一种耐腐蚀性隔热粉末涂料及其制备方法与流程

本发明涉及涂料，具体为一种耐腐蚀性隔热粉末涂料及其制备方法。

背景技术：

1、粉末涂料是一种不需要溶剂的有机涂料，它常以粉末的形式储存，经静电喷涂后吸附在器物表面，并且由于粉末涂料的静电吸附的喷涂方式，往往使得粉末涂料可以更好的适应具有复杂表面的器物，可以被广泛应用在各类合金型材表面；

2、但是在合金型材相较于常规的树脂材料，具有着导热系数大的特点，会造成热量传导过快，从而造成不必要的能源损耗，因此在对合金型材使用粉末涂料的过程中，常常会需要考虑涂层的导热系数对合金导热的影响，通过涂层对热量传导进行限制，从而解决合金型材隔热难的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种耐腐蚀性隔热粉末涂料及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种耐腐蚀性隔热粉末涂料的制备方法，包括以下步骤：

3、s1.制备改性空心微珠；

4、s11.将空心微珠置于无水乙醇中，超声震荡清洗20-45min后，过滤，热风80℃干燥1-2h后，氮气氛围下，将干燥后的空心微珠分散至食人鱼溶液中，升温至55-75℃，搅拌反应15-30min后，过滤溶液，使用去离子水洗涤过滤产物至中性后，将其分散至溶有丁二酸酐与γ-氨丙基三乙氧基硅烷的dmf溶液中，超声震荡反应4-8h后，过滤，使用去离子水洗涤过滤产物3-5次后，热风干燥至恒重，得到羧基化空心微珠；

5、s12.将2,5-二氨基三氟甲苯分散至甲苯中，升温至55-65℃，搅拌分散1-2h后，向其中加入羧基化空心微珠与1,3-二异丙基碳二亚胺，超声震荡反应0.5-2h后，离心分离沉淀，使用甲苯洗涤沉淀2-4次后，真空干燥至恒重，得到氟改性空心微珠；

6、s13.氮气氛围下，将三苯基硅烷分散至二甲苯中，升温至48-55℃，搅拌分散1-2h后，将其滴加至甲基三烯丙基硅烷中，滴加时长为2-4h，滴加结束后，升温至80-85℃，继续搅拌反应2-4h后，将混合液冷却至室温，待用；

7、将氟改性空心微珠与过硫酸钾混合，共研磨10-15min后，加入至上述混合液中，升温至75-80℃，超声震荡反应4-8h后，离心分离沉淀，得到改性空心微珠；

8、s2.将改性空心微珠与聚醚多元醇混合，搅拌混合2-4h后，向其中加入异佛尔酮二异氰酸酯，升温至85-95℃，氮气氛围下，反应1-1.5h后，加入扩链剂，冷却是80-85℃，搅拌继续搅拌混合10-30min后，加入催化剂，升温至105-115℃，搅拌反应12-24h后，冷却出料，使用去离子水洗涤反应产物，热封80℃干燥至恒重，得到耐腐蚀性隔热聚氨酯；

9、s3.将步骤s2制得的耐腐蚀性隔热聚氨酯熔融挤出，冷却切粒后，将其破碎为粒径在50-200目的粉末颗粒，得到耐腐蚀性隔热粉末涂料。

10、进一步的，所述空心微珠为粒径在20-45μm的空心陶瓷微珠。

11、进一步的，步骤s11中，所述食人鱼溶液为浓硫酸与30wt％过氧化氢的混合物；

12、其中，浓硫酸与30wt％过氧化氢的体积比为7:3。

13、进一步的，步骤s11中，所述空心微珠、丁二酸酐与γ-氨丙基三乙氧基硅烷的质量比为10∶(0.5-2)∶(1.5-4)。

14、进一步的，步骤s12中，2,5-二氨基三氟甲苯、羧基化空心微珠、1,3-二异丙基碳二亚胺的质量比为(2-15)∶10∶(0.05-0.08)。

15、进一步的，步骤s13中，三苯基硅烷、甲基三烯丙基硅烷、氟改性空心微珠的质量比为(1.2-1.56)∶1∶10。

16、进一步的，步骤s13中，氟改性空心微珠与过硫酸钾的质量比为10∶(0.05-0.1)。

17、进一步的，步骤s2中，按重量份数计，所述耐腐蚀性隔热聚氨酯包括以下组分：2.5-4份改性空心微珠、5.1-5.8份聚醚多元醇、4.5-5份异佛尔酮二异氰酸酯、0.1-0.25份扩链剂、0.02-0.03份催化剂。

18、进一步的，步骤s2中，所述聚醚多元醇为聚四氢呋喃醚二醇，mw为1800-2300；所述扩链剂为1,4-丁二醇；所述催化剂为二月桂酸二丁基锡。

19、进一步的，一种由上述制备方法制备得到的耐腐蚀性隔热粉末涂料。

20、与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：

21、本发明为了提升粉末涂料的隔热性能，在粉末涂料中加入了具有中空结构的空心微珠作为增强材料；空心微珠是一种具有空腔的球形微珠，其中可以包裹大量空气形成隔热层，从而阻隔热量的传递，从而降低了涂层的导热系数，进而阻隔了热量的传递；

