阅读说明：本技术 高耐盐雾腐蚀的粉末涂料及其制备方法 (Powder coating with high salt spray corrosion resistance and preparation method thereof ) 是由 黄俊峰 于 2021-08-11 设计创作，主要内容包括：本发明公开了高耐盐雾腐蚀的粉末涂料及其制备方法,其中粉末涂料包括以下重量份原料：聚酯树脂75-85、固化剂1-3、碟状α-磷酸锆3-5、纳米氧化硅2-4、纳米氧化铝6-8、流平剂1-2、分散剂1-2、填料8-12。本发明的原料中添加碟状α-磷酸锆,其与聚酯树脂具有较好的相容性,可以均匀的分布在粉末涂料中,避免其他纳米防腐蚀材料分散性较差的问题；碟状α-磷酸锆具有较为规整的正六边形蝶形片状结构,可以迫使腐蚀介质在粉末涂料的涂层中沿曲线向内传输,延长迁移扩散路径,起到物理阻隔作用,从而大大延缓腐蚀进度；另外,碟状α-磷酸锆表面的羟基与游离聚酯中羧基的结合,还可提高粉末涂料的热稳定性。(The invention discloses a powder coating with high salt spray corrosion resistance and a preparation method thereof, wherein the powder coating comprises the following raw materials in parts by weight: 75-85 parts of polyester resin, 1-3 parts of curing agent, 3-5 parts of disc-shaped alpha-zirconium phosphate, 2-4 parts of nano silicon oxide, 6-8 parts of nano aluminum oxide, 1-2 parts of flatting agent, 1-2 parts of dispersing agent and 8-12 parts of filler. The dish-shaped alpha-zirconium phosphate is added in the raw materials, has good compatibility with polyester resin, can be uniformly distributed in the powder coating, and avoids the problem of poor dispersibility of other nano anti-corrosion materials; the disc-shaped alpha-zirconium phosphate has a regular hexagonal butterfly-shaped sheet structure, so that a corrosive medium can be forced to be conveyed inwards along a curve in a coating of the powder coating, a migration diffusion path is prolonged, a physical barrier effect is achieved, and the corrosion progress is greatly delayed; in addition, the combination of hydroxyl groups on the surface of the disk-shaped alpha-zirconium phosphate and carboxyl groups in the free polyester can also improve the thermal stability of the powder coating.)

高耐盐雾腐蚀的粉末涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及粉末涂料技术领域，尤其涉及高耐盐雾腐蚀的粉末涂料及其制备方法。

背景技术

在生产和生活各个领域，都广泛应用金属材料，例如钢铁和铝材等，为增长其使用寿命，这些金属表面的防腐问题一直以来备受人们的密切关注。为解决防腐问题，人们不断开发出新的防腐材料。最常用的防腐方法就是喷涂油漆，然而油漆通常应用于木材家器中，对于一些需要重防腐的行业并不适用。

粉末涂料就是一种替代油漆的较好材料。粉末涂料自20世纪四、五十年代开发、研究以来，已有近五十年的历史。就应用于防腐型灯具而言，除了粉末涂料的无溶剂挥发，对人体危害小，可以反复使用，回收利用率高外，更主要的特点是用粉末涂料喷涂的防腐涂层厚度比油漆等湿涂料的防腐涂层高出数十倍。同一般灯具涂料比较，还由于粉末涂料无溶剂挥发、不易产生针孔、涂层致密性好等特点，使得粉末涂料防腐涂层的防腐效果比液体涂料好得多。其次，由于粉末涂料的工艺特点，粉末涂料可对用于石油、化工、船舶、机械等工业场所的各种形状复杂的大型和便携式灯具设备进行表面喷涂，形成坚固的防腐涂层，大大延长这些照明设备的使用寿命。

现有的粉末涂料，其往往是通过添加纳米功能填料来增强耐酸碱腐蚀性能，但是，由于纳米材料的自身特性，在粉末涂料中不易分散，容易发生团聚现象，导致粉末涂料综合性能并不理想。基于此，如何设计一种高耐盐雾腐蚀的粉末涂料及其制备方法是本发明所要解决的技术问题。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供高耐盐雾腐蚀的粉末涂料及其制备方法。

本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：

高耐盐雾腐蚀的粉末涂料，包括以下重量份原料：聚酯树脂75-85、固化剂1-3、碟状α-磷酸锆3-5、纳米氧化硅2-4、纳米氧化铝6-8、流平剂1-2、分散剂1-2、填料8-12。

作为上述技术方案的改进，所述的高耐盐雾腐蚀的粉末涂料，所述碟状α-磷酸锆由以下原料制备而成：八水合氯氧化锆6g、去离子水4mL以及3mol/L的磷酸溶液60mL；制备方法为：将八水合氯氧化锆溶于去离子水中得氢氧化锆溶液，在连续搅拌下，将氢氧化锆溶液逐滴加入至磷酸溶液中，然后置于水热反应釜中密封，在175-185℃下反应18-32h，取出后真空抽滤、洗涤，然后干燥、粉碎即得碟状α-磷酸锆。

作为上述技术方案的改进，所述的高耐盐雾腐蚀的粉末涂料，固化剂为三聚氰胺。

作为上述技术方案的改进，所述的高耐盐雾腐蚀的粉末涂料，流平剂为丙烯酸均聚物。

作为上述技术方案的改进，所述的高耐盐雾腐蚀的粉末涂料，分散剂为硫磺锌。

作为上述技术方案的改进，所述的高耐盐雾腐蚀的粉末涂料，填料为钛白粉、碳酸钙、硫酸钡、云母粉、硅微粉、超细铝粉中的一种或几种的混合物。

高耐盐雾腐蚀的粉末涂料的制备方法，包括以下步骤：

Ⅰ将纳米氧化硅和纳米氧化铝放入复合偶联剂溶液中，在高速混合机中混合均匀，然后干燥、粉碎、过筛，得改性纳米氧化硅和纳米氧化铝混合物；

Ⅱ将聚酯树脂、固化剂、碟状α-磷酸锆、纳米氧化硅、纳米氧化铝、流平剂、分散剂、填料以及步骤Ⅰ中改性纳米氧化硅和纳米氧化铝混合物投入混合机中，预破碎1-2min，然后再混合4-6min；

