或其混合物的单体;所述固化剂选自二异氰。

8、酸酯、异氰酸根封端的预聚体、具有缩水甘油基的丙烯酸类树脂、异氰尿酸三缩水甘油酯、三聚氰胺或其混合物。权利要求书CN102093765ACN102093771A1/8页4一种粉末涂料及其制备方法技术领域0001本发明涉及一种粉末涂料及其制备方法,更具体地,涉及一种具有提高的光催化性能的粉末涂料及其制备方法。背景技术0002粉末涂料是一种高速发展的涂料品种,具有节能环保、无三废污染的优点。其中氟碳粉末涂料以其优异的耐老化性尤其是耐候性和耐化学品性等特点而广泛用作建筑材料、家用电器和电子器件的表面涂层,市场潜力极大。0003随着生活水平的提高,人们对涂料提出了更高的要求,要求其具有防辐射、降解有害气。

9、体、净化空气、杀菌消毒等功能。0004中国发明专利申请CN2009101832729公开了一种具有抗菌功能的粉末涂料及其制备方法和应用,所述粉末涂料包含1510重量份抗菌剂色母料,其中所述抗菌剂色母料由无机抗菌剂同树脂以110310的比例混合制成,所述无机抗菌剂由作为载体的玻璃和附着在玻璃载体上的银离子组成。0005纳米二氧化钛安全无毒、稳定、使用寿命长。在光和水存在的条件下,其对空气中的有害气体如氮氧化物、甲醛、甲苯等具有很强的降解作用和对细菌具有很强的杀灭作用。同时,纳米二氧化钛具有很强的紫外线吸收能力,可大大降低紫外线对高分子材料的侵袭,减少活性自由基的产生,保护高分子材料不被紫外线所降。

10、解。因此,纳米二氧化钛可赋予涂料优良的净化空气、抗细菌以及防辐射等性能。将纳米二氧化钛应用于涂料中为开发出功能性涂料开辟了新的途径。另一方面,纳米二氧化钛具有小尺寸效应、量子效应和表面界面效应。在分散体系中,纳米二氧化钛颗粒与树脂颗粒间的范德华力远远小于纳米二氧化钛颗粒之间的作用力,因此,纳米二氧化钛颗粒极易团聚形成大颗粒,导致其不均匀地分散在涂料中,进而对涂料的整体性能产生不利影响。发明内容0006鉴于上述现有技术状况,本申请的发明人在粉末涂料领域进行了广泛深入的研究,以期得到一种纳米二氧化钛均匀分散在其中的粉末涂料,且由所述涂料获得的涂层表现出提高的光催化活性。结果发现通过首先将纳米二氧化。

11、钛负载在载体上获得载体纳米二氧化钛复合体,然后将所得载体纳米二氧化钛复合体与成膜物质、任选的颜料以及任选的助剂混匀、干燥并粉碎可获得满足上述要求的粉末涂料。本发明正是基于上述发现得以完成。0007本发明的目的是提供一种具有提高的光催化性能的粉末涂料。0008本发明的另一目的是提供一种制备上述粉末涂料的方法。0009本发明一方面提供了一种具有提高的光催化性能的粉末涂料,所述粉末涂料包含以下组分0010A由载体和负载在载体上的纳米二氧化钛构成的载体纳米二氧化钛复合体,其中说明书CN102093765ACN102093771A2/8页5载体的粒径为100NM30M,优选100NM25M,更优选140。

12、NM20M;纳米二氧化钛的粒径为1100NM,优选1595NM,更优选2090NM;载体与纳米二氧化钛的重量比为1251,优选1341,更优选15251;和0011B成膜物质;0012其中载体纳米二氧化钛复合体的含量基于成膜物质的重量为560重量,优选858重量,更优选1050重量。0013本发明另一方面提供了一种制备上述粉末涂料的方法,所述方法包括以下步骤0014A将经酸和热处理过的载体浸渍在纳米二氧化钛醇分散体中,将浸渍过的载体滤出并烘干,任选重复浸渍和烘干获得载体与纳米二氧化钛的重量比为1251,优选1341,更优选15251的载体纳米二氧化钛复合体,其中载体的粒径为100NM30M,优。

