[发明专利]具有增强性能保护性涂层的制备方法

说明书

发明领域

本发明涉及热成形耐热粉状涂料组合物。具体言之，本发明组合物提供以一种高成膜方式涂覆在制品上的涂层。本发明具体涉及一种方法，该方法包括将粉料基组合物以高成膜方式涂覆，并在高于大约205℃温度老化，形成基本没有涂层缺陷的保护性涂层。

技术背景

粉状涂料在建筑领域是熟知的。常规粉料可涂覆各种制品，其方法有浸涂，或悬浮体中转鼓涂覆，或树脂性粉状涂料的固定床涂覆，或喷涂或者喷洒涂覆。然后将涂覆的制品加热形成老化的粉料涂层。这些涂层在包括钢、铝和铁的金属表面上特别有用。

市场上出售用于耐热应用的各种粉状涂料组合物。例如，本领域公知使用芳香环氧树脂可得到良好的耐热性。在工业上使用环氧树脂组合物或环氧树脂和硅氧烷的混合物都是为此目的。US 5,433,396(Daly等人)公开一种硅氧烷涂料组合物的实例。但是，同其它硅氧烷基粉状涂料组合物一样，有赖于硅氧烷树脂与其它树脂或其自身的缩合，以便形成涂料组合物。

制备耐热保护性涂层的其它文献叙述如下：

US 4,877,837(Reising等人)公开一种粉料基组合物，包括与混合带羟基官能团的硅氧烷混合的带有缩水甘油基官能团的丙烯酸聚合物。该组合物可含有添加剂，诸如流动剂，除气剂和颜料填料(亦即正硅酸铝和钙的水合硅酸盐)，并且在180-200℃温度之间老化。

US 4,446,259(Vasta)公开一种液体载体中的涂料组合物，可在环境温度老化，包括与反应性聚硅氧烷混合的带有缩水甘油基官能团的丙烯酸聚合物。该涂料可含有添加剂，诸如金属氧化物，金属颜料和微量的诸如锡和锌的多价金属离子。Vasta还公开氟代烃基粉状组合物，在200-345℃温度之间烘烤大约2小时得到25-75微米厚的涂层。

相关的其它专利包括：US 4,404,042(Okada等人)；US 4,657,963和4,746,568(Matsumoto等人)；US 5,442,396(Daly等人)；US4,879,344(Woo等人)；和US 5,087,286(Fukuda等人)。

这些现有技术的缺点，在提高所用的温度以便老化高成膜性粉料基组合物时，涉及保护性涂层的外观和保护性能。例如，当所述组合物在提高的温度老化时，缩合和副产物的热分解常常产生气体，可在涂层中形成针孔、开裂和缩孔。这些缺陷对涂层性能不利，性能包括美观性、耐热性和耐蚀性，并且涂层厚度一般局限低于大约100微米。

为了增强保护性涂层的性能，常常需要高成膜涂覆。高成膜性一般允许粉料完整地沉积在基体上，并且一旦老化可增加保护性涂层的薄膜厚度，以便得到一种外部阻挡层保护。

因此，仍有一种耐热保护性涂层需求，该涂层特征是具有大于100微米厚度并且基本没有涂层缺陷。

发明概述

本发明提供一种用于包括钢、铝和铁金属基体的热成形耐热粉状涂料组合物。这种组合物进一步提供耐磨性和绝缘性。对于涂覆高温烟道，马孚炉，集气管，锅炉，烘箱，熔炉，蒸汽管道，热交换器，烤炉，烹调器皿和其它需要高度耐热粉状涂料组合物的部件，本发明组合物特别有用。

本发明涉及粉料基组合物形成的一种耐热保护性涂层，所述组合物包括：

1)至少一种带有缩水甘油基官能团的聚丙烯酸聚合物；

2)至少一种带有羟基官能团的聚硅氧烷；

3)至少一种无机化合物；以及

4)至少一种流动控制剂；

其中所述组合物加热到高于205℃的温度以便形成厚度大于100微米的连续薄膜。

本发明涂层出乎意料地具有优异的耐热性能，并且在340℃大约500小时后可通过胶带拉伸方法的检测。因此，该涂层在用于耐热保护性涂层时超过目前市售的产品，应当预料到某些独特性能归因于特定的无机化合物和粉料基组合物的老化温度。

另一方面，本发明公开一种耐热保护性涂层的制备方法，包括步骤：

1)提供一种粉料基材料的干燥掺混物，所述掺混物包括：

a)至少一种带有缩水甘油基官能团的聚丙烯酸聚合物；

b)至少一种带有羟基官能团的聚硅氧烷；

c)至少一种无机化合物；以及

d)至少一种流动控制剂；

2)熔化混合所述掺混物并冷却形成固体颗粒；

3)研磨所述颗粒形成粉料基组合物，其中所述组合物包括低于大约150微米的平均粒度；和

4)将所述组合物涂覆到基体并加热到高于大约205℃。发明详述