一种超高硬度陶瓷粉末涂料及生产工艺的制作方法

1.本发明涉及陶瓷粉末涂料技术领域，具体为一种超高硬度陶瓷粉末涂料及生产工艺。


背景技术：

2.粉末涂料是以固体树脂和颜料、填料及助剂等组成的固体粉末状合成树脂涂料，和普通溶剂型涂料及水性涂料不同，它的分散介质不是溶剂和水，而是空气，它具有无溶剂污染、100％成膜以及能耗低的特点，粉末涂料有热塑性和热固性两大类，热塑性粉末涂料是由热塑性树脂、颜料、填料、增塑剂和稳定剂等成分组成的，热塑性粉末涂料包括：聚乙烯、聚丙烯、聚酯、聚氯乙烯、氯化聚醚、聚酰胺系、纤维素系、聚酯系等；热固性粉末涂料是由热固性树脂、固化剂、颜料、填料和助剂等组成，热固性粉末涂料包括：环氧树脂系、环氧
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聚酯系、聚酯系、聚氨酯系、丙烯酸树脂系等。
3.现有的粉末涂料在使用过程中，硬度较低，基本在2h，最高不超过4h，无法满足一些对粉末涂料硬度要求较高的领域，而且现有的粉末涂料生产工艺较为粗糙，导致生产的出料的粉末涂料硬度较低。