13、选100NM25M,更优选140NM20M;纳米二氧化钛的粒径为1100NM,优选1595NM,更优选2090NM;和0015B将步骤A中所得载体纳米二氧化钛复合体、成膜物质、任选的颜料以及任选的助剂混匀、干燥并粉碎获得粉末涂料,其中载体纳米二氧化钛复合体的含量基于成膜物质的重量为560重量,优选858重量,更优选1050重量。0016由本发明粉末涂料获得的涂层在保留原有优异性能如耐老化性尤其是耐候性和耐化学品性的同时,还具有提高的光催化性能,能有效地降解空气中的有害气体和杀灭细菌。0017本发明的这些和其它目的、特征和优点在整体考虑本发明后,将易于为本领域技术人员所明白。具体实施方式0018。

14、本发明所述具有提高的光催化性能的粉末涂料包含载体纳米二氧化钛复合体以及成膜物质。0019所用载体纳米二氧化钛复合体由载体和负载在载体上的纳米二氧化钛构成。通过将纳米二氧化钛负载在载体上获得的载体纳米二氧化钛复合体与树脂颗粒具有良好的相容性,同时,二者之间的范德华力与纳米二氧化钛颗粒之间的作用力大致平衡。制备载体纳米二氧化钛复合体的方法具体如下文所述。0020本发明所用载体原则上可为本领域技术人员所知的任何载体。优选所用载体选自氧化锆、碳酸钙、蒙脱土、白土、膨润土、氧化铝或二氧化硅。载体的粒径为100NM30M,优选100NM25M,更优选140NM20M。0021本发明所用纳米二氧化钛可以是市。

15、售的,也可以通过本领域技术人员熟知的方法制备。纳米二氧化钛的粒径为1100NM,优选1595NM,更优选2090NM。0022在根据本发明的载体纳米二氧化钛复合体中,载体与纳米二氧化钛的重量比为1251,优选1341,更优选15251。0023在本发明涂料中使用的成膜物质可为本领域技术人员所知的任何成膜物质,其实例为氟碳树脂、聚氨酯树脂、醇酸树脂、热固性丙烯酸树脂、酚醛树脂、硝化棉、氯化橡胶、沥青、改性松香树脂、热塑性丙烯酸树脂等。0024优选在本发明粉末涂料中使用的成膜物质为氟碳树脂。氟碳树脂为本领域技术人说明书CN102093765ACN102093771A3/8页6员所知,其实例包括但不。

16、限于聚氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚三氟乙烯、聚四氟乙烯、聚三氟氯乙烯、乙烯四氟乙烯共聚物、乙烯三氟氯乙烯共聚物、偏氟乙烯六氟丙烯共聚物、四氟乙烯丙烯共聚物、四氟乙烯六氟丙烯偏氟乙烯共聚物和四氟乙烯偏氟乙烯丙烯酸共聚物。可使用两种或更多种上述氟碳树脂的混合物。优选在本发明粉末涂料中使用聚偏氟乙烯、聚三氟乙烯或聚三氟氯乙烯。0025根据本发明,还可在粉末涂料中使用任何与氟碳树脂相容的树脂。合适的树脂包括例如丙烯酸类树脂、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯基甲基酮、聚丁二烯和/或聚氨酯等。0026为了以下目的,通常在氟碳树脂中添加与其相容的丙烯酸类树脂改善对颜填料的润湿;提高涂料对基体材料的附着力;提高漆膜的硬度;降低。

17、涂料的整体成本;以及提高涂层表面的光泽。0027丙烯酸类树脂例如可基于选自甲基丙烯酸叔丁基氨基甲酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸羟基乙酯、甲基丙烯酸羟基丙酯、甲基丙烯酸羟基丁酯或其混合物的单体。为此,还在本发明粉末涂料中使用固化剂。固化剂可例如选自二异氰酸酯、异氰酸根封端的预聚体、具有缩水甘油基的丙烯酸类树脂、异氰尿酸三缩水甘油酯、三聚氰胺或其混合物。二异氰酸酯的实例包括但不限于甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、1,6六亚甲基二异氰酸酯、三甲基六亚甲基二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯、4,4二环己基甲烷二异氰酸酯、间二甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯和。

