一种电子绝缘粉末涂料及其制备方法
阅读说明：本技术 一种电子绝缘粉末涂料及其制备方法 (Electronic insulation powder coating and preparation method thereof ) 是由 曹彩艳 安一新 张妙 于 2021-07-14 设计创作，主要内容包括：本发明属于涂料领域,具体涉及一种电子绝缘粉末涂料及其制备方法。所述电子绝缘粉末涂料的原料及其重量百分含量为：环氧树脂50-60％,改性硅酸盐5-16％,固化剂5-6％,流平剂0.8-1.2％,增光剂0.8-1.0％,消泡剂2-4％,钛白颜料20-28％,硫酸钡填料0.5-20％；所述改性硅酸盐由硅酸盐经硅烷偶联剂改性获得。该粉末涂料具备优异的耐化学性能以及高电阻率,使得本发明的粉末涂料对医疗电子元件具有较好的保护效果,使之能够延长设备使用寿命。(The invention belongs to the field of coatings, and particularly relates to an electronic insulation powder coating and a preparation method thereof. The electronic insulation powder coating comprises the following raw materials in percentage by weight: 50-60% of epoxy resin, 5-16% of modified silicate, 5-6% of curing agent, 0.8-1.2% of flatting agent, 0.8-1.0% of brightener, 2-4% of defoaming agent, 20-28% of titanium white pigment and 0.5-20% of barium sulfate filler; the modified silicate is obtained by modifying silicate with a silane coupling agent. The powder coating has excellent chemical resistance and high resistivity, so that the powder coating has a good protection effect on medical electronic elements, and the service life of equipment can be prolonged.)
技术领域
本发明属于涂料领域，具体涉及一种电子绝缘粉末涂料及其制备方法。
背景技术
近年来，随着环保力度的加大，环保要求越来越高，漆改粉成为涂料相关行业的发展趋势。以往，电子、电机、汽车行业、高压电器等需要进行绝缘处理时，通常是选择油漆喷涂。由于油漆配料时与环境的温度、湿度有关，存在着涂层质量不稳定因素，出现类似针孔、气泡、流挂等现象；产品大批量加工时，由于固化剂的剂量影响，当班用不完会出现严重的浪费现象；环境污染严重，溶剂的挥发，人工操作，劳动强度大，使油漆利用率仅为30％～40％，甚至更低，成本费用高等缺点。随着环保要求越来越高，企业开始寻找可以代替传统油漆喷涂的涂装工艺。粉末涂料以其低污染，近乎零VOC排放等特点，逐渐成为企业的选择方向。粉末涂料在电子、电机用绝缘粉末涂料中占据了越来越高的市场份额，涂装产品广泛应用于电子、电机、汽车行业、高压电器等各个领域。
绝缘粉末涂料是以电气绝缘为目的用于电机、高压开关柜、变压器、电焊机、电子元件、铜排、铝排、电磁线等产品的电绝缘为目的的粉末涂料。要求具备较高的绝缘性和较好的耐化学腐蚀性能，但目前市场上用粉末涂料在喷涂成膜后电阻率绝缘性、耐化学腐蚀性能和耐化学性能有待提高。
发明内容
针对现有技术存在的上述问题，本发明的目的是解决现有技术中粉末涂料在喷涂后电阻率绝缘性差、耐化学腐蚀性能较弱的技术问题；本发明采用硅烷偶联剂对硅酸盐进行改性获得改性硅酸盐填料，并与环氧树脂、硫酸钡填料、固化剂、流平剂等原料相互配合，以获得电阻率大，耐化学腐蚀性强的粉末涂料。
为实现上述发明目的，本发明提供了一种电子绝缘粉末涂料，所述电子绝缘粉末涂料的原料及其重量百分含量为：
环氧树脂50-60％，改性硅酸盐5-16％，固化剂5-6％，流平剂0.8-1.2％，增光剂0.8-1.0％，消泡剂2-4％，钛白颜料20-28％，硫酸钡填料0.5-20％；
所述改性硅酸盐由硅酸盐经硅烷偶联剂改性获得。
进一步的，所述改性硅酸盐的制备方法具体包括：
将硅烷偶联剂溶解至酸性溶液中，并加入硅酸盐搅拌反应2-5h后过滤，洗涤干燥获得改性硅酸盐；
所述硅烷偶联剂的用量为硅酸盐质量的1-5％。
进一步的，所述固化剂为双氰胺、己二酸二酰肼。
进一步的，所述消泡剂为安息香。
基于同一发明构思的，本发明实施例还提供了一种电子绝缘粉末涂料的制备方法，所述制备方法具体包括以下步骤：
将原料环氧树脂，改性硅酸盐，固化剂，流平剂，增光剂，消泡剂，钛白颜料和硫酸钡搅拌混合获得混合物；