技术实现要素：

4.本发明目的是提供一种超高硬度陶瓷粉末涂料及生产工艺，以解决现有技术中，粉末涂料在使用过程中，硬度较低，基本在2h，最高不超过4h，无法满足一些对粉末涂料硬度要求较高的领域，而且现有的粉末涂料生产工艺较为粗糙，导致生产的出料的粉末涂料硬度较低的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种超高硬度陶瓷粉末涂料及生产工艺，包括以下成分：
6.双酚a型环氧树脂、端羧基聚酯树脂、有机硅改性端羧基聚酯树脂、钛白粉、沉淀硫酸钡、固化剂、流平剂、脱气剂abs、润湿促进剂、增电剂、耐磨剂、增硬剂、浅铬黄、分子红和中铬黄。
7.优选的，以质量份数计，各成分含量如下：
8.双酚a型环氧树脂93～100份、端羧基聚酯树脂102～107份、有机硅改性端羧基聚酯树脂24～29份、钛白粉88～93份、沉淀硫酸钡109～114份、固化剂3～6份、流平剂2～5份、脱气剂abs1～3份、润湿促进剂1～3份、增电剂0.5～1份、耐磨剂0.3～0.6份、增硬剂0.5～0.8份、浅铬黄0.062～0.094份、分子红0.002～0.004份和中铬黄0.01～0.04份。
9.优选的，所述固化剂为羟烷基酰胺类固化剂，具体为primid xl
‑
552和primid qm
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1260中的一种。
10.优选的，所述流平剂为聚硅氧烷和氢化蓖麻油中的一种。
11.优选的，所述润湿促进剂为丙烯酸酯共聚物，具体为nf
‑
701和nf
‑
701a中的一种。
12.优选的，所述增电剂为增电剂edf。
13.优选的，所述耐磨剂为纳米氧化铝。
14.优选的，所述增硬剂为纳米二氧化硅。
15.一种超高硬度陶瓷粉末涂料的生产工艺，包括以下步骤：
16.步骤(1)，原材料称重：
17.依据配方选取原材料，并按原材料各成分的质量份数进行称重；
18.步骤(2)，原料混合：
19.首先将双酚a型环氧树脂、端羧基聚酯树脂、有机硅改性端羧基聚酯树脂、耐磨剂和增硬剂加入到混料缸中，进行第一轮高速混合，混合5min后，再将其余成分加入到混料缸中，进行第二次高速混合，混合5min；
20.步骤(3)，挤出：
21.将经过两次混合的原料导入至挤出机内，开机试挤，送样至质检，合格后正式挤出，挤出机前后区的温度均严格控制在100℃～110℃范围内；
22.步骤(4)，冷却压片：
23.挤出机将材料输送至冷却压片机上，通过压片辊将材料挤压成薄片，薄片的厚度控制在1mm～1.2mm，然后对材料进行快速冷却；
24.步骤(5)，研磨：
25.将冷却处理后的材料进行粉碎，再进行研磨，然后通过旋风分离器分离除去粒度超细的粉末涂料，过筛除去粒度超粗的粉末涂料，最后得到特定型号的产品；
26.步骤(6)，质量检验：
27.对材料的质量检测各项技术指标进行检测，质量检测合格后，进行成品装箱和入库。
28.本发明至少具备以下有益效果：
29.(1)本发明所得到的超高硬度陶瓷粉末涂料，相对于普通陶瓷粉末涂料，展现出来了优越的硬度性能，而且硬度高达9h，而且安全环保，成本低，使用操作简单，应用领域广，涂料利用率高，具有广阔的应用前景；
30.(2)本发明通过细化规范生产工艺流程，将耐磨剂和增硬剂先与双酚a型环氧树脂、端羧基聚酯树脂和有机硅改性端羧基聚酯树脂进行混合，使得耐磨剂和增硬剂能够充分分散到主剂树脂中，从而保证充分发挥增硬剂和耐磨剂的作用，通过严格控制挤出阶段前后区的温度，保证增硬剂的有效效果，进而保证了所生产的粉末涂料的硬度。
具体实施方式
31.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，所描述的实施例仅仅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做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
32.实施例1
33.一种超高硬度陶瓷粉末涂料及生产工艺，包括以下成分：
34.双酚a型环氧树脂、端羧基聚酯树脂、有机硅改性端羧基聚酯树脂、钛白粉、沉淀硫酸钡、固化剂、流平剂、脱气剂abs、润湿促进剂、增电剂、耐磨剂、增硬剂、浅铬黄、分子红和
中铬黄。
35.其中，以质量份数计，各成分含量如下：
36.双酚a型环氧树脂93份、端羧基聚酯树脂102份、有机硅改性端羧基聚酯树脂24份、钛白粉88份、沉淀硫酸钡109份、固化剂3份、流平剂2份、脱气剂abs1份、润湿促进剂1份、增电剂0.5份、耐磨剂0.3份、增硬剂0.5份、浅铬黄0.062份、分子红0.002份和中铬黄0.01份。
37.其中，固化剂为羟烷基酰胺类固化剂，具体为primid xl
‑
552，方便提升涂料的存储稳定性、固化速度和力学性能。
38.其中，流平剂为聚硅氧烷，方便降低熔融状态下粉末涂料的黏度，增加涂料的流动性。
39.其中，润湿促进剂为丙烯酸酯共聚物，具体为nf
‑
701，方便增加粉末涂料对被涂基材的润湿效果。
40.其中，增电剂为增电剂edf，增加粉末带电性能，进而提高上粉率。
41.其中，耐磨剂为纳米氧化铝，方便提高粉末涂料的耐磨性。
42.其中，增硬剂为纳米二氧化硅，方便提高粉末涂料的硬度。
43.实施例2
44.一种超高硬度陶瓷粉末涂料及生产工艺，一种超高硬度陶瓷粉末涂料及生产工艺，包括以下成分：
45.双酚a型环氧树脂、端羧基聚酯树脂、有机硅改性端羧基聚酯树脂、钛白粉、沉淀硫酸钡、固化剂、流平剂、脱气剂abs、润湿促进剂、增电剂、耐磨剂、增硬剂、浅铬黄、分子红和中铬黄。