18、1,5萘二异氰酸酯。0028在本发明粉末涂料中,氟碳树脂与丙烯酸类树脂的重量比为241,优选22261;丙烯酸类树脂与固化剂的重量比为251,优选25351。0029在本发明粉末涂料中,载体纳米二氧化钛复合体的含量基于成膜物质的重量为560重量,优选858重量,更优选1050重量。0030本发明粉末涂料还可包含本领域技术人员所知的其它组分,例如颜料、填料和/或助剂。颜料是无机或有机的,包括不透明颜料如钛白粉和氧化锌,无机混合金属颜料,着色颜料如黄色氧化物、炭黑、酞菁绿和含铬颜料,填充颜料如粘土、二氧化硅、滑石粉、云母、硫酸钡和超细重钙。填料用于向粉末涂料提供不透明性、耐久性和硬度等。填料是无机。

19、或有机的,其实例为滑石粉、碳酸钙、硫酸钡和二氧化硅等。助剂包括但不限于消泡剂、润湿剂、分散剂、乳化剂、防沉剂、稳定剂,防结皮剂、流平剂、催干剂、防流挂剂、增塑剂、消光剂、阻燃剂、防霉剂、杀菌剂、捕获剂等。本领域技术人员可根据本发明粉末涂料所需性能如杀菌性能等确定所用其它组分的具体种类及其用量。0031根据本发明的载体纳米二氧化钛复合体通过将纳米二氧化钛负载在载体上而获得。更具体地,将酸和热处理过的载体浸渍在纳米二氧化钛醇分散体中,将浸渍过的载体滤出并烘干,任选重复浸渍和烘干获得根据本发明的载体纳米二氧化钛复合体。0032适用于本发明方法的载体具体如上文所述,其粒径为100NM30M,优选100。

20、NM25M,更优选140NM20M。为了对载体进行酸处理,本领域技术人员可选择适用于该目的的任何合适的酸,例如醋酸、盐酸、硫酸或硝酸。在本发明方法中,优选利用盐酸或硫酸,更优选利用硫酸对载体进行酸处理。所用酸的浓度为152摩尔/升,其用量应至少确保完全浸没待酸处理的载体。将载体浸入酸中处理15H,并偶尔搅拌,过滤去除基本所有酸,用水洗涤酸处理过的载体。然后将载体在5001000,优选550950,更优选说明书CN102093765ACN102093771A4/8页7600800的温度下热处理054H。热处理后,将热载体自然冷却至室温。0033通过搅拌将纳米二氧化钛均匀分散在醇中获得纳米二氧化钛。

21、醇分散体。所用纳米二氧化钛具体如上文所述,其粒径为1100NM,优选1595NM,更优选2090NM。可使用适用于该目的的任何合适醇。在本发明方法中,优选使用甲醇、乙醇、异丙醇或叔丁醇。所得纳米二氧化钛醇分散体的浓度为053MOL/L,优选083MOL/L,更优选125MOL/L。0034将冷却的酸和热处理过的载体浸渍在纳米二氧化钛醇分散体中。浸渍时间通常为10秒2小时。将浸渍过的载体从纳米二氧化钛醇分散体滤出并烘干。烘干通常在100200,优选120180的温度下进行。然后将其自然冷却至室温。可任选重复浸渍和烘干。例如,重复浸渍和烘干三次或更多次。自然冷却后用例如少量水洗去载体表面上没有负载。

22、并因此多余的纳米二氧化钛。如上所述再次烘干获得根据本发明的载体纳米二氧化钛复合体。0035在所得载体纳米二氧化钛复合体中,载体与纳米二氧化钛的重量比为1251,优选1341,更优选15251。应当理解的是,为了获得根据本发明的载体纳米二氧化钛复合体,本领域技术人员可根据实际情况从上述条件中,尤其是纳米二氧化钛醇分散体的浓度、浸渍时间、重复浸渍和烘干次数中选择出合适的条件组合。在本发明方法中,优选在浓度为053MOL/L,优选083MOL/L,更优选125MOL/L的纳米二氧化钛醇分散体中将载体浸渍10秒2小时,并在100200,优选120180的温度下烘干,或者如上所述重复浸渍和烘干两次。00。

