納米金屬粉邦定粉末塗料技(jì)術:建築裝飾塗裝領域的創新突破
一、主要(yào)應用領域
本實用新型專利涉及一種納米(mǐ)金屬粉邦定粉末塗料,屬於粉末塗料技術領域中的高性能裝飾防護塗料。該發明主要應用於建築領域的(de)金屬(shǔ)結構裝飾,特別適用於沿海高(gāo)鹽、高濕(shī)、強腐蝕環境的建築金屬構件表麵塗裝,如橋梁、體育(yù)館、機場、港(gǎng)口設施等大型建築的金屬屋麵和(hé)立麵。此外,該技術還(hái)可擴展至五金家電、汽車部件、農用機械等需要兼具裝飾性和防護性的工業產品塗(tú)裝。
二(èr)、解決的技(jì)術問題
傳統邦(bāng)定金屬粉末塗料在(zài)生產和應用中存在以下關鍵技術難題:
設備(bèi)依賴性(xìng)強:傳統熱邦定法(fǎ)需要專用邦定設備,設備投資大且產能受限於設備規模;
金屬粉易氧化:在生產過(guò)程中(zhōng)金屬粉容易氧化失光,影響最終塗膜(mó)的裝飾效果;
工藝複雜性高:金屬粉表麵化學改性過程複雜,技術要求高,難以規模化應用;
環保性(xìng)能不足:傳統生產工藝存在VOCs排(pái)放和能耗高的問題;
耐候性有限:普通金屬粉末塗料在(zài)惡劣環境下防腐性能和耐(nài)候性不足,特別是在沿海高腐蝕(shí)環境中使用壽命短;
色彩一致性差:幹混法生產(chǎn)的粉末塗料容易出現色差和金屬分布不均勻的問題。
三、關鍵技術方(fāng)案(àn)
該發(fā)明通(tōng)過創新的材料設計和工藝優化,提供了全麵的解決方案:
1. 改性納(nà)米(mǐ)金屬粉顏料技(jì)術
複合改性(xìng)體係:采用單寧(níng)酸和三羥(qiǎng)甲基(jī)氨基甲烷溶液(yè)與樹脂(zhī)複合改性納米金屬粉,利用單寧酸分子內鄰苯二酚官能(néng)團的強粘(zhān)附效果和酚羥(qiǎng)基的氫(qīng)鍵作用,將聚合物接枝包覆到金屬粉表麵;
樹脂(zhī)優化配比:使用重量比為6-8:6-8的聚乙烯(xī)醇和聚乙二醇混(hún)合樹脂,確保包覆層具有適宜的玻璃化轉變溫度;
比例精確控製:樹脂、納(nà)米金(jīn)屬粉、單寧酸和三羥甲基氨基甲烷溶液的質量比為12-16:8-12:0.05-0.15:0.05-0.15,保證(zhèng)改性效果的一致性;
低溫處理工藝:采用-60至-30℃的(de)冷凍幹燥工(gōng)藝,避免金屬粉在處理過程中氧化。
2. 塗料配方體係創新
雙(shuāng)重樹脂體係:采(cǎi)用環氧樹脂(環(huán)氧(yǎng)值(zhí)0.1-0.18)和氟碳樹脂(羥值44-48mg(KOH)/g)複合體(tǐ)係,兼顧防腐性(xìng)能(néng)和耐候性(xìng)能;
固化劑優化:使用雙(shuāng)氰胺固化劑(jì),確保固化反應完全(quán)性和塗層性能平衡;
填料精細選擇:選用1000-3000目(mù)的無(wú)機填(tián)料(硫酸鋇、矽(guī)微粉、矽(guī)灰石等),提(tí)供良好的骨(gǔ)架作用和遮蓋力;
顏料係統(tǒng)設計:采用高色素(sù)炭黑、鐵紅(hóng)、酞菁藍(lán)等高性能顏料,確保色彩鮮豔度和穩定性;