22、并且本发明为了进一步的增强涂层的耐用性，还对空心微珠进行了表面改性处理；本发明首先将空心微珠使用食人鱼溶液进行了表面处理，去除其表面附着的有机物后，使用丁二酸酐与kh-550对其表面进行羧基化改性处理，之后本发明进一步的使用含有氟元素与氨基基团的2,5-二氨基三氟甲苯与空心微珠反应，从而在空心微珠表面引入具有高电负性的氟元素，利用氟元素的高电负性，降低涂层的表面能，从而降低对水汽的吸附，提升涂层的耐腐蚀性能；

23、在这一基础上，本发明还使用了三苯基硅烷与甲基三烯丙基硅烷反应，利用硅氢键与碳碳双键之间的反应，将苯环结构与硅烷结合；之后本发明将其与氟改性空心微珠混合，在过硫酸钾的作用下，剩余的碳碳双键会与氟改性空心微珠表面的氨基反应，从而在空心微珠表面引入苯环与硅元素，苯环的是一种芳香环，具有刚性，苯环的引入可以有效减少磨耗量，与具有高电负性的氟硅元素配合，可以在降低摩擦的同时，提升涂层耐磨性能，长时间保持涂层的保护性；

24、并且本发明还在制备耐腐蚀性隔热聚氨酯时，将改性空心微珠与异氰酸酯混合，异氰酸酯基团会改性空心微珠表面残留的碳碳双键进一步反应，从而改善改性空心微珠与聚氨酯交联网络的结合性能，可以有效提升空心微珠在聚氨酯粉末涂料中的分散性能，提升涂层均一性，避免了涂层出现缺陷。

技术特征：

1.一种耐腐蚀性隔热粉末涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种耐腐蚀性隔热粉末涂料的制备方法，其特征在于：所述空心微珠为粒径在20-45μm的空心陶瓷微珠。

3.根据权利要求1所述的一种耐腐蚀性隔热粉末涂料的制备方法，其特征在于：步骤s11中，所述食人鱼溶液为浓硫酸与30wt％过氧化氢的混合物；

4.根据权利要求1所述的一种耐腐蚀性隔热粉末涂料的制备方法，其特征在于：步骤s11中，所述空心微珠、丁二酸酐与γ-氨丙基三乙氧基硅烷的质量比为10：(0.5-2)：(1.5-4)。

5.根据权利要求1所述的一种耐腐蚀性隔热粉末涂料的制备方法，其特征在于：步骤s12中，2,5-二氨基三氟甲苯、羧基化空心微珠、1,3-二异丙基碳二亚胺的质量比为(2-15)：10：(0.05-0.08)。

6.根据权利要求1所述的一种耐腐蚀性隔热粉末涂料的制备方法，其特征在于：步骤s13中，三苯基硅烷、甲基三烯丙基硅烷、氟改性空心微珠的质量比为(1.2-1.56)：1：10。

7.根据权利要求1所述的一种耐腐蚀性隔热粉末涂料的制备方法，其特征在于：步骤s13中，氟改性空心微珠与过硫酸钾的质量比为10：(0.05-0.1)。

8.根据权利要求1所述的一种耐腐蚀性隔热粉末涂料的制备方法，其特征在于：步骤s2中，按重量份数计，所述耐腐蚀性隔热聚氨酯包括以下组分：2.5-4份改性空心微珠、5.1-5.8份聚醚多元醇、4.5-5份异佛尔酮二异氰酸酯、0.1-0.25份扩链剂、0.02-0.03份催化剂。

9.根据权利要求1所述的一种耐腐蚀性隔热粉末涂料的制备方法，其特征在于：步骤s2中，所述聚醚多元醇为聚四氢呋喃醚二醇，mw为1800-2300；所述扩链剂为1,4-丁二醇；所述催化剂为二月桂酸二丁基锡。

10.一种如权利要求1-9任意一项所述的制备方法制备得到的耐腐蚀性隔热粉末涂料。

技术总结本发明涉及涂料技术领域，具体为一种耐腐蚀性隔热粉末涂料及其制备方法；本发明为了提升粉末涂料的隔热性能，在粉末涂料中加入了具有中空结构的空心微珠作为增强材料，并对其进行来改性处理，通过在其表面引入氟硅元素的方式，降低涂层的表面能，进而使得涂层的摩擦系数降低，提升涂层的耐磨性能，在这一基础上，本发明还在空心微珠表面引入了刚性苯环，提升涂层硬度，从而降低涂层磨耗量，提升涂层耐用性；并且本发明还在制备耐腐蚀性隔热聚氨酯时，将改性空心微珠与异氰酸酯混合改善改性空心微珠与聚氨酯交联网络的结合性能，有效提升空心微珠在聚氨酯粉末涂料中的分散性能，提升涂层均一性。技术研发人员：钱剑,范纪华受保护的技术使用者：张家港市卓华金属科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/5