23、36将根据本发明的载体纳米二氧化钛复合体、成膜物质、任选的颜料以及任选的助剂混匀、干燥并粉碎获得粉末涂料,其中载体纳米二氧化钛复合体的含量基于成膜物质的重量为560重量,优选858重量,更优选1050重量。0037所用成膜物质、颜料和助剂具体如上文所述。0038具体而言,混匀、干燥并粉碎通过预混合、喷雾干燥、挤出机挤出、冷却、粉碎和分级过筛等步骤进行。0039为了将本发明粉末涂料的各组分,尤其是载体纳米二氧化钛复合体和成膜物质充分混合均匀,首先在高强度的三维均混器中于溶剂存在下将其预混合,由此获得以分散浆形式排出的物料。三维均混器为本领域技术人员所知并可市购。可使用任何合适的溶剂。在成膜物质为。

24、氟碳树脂并使用与氟碳树脂相容的丙烯酸类树脂和固化剂的情况下,所用溶剂可为100重量的水,或者是50重量的水和50重量的共溶剂,60重量的水和40重量的共溶剂,70重量的水和30重量的共溶剂,80重量的水和20重量的共溶剂,90重量的水和10重量的共溶剂,其中合适的共溶剂包括例如二醇醚、二醇醚酯、醇、醚醇、N甲基吡咯烷酮和/或它们的混合物。在成膜物质为氟碳树脂并使用与氟碳树脂相容的丙烯酸类树脂和固化剂的情况下,所用溶剂还可为脂族烃、芳烃、酮、酯、二醇、醚、醚酯、二醇醚、二醇醚酯、醇、醚醇、N甲基吡咯烷酮及其混合物。本领域技术人员可根据加入三维均混器中的物料的量确定所用溶剂的量。将所得分散浆在10。

25、0200的温度下喷雾干燥获得颗粒状物料。将所得干燥的颗粒状物料通过挤出机熔融挤出。可根据所制备粉末涂料的具体类型调节挤出机的出料温度,但出料温度通常为100160,优选100140。可使用本领域技术人员已知的任何合适挤出机如双螺杆挤出机,例如啮合型双螺杆挤出机、非啮合型双螺杆挤出机、同向旋转双螺杆挤出机或异向旋转双螺杆挤出机等。在水冷式压说明书CN102093765ACN102093771A5/8页8片破碎机上将挤出物压片并破碎形成厚度为约2MM的薄片。将所述薄片供入立式磨粉机中进行机械粉碎至3080M的细度。将所得细小颗粒例如供入旋风分离器中进行分级过筛,收集细度为3080M的固体颗粒,由此。

26、获得本发明粉末涂料。再次粉碎分级过筛后的粗颗粒直至其达到3080M的细度。0040本发明粉末涂料可通过本领域技术人员已知的任何合适方法如静电喷涂应用于待涂覆基材表面并在例如180220的温度下高温固化例如1525分钟获得涂层。0041实施例0042下文通过参考实施例对本发明进行具体描述,但所述实施例并不对本发明范围构成任何限制。0043对比实施例10044将10克粒径为25NM的纳米二氧化钛,30克聚偏氯乙烯上海东氟化工科技有限公司,T1,14克基于甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸羟基乙酯的丙烯酸类树脂上海融隆化工科技发展有限公司,B44,6克2,4甲苯二异氰酸酯,25克铁红,1克RHE。

27、OLEXTMSL3010,15克22H苯并三唑2基6十二烷基4甲基苯酚和18克二甲苯加入三维均混器中,并在850RPM的转速下混合20分钟。在150的温度下将预混合所得分散浆喷雾干燥获得颗粒状物料。在双螺杆挤出机中将所述颗粒状物料熔融挤出,其中双螺杆挤出机的转速为350RPM,出料温度为110。在水冷式压片破碎机上将挤出物压片并破碎形成厚度为2MM的薄片。在立式磨粉机中将所述薄片粉碎至3080M的细度,其中所用转速为5500RPM。在旋风分离器中分离并收集细度为3080M的固体颗粒,获得本发明粉末涂料,将粗颗粒再循环到立式磨粉机中再次粉碎直至达到3080M的细度。0045实施例10046将19。

