CN110760238A - 一种粉末涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于材料领域，公开了一种粉末涂料，按重量份计，包含以下组分：环氧树脂150‑200份、改性环氧树脂10‑50份、固化剂5‑20份、固化促进剂0.1‑3份、填料50‑150份、助剂5‑20份、颜料0.5‑10份，所述粉末涂料绝缘性好，耐高压、耐酸碱、耐有机溶剂，喷涂所述粉末涂料200‑300μm时，涂层在5000伏电压下不被击穿；在155℃下持续烘烤400小时后，涂层在5000伏电压下不被击穿；绝缘等级为F；涂层在丙酮中浸泡2h，丁酮中浸泡4h，二甲苯中浸泡24h，涂层均无软化脱落现象；涂层在10％质量浓度的盐酸溶液或10％质量浓度的NaOH溶液中浸泡10天，涂层也不出现起泡脱落现象。
Description
技术领域
本发明属于材料领域，特别涉及一种粉末涂料及其制备方法。
背景技术
粉末涂料是以树脂、颜料、填料、助剂等组成的固体粉末状树脂涂料，和普通溶剂型涂料、水性涂料相比，其分散介质不是溶剂和水，而是空气。因此其具有无溶剂污染，100％成膜，涂装效率高，涂层性能优异，能耗低的特点。
随着粉末涂料的广泛使用，粉末涂料在电子、电机用绝缘材料中也占据了越来越重要的地位，粉末涂料广泛应用于电机、电子、汽车工业、航空机械等各个领域。但因高压电器、高压线圈、电感磁圈等高压用机器或材料，工作时处于高电压环境，其电压达到5000伏以上，同时可能接触到有机溶剂和酸碱溶液等，因此对其所用涂料的绝缘性、耐高压性、耐酸碱性、耐有机溶剂性提出了更高的要求，但目前粉末涂料还无法同时满足上述要求，极大地制约了绝缘粉末涂料在该领域的推广与应用。
因此，提供一种耐高压、耐酸碱、耐有机溶剂的粉末涂料很有必要。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种粉末涂料，能够耐高压、耐酸碱、耐有机溶剂。
一种粉末涂料，按重量份计，包含以下组分：
优选的，所述粉末涂料，按重量份计，包含以下组分：
所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂。
优选的，所述双酚A型环氧树脂的环氧当量为400-1000g/eq；进一步优选的，所述双酚A型环氧树脂的环氧当量为600-900g/eq；更优选的，所述双酚A型环氧树脂的环氧当量为600-700g/eq。
所述改性环氧树脂为硅烷改性环氧树脂。
优选的，所述硅烷改性环氧树脂的环氧当量为100-500g/eq；进一步优选的，所述硅烷改性环氧树脂的环氧当量为200-350g/eq。
所述填料包含云母粉，优选的，所述云母粉占所述填料的质量的50％-100％。
所述填料还可以包含硫酸钡和/或硅微粉。
所述固化剂为氰胺类化合物，优选的，所述固化剂为双氰胺，所述双氰胺的熔点为209.5℃。
所述固化促进剂为咪唑类或咪唑类衍生物，优选的，所述固化促进剂为2-甲基咪唑。
所述助剂为流平剂、抗氧剂、消泡剂或附着力增加剂中的至少一种。
所述消泡剂为苯偶姻(安息香)。
所述颜料为粉末涂料通用性颜料，如有机红，炭黑、铁黄、群青。
所述粉末涂料的粒径为10-50μm；优选的，所述粉末涂料的粒径在25-40μm。
一种粉末涂料的制备方法，包括以下步骤：按比例称取各组分，混合，破碎，再熔融挤出，压片，粉碎，即得所述粉末涂料。
具体来说，一种粉末涂料的制备方法，包括以下步骤：
按比例称取各组分，然后将物料置于搅拌机中充分混合破碎，混合破碎时间为5-15min；将混合好的物料在挤出机上熔融挤出，并压片，然后将片料进行冷却、粉碎、筛分，出粉口处过磁，去除金属杂质，即得粉末涂料。
所述熔融挤出的温度为一区90-105℃，二区为105-120℃，优选的，步骤(2)中所述熔融挤出的温度为一区100℃，二区为110℃。
一种涂层，将所述粉末涂料进行喷涂，在200℃下，固化5-10min而制得。所述涂层的厚度为100-300μm。
一种电器设备，包括所述涂层。
将所述粉末涂料应用于高压用机器或材料。
相对于现有技术，本发明的有益效果如下：
用环氧树脂与硅烷改性环氧树脂作为树脂主体，氰胺类化合物为固化剂，反应交联密度大。硅烷改性环氧树脂中的硅氧烷结构在反应固化后，硅氧烷部分向表面迁移，使得涂层表面具有有机硅类似的性能，增加涂层的疏水性和热稳定性。同时粉末涂料中加入大量云母粉作为填料，云母粉中二氧化硅与三氧化二铝复合形成复式硅氧层，宏观表现为片状结构；在涂装过程中，云母晶片在漆膜固化前受到表面张力的作用而躺下，自动形成互相平行，且与漆膜表面也平行的结构，这样的层层排列，其取向正好与腐蚀性物质穿透漆膜的方向相垂直，阻隔作用强；而且云母本身具有极高的电阻，是优异绝缘材料，与树脂混后，加强了涂层的绝缘性和耐高压性。
因此使得所述粉末涂料绝缘性好，耐高压、耐酸碱、耐有机溶剂，喷涂所述粉末涂料200-300μm时，涂层在5000伏电压下不被击穿；在155℃下持续烘烤400小时后，涂层在5000伏电压下也不被击穿；绝缘等级为F；涂层在丙酮中浸泡2小时，丁酮中浸泡4小时，二甲苯中浸泡24小时，涂层均无无软化脱落现象；涂层在10％质量浓度盐酸溶液或10％质量浓度NaOH溶液中浸泡10天，涂层也无起泡脱落现象。