将所述混合物通过挤出机挤出获得块状料，并将所述快状料进行研磨获得粒径为30-40μm的粉末涂料。
进一步的，所述挤出过程的温度为90-110℃。
有益效果：
本发明以硅烷偶联剂改性的硅酸盐为填料，与环氧树脂、固化剂、流平剂等原料经混合高温挤出后，研磨获得粉末涂料，改性后的硅酸盐填料，外层为具有硅烷偶联剂水解物的化学吸附层，能够极大程度提高填料与其他材料的结合力，从而提高粉末涂料的致密性，同时也能够提高其电阻率，电阻率大于2.0*109Ω.cm，且其具有较强的耐化学腐蚀性能，通过本发明各原料的相互配合其化学腐蚀性能提高，采用5％NaCl溶液进行耐盐雾腐蚀500h，其腐蚀深度小于1mm。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施例进行详细描述，但本发明的保护范围并不限于以下具体实施例。
除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本发明的保护范围。
除非另有特别说明，本发明中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。
在本发明实施例中，所采用的环氧树脂为南亚树脂有限公司的二步法环氧树脂704，固化剂采用的是双氰胺，流平剂为588，增光剂为701，应该理解的是所述流平剂和增光剂可采用其他通用的试剂。
所述改性硅酸盐的制备方法为：将硅烷偶联剂溶于酸性溶液中，再加入硅酸盐搅拌反应2-5h后过滤，洗涤干燥获得改性硅酸盐。其中硅烷偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷或乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷中的任意一种，所述硅酸盐为长石、云母、白土、辉石中的一种或多种。在本发明实施例中采用的改性硅酸盐为：将乙烯基三乙氧基硅烷溶解于酸性溶液中，再加入粉碎后的长石搅拌反应4h后过滤，将滤渣采用去离子水洗涤后干燥获得改性硅酸盐。
以下以具体具体实施例进行进一步说明。
实施例1
一种电子绝缘粉末涂料的配方为：二步法环氧树脂550份，固化剂55份，流平剂10份，安息香2份，增光剂5份，改性硅酸盐100份；钛白粉220份，硫酸钡58份。
电子绝缘粉末涂料制备方法如下：将二步法原料环氧树脂，改性硅酸盐，固化剂，流平剂，增光剂，消泡剂，钛白颜料和硫酸钡搅拌混合获得混合物；
将所述混合物通过挤出机在温度为90℃条件下挤出获得块状料，并将所述快状料进行研磨获得粒径约35μm的粉末涂料。
实施例2
一种电子绝缘粉末涂料的配方为：二步法环氧树脂550份，固化剂55份，流平剂10份，安息香2份，增光剂5份，改性硅酸盐100份；钛白粉220份，硫酸钡8份。
电子绝缘粉末涂料制备方法如下：将二步法原料环氧树脂，改性硅酸盐，固化剂，流平剂，增光剂，消泡剂，钛白颜料和硫酸钡搅拌混合获得混合物；
将所述混合物通过挤出机在温度为110℃条件下挤出获得块状料，并将所述快状料进行研磨获得粒径约35μm的粉末涂料。
对比例1
一种电子绝缘粉末涂料的配方为：二步法环氧树脂550份，固化剂55份，流平剂10份，安息香2份，增光剂5份，钛白粉220份，硫酸钡156份，PE蜡2份。
电子绝缘粉末涂料制备方法如下：将二步法原料环氧树脂，固化剂，流平剂，增光剂，消泡剂，钛白颜料和硫酸钡搅拌混合获得混合物；
将所述混合物通过挤出机在温度为110℃条件下挤出获得块状料，并将所述快状料进行研磨获得粒径约35μm的粉末涂料。
对比例2
一种电子绝缘粉末涂料的配方为：二步法环氧树脂550份，固化剂55份，流平剂10份，安息香2份，增光剂5份，钛白粉220份，硫酸钡156份，未改性硅酸盐填料100份。
电子绝缘粉末涂料制备方法如下：将上述原料搅拌混合获得混合物；将所述混合物通过挤出机在温度为110℃条件下挤出获得块状料，并将所述快状料进行研磨获得粒径约35μm的粉末涂料。
将实施例1、2和对比例1、2获得的粉末涂料喷涂成膜后，固化条件为200℃下固化10min，检测其力学性能、耐腐蚀性能及导电性，其中采用GB/T6739标准检测涂层硬度，检测条件为三棱铅笔；采用GB/T9754表针检测光泽度，检测条件为60°测试；采用GB/T1732标准检测耐冲击性能；在5％NaOH溶液条件下浸泡168h检测其耐碱性；在3％HCL溶液条件下浸泡168h检测其耐酸性；在5％NaCL溶液条件下进行500h的耐盐雾腐蚀试验，其结果如表1所示。
表1实施例和对比例粉末涂料涂层性能
由表1可知，本发明实施例的粉末涂料获得的涂料相较于对比例，其耐盐雾腐蚀性增强，且电阻率增大，从原料组成来看，本发明实施例减少了硫酸钡用量，不用添加PE蜡，获得的粉末涂料比重更小，喷涂面积可增加5-10％。
以上所述实施例，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的技术范围内，根据本发明的技术方案及其构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。
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