28、克粒径为500NM的氧化铝浸入100毫升浓度为15摩尔/升的盐酸中酸处理3H,偶尔搅拌,过滤去除基本所有盐酸,用水洗涤酸处理过的氧化铝,然后在650的温度下热处理2H,冷却获得15克酸和热处理过的氧化铝。搅拌下将粒径为50NM的纳米二氧化钛分散在乙醇中形成1摩尔/升的纳米二氧化钛在乙醇中的分散体。将所述酸和热处理过的氧化铝浸渍在60毫升上述纳米二氧化钛在乙醇的分散体中15H,将浸渍过的氧化铝滤出,并在125的温度下烘干,自然冷却至室温后,用少量水洗去氧化铝表面上没有负载并因此多余的纳米二氧化钛,在125的温度下再次烘干获得25克根据本发明的载体纳米二氧化钛复合体,其中氧化铝与纳米二氧化钛的重量。

29、比为151。0047将上述载体纳米二氧化钛复合体,70克聚偏氯乙烯上海东氟化工科技有限公司,T1,28克基于甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸的丙烯酸类树脂上海东氟化工科技有限公司,FA,12克2,6甲苯二异氰酸酯和50克二甲苯加入三维均混器中,并在800RPM的转速下混合20分钟。在150的温度下将预混合所得分散浆喷雾干燥获得颗粒状物料。在双螺杆挤出机中将所述颗粒状物料熔融挤出,其中双螺杆挤出机的转速为350RPM,出料温度为110。在水冷式压片破碎机上将挤出物压片并破碎形成厚度为2MM的薄片。在立式磨粉机中将所述薄片粉碎至3080M的细度,其中所用转速为5500RPM。在旋风分离器中分。

30、离并收集细度为3080M的固体颗粒,获得本发明粉末涂料,将粗颗粒再循环到立式磨粉机中再次粉碎直至达到3080M的细度。0048实施例2说明书CN102093765ACN102093771A6/8页90049将32克粒径为200NM的二氧化硅浸入150毫升浓度为2摩尔/升的硫酸中酸处理2H,并偶尔搅拌,过滤去除基本所有硫酸,用水洗涤酸处理过的二氧化硅,然后在700的温度下热处理15H,冷却获得25克酸和热处理过的二氧化硅。搅拌下将粒径为25NM的纳米二氧化钛分散在乙醇中形成15摩尔/升的纳米二氧化钛在乙醇中的分散体。将所述酸和热处理过的二氧化硅浸渍在100毫升上述纳米二氧化钛在乙醇的分散体中1H。

31、,将浸渍过的二氧化硅滤出,并在175的温度下烘干,冷却,在上述相同条件下重复浸渍和烘干1次,自然冷却至室温后,用少量水洗去二氧化硅表面上没有负载并因此多余的纳米二氧化钛,在175的温度下再次烘干获得35克根据本发明的载体纳米二氧化钛复合体,其中二氧化硅与纳米二氧化钛的重量比为251。0050将上述载体纳米二氧化钛复合体,76克聚三氟乙烯浙江蓝天环保高科技股份有限公司,30克基于丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸羟基乙酯的丙烯酸类树脂上海东氟化工科技有限公司,CFA,14克2,4甲苯二异氰酸酯,2克铬黄,15克RHEOLEXTMSL3010,05克22H苯并三唑2基6十二烷基4甲基苯酚和54。

32、克二甲苯加入三维均混器中,并在700RPM的转速下混合20分钟。在150的温度下将预混合所得分散浆喷雾干燥获得颗粒状物料。在双螺杆挤出机中将所述颗粒状物料熔融挤出,其中双螺杆挤出机的转速为350RPM,出料温度为110。在水冷式压片破碎机上将挤出物压片并破碎形成厚度为2MM的薄片。在立式磨粉机中将所述薄片粉碎至3080M的细度,其中所用转速为5500RPM。在旋风分离器中分离并收集细度为3080M的固体颗粒,获得本发明粉末涂料,将粗颗粒再循环到立式磨粉机中再次粉碎直至达到3080M的细度。0051实施例30052将21克粒径为500NM的氧化铝浸入100毫升浓度为2摩尔/升的盐酸中酸处理25H。

33、,并偶尔搅拌,过滤去除基本所有盐酸,用水洗涤酸处理过的氧化铝,然后在650的温度下热处理2H,冷却获得18克酸和热处理过的氧化铝。搅拌下将粒径为50NM的纳米二氧化钛分散在异丙醇中形成15摩尔/升的纳米二氧化钛在异丙醇中的分散体。将所述酸和热处理过的氧化铝浸渍在70毫升上述纳米二氧化钛在异丙醇的分散体中14H,将浸渍过的氧化铝滤出,并在130的温度下烘干,自然冷却至室温后,用少量水洗去氧化铝表面上没有负载并因此多余的纳米二氧化钛,在130的温度下再次烘干获得28克根据本发明的载体纳米二氧化钛复合体,其中氧化铝与纳米二氧化钛的重量比为181。0053将上述载体纳米二氧化钛复合体、75克聚三氟氯乙。