助劑協同(tóng)配(pèi)方:包含固化(huà)促進劑、流平劑、安息香、消泡劑、潤濕促進劑和超分散劑的複合助劑(jì)體係,優化施工性能和塗層質量。
3. 製備工藝創新
低溫擠出工藝:擠出機I區溫度85-110℃,II區溫度(dù)95-110℃,避免樹脂降解和金屬粉氧化;
機械邦定技術:采用高速攪拌(1500-3000r/min)產生的熱量使改性納米金屬粉表麵聚合物軟(ruǎn)化,實現與底粉的粘接,無需專用邦定設備;
分(fèn)級篩分控製:通過60-250目篩網分級控製粉末粒徑分布,確保噴塗均勻性;
簡易生產工藝(yì):整個生產過程無需複雜設備,降低了投資成本和能耗。
四、達到的有益效果
本實用新型通過上述技術方案實現了顯著的技術進步和實用價值:
1. 裝飾性(xìng)能卓越
金屬效果優異:改性納米金屬粉提供鮮豔的金屬光澤和飽滿的(de)金屬質感,裝(zhuāng)飾效(xiào)果媲美傳統液體金屬漆;
色彩一致性高:金屬粉分(fèn)布均勻,不同批次產品色差小,色彩穩(wěn)定性好;
外觀平整(zhěng)光滑:流平劑和潤濕促進(jìn)劑的協同作用確保(bǎo)塗層表麵平整度高,光澤度可達85%以上。
2. 防護性能突出
耐腐(fǔ)蝕性強:環氧-氟(fú)碳樹脂體係提供優異的防腐保護,通過(guò)3000小時中性鹽霧測試無腐(fǔ)蝕(shí);
耐候性卓越:氟(fú)碳樹(shù)脂的耐紫外線和耐候性能確保塗層在惡劣環境下(xià)長期(qī)保持性能,耐候性測試超過2000小時;
機械性能優良:塗層附著力達到0-1級(jí)(劃格法),衝擊強度50kg/cm,柔韌性(xìng)通(tōng)過φ3mm測試(shì)。
3. 生產工(gōng)藝優勢
設備要求低:無需專用邦定設備,常(cháng)規攪拌設備即可完成生產(chǎn),降低(dī)了設備投資和維護成本;
生產工藝簡單:采用機械邦定法,生產工藝簡化,生產效率提高;
能耗降低:低溫擠出和(hé)簡易邦定工藝顯著降低能耗,符合節能減排要求。
4. 經濟性顯著
成本降低:省去專用邦定設備,減少設(shè)備投(tóu)資和生產(chǎn)成本(běn);
材料利用率高:過噴粉末可回收利用,材料利用率(lǜ)達95%以上;
生產效率高:生產(chǎn)工藝簡化,生(shēng)產周期(qī)縮短(duǎn),產能提(tí)高。
5. 環保性能突出
零VOCs排放:粉(fěn)末塗料不含有機溶劑,生產和使用過程無VOCs排放;
無毒無(wú)害:所(suǒ)有原料(liào)均符合環保要(yào)求,不含有害物質(zhì);
6. 應用前景廣闊
適應性強:可適用於各種建築金(jīn)屬結構和工業產(chǎn)品的裝飾(shì)防護;
市場需求大:隨著環保要求提高,粉(fěn)末塗料替代液體(tǐ)漆的市場空間巨大;
技術示範效應:為其他類型的功能性粉末塗料開發提供了技術借鑒。
該發明通(tōng)過創新(xīn)的納米金屬粉改性技術和優化的塗料配方設計,成功解(jiě)決(jué)了傳統邦(bāng)定金屬粉末塗料在(zài)設(shè)備依賴、金屬氧化、工藝複雜性和環(huán)保性能等(děng)方麵的技術難題(tí),為建築裝飾行業(yè)提供了一種高性能、環保、經濟的塗裝解決方(fāng)案(àn),具有重要的技術推廣價(jià)值和廣闊的市場前景。