Ⅲ将混合后的原料送入挤出机中，经熔融挤出、压片、冷却，接着破碎成片料；

Ⅳ将破碎后的片料置于磨粉机中磨粉，然后旋风分离及筛分。

作为上述技术方案的改进，所述的高耐盐雾腐蚀的粉末涂料的制备方法，步骤Ⅰ中，复合偶联剂溶液为硅烷偶联剂和钛酸偶联剂加入适量的工业酒精制成，所述工业酒精浓度为32-38％。

本发明的优点在于：本发明的原料中添加碟状α-磷酸锆，其与聚酯树脂具有较好的相容性，可以均匀的分布在粉末涂料中，避免其他纳米防腐蚀材料分散性较差的问题；碟状α-磷酸锆具有较为规整的正六边形蝶形片状结构，可以迫使腐蚀介质在粉末涂料的涂层中沿曲线向内传输，延长迁移扩散路径，起到物理阻隔作用，从而大大延缓腐蚀进度；另外，碟状α-磷酸锆表面的羟基与游离聚酯中羧基的结合，还可提高粉末涂料的热稳定性。

进一步，纳米氧化硅和纳米氧化铝的添加，进一步的提高了粉末涂料的耐酸碱腐蚀性能；但是，由于纳米氧化硅和纳米氧化铝的纳米特性，容易发生团聚现象，导致在粉末涂料中分散性差问题，本发明通过复合偶联剂对纳米氧化硅和纳米氧化铝进行表面改性，使复合偶联剂包覆在纳米氧化硅和纳米氧化铝的表面，作为连接聚酯树脂的桥梁，提高纳米氧化硅和纳米氧化铝与聚酯树脂的相容性，使纳米氧化硅和纳米氧化铝均匀分散在粉末涂料中，保证耐酸碱性能。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

高耐盐雾腐蚀的粉末涂料，包括以下重量份原料：聚酯树脂75-85、固化剂1-3、碟状α-磷酸锆3-5、纳米氧化硅2-4、纳米氧化铝6-8、流平剂1-2、分散剂1-2、填料8-12；

本发明的原料中添加碟状α-磷酸锆，其与聚酯树脂具有较好的相容性，可以均匀的分布在粉末涂料中，避免其他纳米防腐蚀材料分散性较差的问题；碟状α-磷酸锆具有较为规整的正六边形蝶形片状结构，可以迫使腐蚀介质在粉末涂料的涂层中沿曲线向内传输，延长迁移扩散路径，起到物理阻隔作用，从而大大延缓腐蚀进度；另外，碟状α-磷酸锆表面的羟基与游离聚酯中羧基的结合，还可提高粉末涂料的热稳定性。

作为上述技术方案的改进，所述碟状α-磷酸锆由以下原料制备而成：八水合氯氧化锆6g、去离子水4mL以及3mol/L的磷酸溶液60mL；制备方法为：将八水合氯氧化锆溶于去离子水中得氢氧化锆溶液，在连续搅拌下，将氢氧化锆溶液逐滴加入至磷酸溶液中，然后置于水热反应釜中密封，在175-185℃下反应18-32h，取出后真空抽滤、洗涤，然后干燥、粉碎即得碟状α-磷酸锆。

作为上述技术方案的改进，所述固化剂为三聚氰胺；所述流平剂为丙烯酸均聚物；所述分散剂为硫磺锌；所述填料为钛白粉、碳酸钙、硫酸钡、云母粉、硅微粉、超细铝粉中的一种或几种的混合物。

高耐盐雾腐蚀的粉末涂料的制备方法，包括以下步骤：

Ⅰ将纳米氧化硅和纳米氧化铝放入复合偶联剂溶液中，在高速混合机中混合均匀，然后干燥、粉碎、过筛，得改性纳米氧化硅和纳米氧化铝混合物；

Ⅱ将聚酯树脂、固化剂、碟状α-磷酸锆、纳米氧化硅、纳米氧化铝、流平剂、分散剂、填料以及步骤Ⅰ中改性纳米氧化硅和纳米氧化铝混合物投入混合机中，预破碎1-2min，然后再混合4-6min；

Ⅲ将混合后的原料送入挤出机中，经熔融挤出、压片、冷却，接着破碎成片料；

Ⅳ将破碎后的片料置于磨粉机中磨粉，然后旋风分离及筛分。

纳米氧化硅和纳米氧化铝的添加，进一步的提高了粉末涂料的耐酸碱腐蚀性能；但是，由于纳米氧化硅和纳米氧化铝的纳米特性，容易发生团聚现象，导致在粉末涂料中分散性差问题，本发明通过复合偶联剂对纳米氧化硅和纳米氧化铝进行表面改性，使复合偶联剂包覆在纳米氧化硅和纳米氧化铝的表面，作为连接聚酯树脂的桥梁，提高纳米氧化硅和纳米氧化铝与聚酯树脂的相容性，使纳米氧化硅和纳米氧化铝均匀分散在粉末涂料中，保证耐酸碱性能。

作为上述技术方案的改进，步骤Ⅰ中，复合偶联剂溶液为硅烷偶联剂和钛酸偶联剂加入适量的工业酒精制成，所述工业酒精浓度为32-38％。

需要说明的是，在本文中，如若存在第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。