34、烯常熟市新华化工有限公司、30克基于丙烯酸羟基乙酯和甲基丙烯酸的丙烯酸类树脂江苏三木化工股份有限公司,9460、12克异佛尔酮二异氰酸酯、15克RHEOLEXTMSL3010、2克22H苯并三唑2基6十二烷基4甲基苯酚和58克二甲苯加入三维均混器中,并在750RPM的转速下混合20分钟。在150的温度下将预混合所得分散浆喷雾干燥获得颗粒状物料。在双螺杆挤出机中将所述颗粒状物料熔融挤出,其中双螺杆挤出机的转速为350RPM,出料温度为110。在水冷式压片破碎机上将挤出物压片并破碎形成厚度为2MM的薄片。在立式磨粉机中将所述薄片粉碎至3080M的细度,其中所用转速为5500RPM。在旋风分离器中分。

35、离并收集细度为3080M的固体颗粒,获得本发明粉末涂料,将粗颗粒再循环到立式磨粉机中再次粉碎直至达到3080M的细度。0054实施例4说明书CN102093765ACN102093771A7/8页100055将24克粒径为200NM的二氧化硅浸入100毫升浓度为15摩尔/升的硫酸中酸处理4H,并偶尔搅拌,过滤去除基本所有硫酸,用水洗涤酸处理过的二氧化硅,然后在800的温度下热处理13H,冷却获得20克酸和热处理过的二氧化硅。搅拌下将粒径为25NM的纳米二氧化钛分散在乙醇中形成25摩尔/升的纳米二氧化钛在乙醇中的分散体。将所述酸和热处理过的二氧化硅浸渍在100毫升上述纳米二氧化钛在乙醇的分散体中。

36、11H,将浸渍过的二氧化硅滤出,并在175的温度下烘干,冷却,在上述相同条件下重复浸渍和烘干1次,自然冷却至室温后,用少量水洗去二氧化硅表面上没有负载并因此多余的纳米二氧化钛,在175的温度下再次烘干获得30克根据本发明的载体纳米二氧化钛复合体,其中二氧化硅与纳米二氧化钛的重量比为21。0056将上述载体纳米二氧化钛复合体,64克聚偏氯乙烯上海东氟化工科技有限公司,T1,27克基于丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸羟基乙酯和甲基丙烯酸羟基丙酯的丙烯酸类树脂江苏三木化工股份有限公司,9653,9克异氰尿酸缩水甘油酯,25克酞菁,2克RHEOLEXTMSL2020,1克22羟基3,5二叔戊基苯基苯并三唑和60。

37、克二甲苯加入三维均混器中,并在800RPM的转速下混合20分钟。在150的温度下将预混合所得分散浆喷雾干燥获得颗粒状物料。在双螺杆挤出机中将所述颗粒状物料熔融挤出,其中双螺杆挤出机的转速为350RPM,出料温度为110。在水冷式压片破碎机上将挤出物压片并破碎形成厚度为2MM的薄片。在立式磨粉机中将所述薄片粉碎至3080M的细度,其中所用转速为5500RPM。在旋风分离器中分离并收集细度为3080M的固体颗粒,获得本发明粉末涂料,将粗颗粒再循环到立式磨粉机中再次粉碎直至达到3080M的细度。0057性能测试0058利用静电喷涂法将本发明粉末涂料涂覆在铝板上,在180220下固化1525MIN获得膜厚为约150280M的涂层。根据HG/T20062006热固性粉末涂料标准测试所得涂层的铅笔硬度、外观、耐冲击性和干附着力。将此涂覆铝板置于1M3的空间中,并注入甲醛和甲苯使二者的浓度分别为17MG/M3和20MG/M3,通过气相色谱法根据JC/T10742008室内空气净化功能涂覆材料净化性能测试所述涂层对甲醛和甲苯的净化效率。测试结果如下表1所示。0059说明书CN102093765ACN102093771A8/8页11说明书CN102093765A。

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