[发明专利]改性尼龙1012粉末涂料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及高分子材料领域中的粉末涂料，特别涉及到改性尼龙1012粉末涂料及其制备方法。

背景技术

尼龙1012是长碳链尼龙的一种，具有优异的韧性、耐低温性、耐磨性，较低的吸水率和较好的尺寸稳定性等特点，在各种管线材料制造中已经大量运用。将尼龙1012以粉末涂料形式引入电线、电缆、光缆或金属的表面进行涂覆，可以在保持原有材料特性的基础上有效改善整体材料的力学、耐化学性和耐摩擦性等。因此开发和研制尼龙1012粉末涂料能够改善材料使用性能、延长材料使用寿命，产生良好的经济、社会效益。

制备尼龙粉末的方法主要涉及挤出改性—冷冻粉碎工艺、溶剂粉碎工艺、直接聚合工艺和溶剂喷雾工艺。挤出改性—冷冻粉碎工艺是利用双螺杆挤出机实现挤出共混改性，造粒后再利用粉碎机在液氮中冷却粉碎，该法工艺简单，需要深冷设备和深冷载体，粉碎产物存在形状不规则，粒径分布宽，粉体流动性差等特点。溶剂粉碎工艺是选择较高温度下对尼龙具有良好溶解性，而低温下几乎不溶的溶剂，充分溶解后搅拌冷却，可得到粉末状尼龙，该法制备的粉末形状接近球状，粒径分布窄，树脂基本无降解，不同的溶剂会产生不同粒径范围的粉末。直接聚合工艺类似于沉淀聚合、乳液聚合等方法获得粉末，其产物接近球形，粒径较小，可适于特殊要求，但工艺要求严格，难以规模化生产。溶剂喷雾工艺是将树脂溶于溶剂，经压力式喷雾干燥值得，产物接近球形，流动性好，生产过程简单，工艺需要特定的溶剂回收与处理设备。

目前有关尼龙粉末的制备主要集中在尼龙6、尼龙66、尼龙1010、尼龙1212等，而对于改性尼龙1012粉末涂料的制备研究还鲜有报道。中国发明专利申请201010587092.X一种尼龙粉末涂料及其制造方法，文件公开了使用尼龙6、尼龙66和尼龙1010，或者其对应的尼龙6盐、尼龙66盐和尼龙1010盐，或者回收的尼龙6、尼龙66和尼龙1010废料，通过共聚聚合制备共聚尼龙粉末涂料。中国发明专利申请200610014569.9涂覆金属表面尼龙粉末涂料制备方法，申请文件公开了采用尼龙1212树脂和钛白粉经双螺杆挤出造粒，粉碎后再与硅油混合的工艺制备了尼龙1212粉末涂料。中国发明专利申请200510045103.0尼龙粉末涂料的制备方法，文件公开了采用二元胺与长碳链二元酸直接聚合制备尼龙粉末涂料。对于尼龙1012，其合成工艺若采用尼龙盐直接聚合或者二元胺与二元酸直接聚合，存在以下问题：前者生产成本较高，后者不利于产品的质量保持稳定。而且尼龙1012的熔点高，制作的尼龙粉末涂料，不利于热喷涂施工，对尼龙粉末涂料的应用带来很大不利因素。另外，在后期的尼龙粉末制备工艺中，采用常规的机械粉碎工艺制备的粉体流动性能差。中国发明专利申请200710055153.6利用DMF制备尼龙粉末的方法，文件公开了将尼龙树脂溶解于N-甲基甲酰胺(DMF)溶剂中，经高温保压，冷却烘干制得尼龙粉末。但对于尼龙1012，若采用溶剂粉碎工艺，存在因溶剂选择不当，容易造成产品收率低、粒度不宜控制等问题。

发明内容

1. 本发明所要解决的问题

针对尼龙1012的熔点高，制作的尼龙粉末涂料，不利于热喷涂施工，对尼龙粉末涂料的应用带来很大不利因素，以及机械粉碎工艺制备的粉体流动性能差和溶剂粉碎工艺中存在溶剂选择等问题，本发明的目的在于提供改性尼龙1012粉末涂料及其制备方法，不仅可以降低熔点，有利于施工，而且改进控制工艺后，产品质量更加稳定；同时对于改性尼龙1012粉末涂料制粉工艺阶段，也做了相应改进，采用机械粉碎工艺制备的粉体，进一步进行后处理改进，有效解决了粉体流动性差等问题，对采用溶剂粉碎工艺，改进了溶剂的选择，提高了产品收率和粉体粒径的可控性。

2. 技术方案

实现本发明目的的技术解决方案为：

本发明改性尼龙1012粉末涂料，以癸二胺、十二碳二元酸和改性剂为原料，所述组分质量分数分别为：25～40%的癸二胺，35～54%的十二碳二元酸，6～40%的改性剂。

本发明所述改性剂为尼龙66盐、己二胺与己二酸的混合物、己内酰胺、尼龙610盐、己二胺与癸二酸的混合物、尼龙612盐或己二胺与十二碳二元酸的混合物的任意一种，所述己二胺与己二酸的混合物中，二元胺与二元酸的摩尔比为1:1；己二胺与十二碳二元酸的混合物中，己二胺与十二碳二元酸的摩尔比为1:1。

本发明改性尼龙1012粉末涂料的制备方法，包括以下步骤：

步骤1：将癸二胺，十二碳二元酸和改性剂均匀混合，投入高压反应釜，以水为溶剂，在搅拌情况下加热，控制pH值，保温，预成盐；