一种适用于管道的聚乙烯粉末涂料及方法与流程

文档序号:17535134发布日期:2019-04-29 13:54阅读:358来源:国知局
本发明涉及粉末涂料领域,尤其涉及一种适用于管道的聚乙烯粉末涂料及方法。
背景技术
:粉末涂料始于20世纪40年代初,经过六十年的发展和完善后,以其高生产效率,良好的生态环保性和突出的经济性征服了整个涂料领域。聚乙烯粉末涂料是以聚乙烯为主体,加入适量的抗氧剂、光稳定剂、颜料、改性剂、填料等助剂而制成。低密度聚乙烯和高密度聚乙烯,因其各自的分子结构、密度和结晶度不同,所以它们的性能也有差异。低密度聚乙烯质地柔韧,机械强度和硬度较低,熔点仅为l10-115℃;而高密度聚乙烯虽然质地较坚韧,但其刚度较大,机械强度和硬度也较高,熔点则可达125—130℃。在应用时,低密度聚乙烯和高密度聚乙烯也可按一定比例混合使用,达到性能上的取长补短。热塑性pe粉末涂料一般采用流化床涂装工艺,采用这种涂装方法的特点是涂膜很厚涂膜具有优良的保护功能、优良的化学性能,并具有一定的机械强度和挠曲性。聚乙烯粉末涂料是热塑性粉末涂料中产量最大、用量最广的一种,优良的树脂为聚乙烯粉末涂料获得高光泽涂膜提供了基础。涂膜具有如下的优点:优良的耐水、耐酸碱、耐化学品性,吸水率低;良好的隔热和电绝缘性,无电蚀;拉伸强度、柔韧性及耐冲击优异;抗低温性好,可以用于北方严寒的环境;原材料成本低,无毒。pe粉末在公路护栏、护网等工程涂装上,交通设施、输油、输气和输水管道防腐等领域得到了广泛的应用。但是,现有技术的聚乙烯粉末涂料也存在一些的不足之处:涂膜的硬度、耐磨性和机械强度差;涂膜的附着力不好,一般需要对底材进行严格的喷砂、喷丸、表面处理或者涂覆底漆。此外,公开号为cn104629544a的中国专利,一种含纳米碳纤维接枝活化有机膨润土的强韧型聚乙烯粉末涂料及其制备方法,公开了一种含纳米碳纤维接枝活化有机膨润土的强韧型聚乙烯粉末涂料及其制备方法,该粉末涂料由如下重量份的原料制成:400-600目有机膨润土4-8、羧甲基纤维素1-2、纳米碳纤维0.4-0.5、松香甘油酯3-5、硅烷偶联剂kh-5502-3、颜料5-8、聚乙烯42-50、高锰酸钾0.4-0.5、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂10-14、丙烯酸酯流平剂1-2、抗氧剂2-3;该发明将有机膨润土预先进行了活化处理,在其表面接枝纳米碳纤维,极大的改善了微尺寸填料与高分子材料的结合力和相容性,制得的聚乙烯粉末涂料表现出良好的流动性和附着性;但是该技术方案的成本也大大增加,用料种类过多也增加了填料的工业操作。综上所述,现有技术的聚乙烯粉末涂料的附着力不佳且原料复杂、成本高。技术实现要素:针对上述技术问题,本发明提供了一种附着管道的附着力强、成本低的聚乙烯粉末涂料及方法。本发明的第一个方面,提供了一种适用于管道的聚乙烯粉末涂料,所述粉末涂料为以下原料组分及重量份:所述改性高密度聚乙烯为马来酸酐改性的高密度聚乙烯。优选地,所述改性高密度聚乙烯的密度为0.93-0.97g/cm3,190℃、2.16kg压力下,熔融指数为0.5-2.5g/10min,马来酸酐的接枝率为0.50-1%。优选地,所述低密度聚乙烯密度为0.90-0.92g/cm3,190℃、2.16kg压力下,熔融指数为5-40g/10min。优选地,所述颜料包括金红石型钛白,炭黑,酞青蓝。优选地,所述稳定剂为抗氧化剂和光稳定剂的混合物;所述抗氧化剂和所述光稳定剂的比例为1:1-1:5。优选地,所述抗氧化剂为巴斯夫1010、巴斯夫1076或巴斯夫168中的一种或多种组合,所述光稳定剂为tinuvin770、327或329中的一种或多种组合本发明的第二个方面,提供了一种本发明的粉末涂料的制备方法,包括以下步骤:1)按照重量份数混合原料2)将混合均匀的物料加入到双螺杆挤出机中挤出,挤出料条通过循环水槽冷却至室温,经过吹风机吹风干燥后进入切粒机造粒。挤出机各温区温度为150-200℃。本发明的第三个方面,提供了本发明的粉末涂料在管道中的应用。本发明的粉末涂料能够实现粘接性能增强的原理主要包括:1、本发明采用马来酸酐改性的高密度聚乙烯,本发明发明人发现马来酸酐改性的高密度聚乙烯与金属管材的附着能力强;并且当接枝率为0.5-1%时,附着效果最佳,当接枝率小于0.5%时,附着力降低;当接枝率大于1%时,附着力几乎不增加,但是粉末涂料成本增加且会散发刺激性气味。