46.其中，以质量份数计，各成分含量如下：
47.双酚a型环氧树脂97.5份、端羧基聚酯树脂105份、有机硅改性端羧基聚酯树脂27份、钛白粉90份、沉淀硫酸钡112.5份、固化剂4.5份、流平剂3份、脱气剂abs2份、润湿促进剂1.5份、增电剂0.75份、耐磨剂0.5份、增硬剂0.6份、浅铬黄0.078份、分子红0.003份和中铬黄0.03份。
48.其中，固化剂为羟烷基酰胺类固化剂，具体为primid qm
‑
1260，方便提升涂料的存储稳定性、固化速度和力学性能。
49.其中，流平剂为聚硅氧烷，方便降低熔融状态下粉末涂料的黏度，增加涂料的流动性。
50.其中，润湿促进剂为丙烯酸酯共聚物，具体为nf
‑
701a，方便增加粉末涂料对被涂基材的润湿效果。
51.其中，增电剂为增电剂edf，增加粉末带电性能，进而提高上粉率。
52.其中，耐磨剂为纳米氧化铝，方便提高粉末涂料的耐磨性。
53.其中，增硬剂为纳米二氧化硅，方便提高粉末涂料的硬度。
54.实施例3
55.一种超高硬度陶瓷粉末涂料及生产工艺，一种超高硬度陶瓷粉末涂料及生产工艺，包括以下成分：
56.双酚a型环氧树脂、端羧基聚酯树脂、有机硅改性端羧基聚酯树脂、钛白粉、沉淀硫酸钡、固化剂、流平剂、脱气剂abs、润湿促进剂、增电剂、耐磨剂、增硬剂、浅铬黄、分子红和
中铬黄。
57.其中，以质量份数计，各成分含量如下：
58.双酚a型环氧树脂100份、端羧基聚酯树脂107份、有机硅改性端羧基聚酯树脂29份、钛白粉93份、沉淀硫酸钡114份、固化剂6份、流平剂5份、脱气剂abs3份、润湿促进剂3份、增电剂1份、耐磨剂0.6份、增硬剂0.8份、浅铬黄0.094份、分子红0.004份和中铬黄0.04份。
59.其中，固化剂为羟烷基酰胺类固化剂，具体为primid xl
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552，方便提升涂料的存储稳定性、固化速度和力学性能。
60.其中，流平剂为氢化蓖麻油，方便降低熔融状态下粉末涂料的黏度，增加涂料的流动性。
61.其中，润湿促进剂为丙烯酸酯共聚物，具体为nf
‑
701a，方便增加粉末涂料对被涂基材的润湿效果。
62.其中，增电剂为增电剂edf，增加粉末带电性能，进而提高上粉率。
63.其中，耐磨剂为纳米氧化铝，方便提高粉末涂料的耐磨性。
64.其中，增硬剂为纳米二氧化硅，方便提高粉末涂料的硬度。
65.以上实施例1
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3所提供的一种超高硬度陶瓷粉末涂料，其生产工艺包括以下步骤：
66.步骤(1)，原材料称重：
67.依据配方选取原材料，并按原材料各成分的质量份数进行称重；
68.步骤(2)，原料混合：
69.首先将双酚a型环氧树脂、端羧基聚酯树脂、有机硅改性端羧基聚酯树脂、耐磨剂和增硬剂加入到混料缸中，进行第一轮高速混合，混合5min后，再将其余成分加入到混料缸中，进行第二次高速混合，混合5min，通过第一混合，将耐磨剂和增硬剂完全融入到双酚a型环氧树脂、端羧基聚酯树脂和有机硅改性端羧基聚酯树脂中，从而保证耐磨剂和增硬剂充分发挥增硬耐磨的效果；
70.步骤(3)，挤出：
71.将经过两次混合的原料导入至挤出机内，开机试挤，送样至质检，合格后正式挤出，挤出机前后区的温度均严格控制在100℃～110℃范围内，粉末涂料中的增硬剂对温度具有较高的要求，温度如果超过110℃，增硬剂的效果会大大折扣，每上升5度，增硬剂的效果会降低20％左右，当温度超过120度，效果会减半，当温度超过130℃时，增硬剂失效；
72.步骤(4)，冷却压片：
73.挤出机将材料输送至冷却压片机上，通过压片辊将材料挤压成薄片，薄片的厚度控制在1mm～1.2mm，然后对材料进行快速冷却，薄片的厚度越薄，对材料进行冷却的速度会越快，但同时薄片的厚度不能过薄，否则在快速冷却的过程中容易被冷却风机或冷却水泵吹飞；
74.步骤(5)，研磨：
75.将冷却处理后的材料进行粉碎，再进行研磨，然后通过旋风分离器分离除去粒度超细的粉末涂料，过筛除去粒度超粗的粉末涂料，最后得到特定型号的产品；
76.步骤(6)，质量检验：
77.对材料的质量检测各项技术指标进行检测，质量检测合格后，进行成品装箱和入库。
78.对以上实施例1
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3得到的产品进行了相关的性能测试，发现实施例1
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3所获得的粉末涂料都展现出了超高的硬度，而且由实施例2中各成分配比所获得的粉末涂料展现的性能优于实施例1和实施例3，进而将实施例2获得的超高硬度陶瓷粉末涂料与普通陶瓷粉末涂料进行了性能对比，其结果如表1所示：
79.表1超高硬度陶瓷粉末涂料与普通陶瓷粉末涂料的性能对比
[0080][0081][0082]
如表1所示，通过将本发明所得的产品与普通陶瓷粉末涂料进行性能对比，各性能指标的测定方式均是按照相关技术标准执行，从表格的结果中可以明显看出本发明所得的产品具有超高的硬度，且硬度高达9h，能够市场上对于超高硬度陶瓷粉末涂料的需求。
[0083]
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
[0084]
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。