本发明所述粉末涂料，配方简单、节能环保，能部分取代油漆涂料产品，有机挥发物(VOC)为零。
具体实施方式
为了让本领域技术人员更加清楚明白本发明所述技术方案，现列举以下实施例进行说明。需要指出的是，以下实施例对本发明要求的保护范围不构成限制作用。
实施例1-6，按表1粉末涂料的组成，称取各组分，然后将物料置于搅拌机中充分混合破碎，混合破碎时间为5-15min，再将混合好的物料在挤出机上熔融挤出，熔融挤出的温度为一区90-105℃，二区为105-120℃，熔融挤出后压片，然后将片料进行冷却、粉碎、筛分，出粉口处过磁，去除金属杂质，即得粉末涂料。
表1粉末涂料的组成
对比例1
将实施例1中50份云母粉换为30份，其余原料与制备方法同实施例1。
对比例2
将实施例1中180份双酚A型环氧树脂改为120份，其余原料与制备方法同实施例1。
对比例3
将实施例1中20份硅烷改性环氧树脂改为5份，其余原料与制备方法同实施例1。
对比例4
将实施例1中1.5份2-甲基咪唑改为5份，其余原料与制备方法同实施例1。
对比例5
将实施例1中11.5份微粉化双氰胺改为4.5份，其余原料与制备方法同实施例1。
对比例6
将实施例1制备过程中熔融挤出的温度，一区温度90-105℃改为80℃，二区温度105-120℃改为125℃，其余原料与制备方法同实施例1。
产品效果测试
将上述实施例1-6，对比例1-6所得粉末涂料，分别通过高压静电喷涂方式，喷涂于预先在200℃烘箱中预热的铁氧体磁圈上，涂层厚度在200-300μm之间，固化条件为：200℃，5-10min。
将喷涂实施例1-6，对比例1-6所得粉末涂料的铁氧体磁圈分别进行性能测试：
其中，附着力根据GB/T 9286进行测试；抗冲击性根据GB/T 1732进行测试；中性盐雾根据GB/T 1771-2007进行测试；表观密度根据GB/T 6554-2003进行测试；击穿强度(常温)根据GB/T 6554-2003进行测试；绝缘等级根据GB/T 11021-2007进行测试。
同时对铁氧体磁圈进行以下测试：
(1)于5000伏电压下进行测试；
(2)在155℃下持续烘烤400小时后，于5000伏电压下进行测试；
(3)分别浸泡在丙酮中2小时、丁酮中4小时、二甲苯中24小时；
(4)浸泡在10％质量浓度NaOH溶液10天；
(5)浸泡在10％质量浓度盐酸溶液中10天。
实施例1-6性能测试结果见表2，对比例1-6性能测试结果见表3。
表2实施例1-6性能测试结果
其中，绝缘等级分为A、E、B、F、H、5个级别：A级绝缘耐温105℃；E级绝缘耐温120℃；B级绝缘耐温130℃；F级绝缘耐温155℃；H级绝缘耐温180℃。
表3对比例1-6性能测试结果
由表2、表3对比可知，喷涂实施例1-6所得粉末涂料的铁氧体磁圈性能明显优于对比例1-6，喷涂实施例1-6所得粉末涂料的铁氧体磁圈绝缘等级均为F，于5000伏电压下涂层不击穿；在155℃下持续烘烤400小时后，于5000伏电压下涂层仍不击穿；浸泡在丙酮中2小时、丁酮中4小时、二甲苯中24小时均不会出现涂层起泡软化现象；浸泡在10％质量浓度NaOH溶液10天或浸泡在10％质量浓度盐酸溶液中10天涂层也不出现起泡软化。而喷涂实施例1-6所得粉末涂料的铁氧体磁圈无论是在5000伏电压下测试，还是于155℃下持续烘烤400小时后测试，涂层均被击穿；浸泡在丙酮中2小时、丁酮中4小时、二甲苯中24小时，或浸泡在10％质量浓度NaOH溶液/盐酸溶液10天，涂层会会出现起泡软化现象。
Claims (10)
1.一种粉末涂料，其特征在于，按重量份计，包含以下组分：
2.根据权利要求1所述的粉末涂料，其特征在于，所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂。
3.根据权利要求2所述的粉末涂料，其特征在于，所述双酚A型环氧树脂的环氧当量为400-1000g/eq。
4.根据权利要求1所述的粉末涂料，其特征在于，所述改性环氧树脂为硅烷改性环氧树脂。
5.根据权利要求1所述的粉末涂料，其特征在于，所述填料包含云母粉。
6.根据权利要求5所述的粉末涂料，其特征在于，所述云母粉的质量占所述填料的质量的50％-100％。
7.根据权利要求1所述的粉末涂料，其特征在于，所述固化剂为氰胺类化合物。
8.权利要求1-7中任一项所述的粉末涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：按比例称取各组分，混合，破碎，再熔融挤出，压片，粉碎，即得所述粉末涂料。
9.一种涂层，其特征在于，将权利要求1-7中任一项所述的粉末涂料喷涂，固化，制得所述涂层。
10.一种电器设备，其特征在于，包括权利要求9所述的涂层。
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