2、本发明的稳定剂为抗氧化剂和光稳定剂,且其比例为1:1-1:5;本发明发明人发现,在本发明的体系内,采用上述比例的粉末涂料抗高温和耐老化能力达到最佳状态。与现有技术相比,本发明的技术方案具有以下优点:本发明针对聚乙烯粉末存在的上述问题,采用改性聚乙烯,配以适当的颜料,助剂,制备的产品具有优异的附着力、机械性能;并且,本发明的聚乙烯粉末涂料的原料简单、成本低,更适用于工业生产。具体实施方式以下将对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明,以充分地了解本发明的目的、特征和效果。实施例1本实施例中所用的粉末涂料为以下组分及重量份:本实施例中,改性高密度聚乙烯为马来酸酐改性的高密度聚乙烯,密度为0.93g/cm3,熔融指数为0.5g/10min(190℃,2.16kg压力下),其中马来酸酐的接枝率为0.50%。本实施例中,低密度聚乙烯其密度为0.92g/cm3,熔融指数为40g/10min(190℃,2.16kg压力下)。本实施例中,所述的颜料为金红石型钛白。本实施例中,所述的稳定剂为抗氧化剂和光稳定剂的混合物;其中抗氧化剂为巴斯夫1010,光稳定剂为tinuvin770;抗氧化剂和光稳定剂的比例为1:1。按照如下步骤制备粉末涂料:1)称取规定重量份的低密度聚乙烯、改性高密度聚乙烯、颜料和稳定剂等,以上组分加入到高速混炼机中,混合均匀,搅拌20分钟;2)将混合均匀的物料加入到双螺杆挤出机中挤出,挤出料条通过循环水槽冷却至室温,经过吹风机吹风干燥后进入切粒机造粒。挤出机各温区温度为:一区150℃,二区170℃,三区200℃,四区180℃,机头180℃。实施例2本实施例中所用的粉末涂料为以下组分及重量份:本实施例中,改性高密度聚乙烯为马来酸酐改性的高密度聚乙烯,密度为0.97g/cm3,熔融指数为2.5g/10min(190℃,2.16kg压力下),马来酸酐的接枝率为1%。本实施例中,低密度聚乙烯其密度为0.90g/cm3,熔融指数为5/10min(190℃,2.16kg压力下)。本实施例中,颜料为金红石型钛白。本实施例中,稳定剂为抗氧化剂和光稳定剂的混合物;其中抗氧化剂为巴斯夫1010,光稳定剂为tinuvin770;抗氧化剂和光稳定剂的比例为1:2。按照如下步骤制备粉末涂料:1)称取规定重量份的低密度聚乙烯、改性高密度聚乙烯、颜料和稳定剂,以上组分加入到高速混炼机中,混合均匀,搅拌20分钟;2)将混合均匀的物料加入到双螺杆挤出机中挤出,挤出料条通过循环水槽冷却至室温,经过吹风机吹风干燥后进入切粒机造粒。挤出机各温区温度为:一区150℃,二区170℃,三区200℃,四区180℃,机头180℃。实施例3将实施例1-2中的粉末涂料和市面上销售的2种聚乙烯粉末涂料进行如下实验:1)采用实施例1-2中的粉末涂料和市面上销售的2种聚乙烯粉末涂料制作出“聚乙烯涂料-钢管”的剥离样条,2)按照gbt28897-2012标准附录a进行测试,测试样条的附着力,单位n/cm,结果为如下表:市售材料1市售材料2实施例1实施例2附着力(n/cm)18203538从上表可以看出,本发明的聚乙烯涂料-钢管的附着力为35-38n/cm;而市面上销售的产品仅为18-20n/cm。由上述测试对比结果可以看出,本发明的管道专用聚乙烯粉末能够较好的解决目前使用的聚乙烯粉末与金属基材附着力不足的缺点,更好地发挥聚乙烯涂层的长期防护效果。以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解,本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此,凡本
技术领域
中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案,皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。当前第1页12
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