CN101747826A - 一种低温固化环氧低光粉末涂料及其制备方法 - Google Patents

一种低温固化环氧低光粉末涂料及其制备方法 Download PDF

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杨璠
胡百九
高庆福
万惠玲
邓祥
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Abstract

本发明公开了一种低温固化环氧低光粉末涂料，其包括下列重量含量的组分：环氧树脂100～200份、环氧固化剂1～10份、消光剂0～50份、无机填料0～160份、助剂0～10份。本发明还公开了该粉末涂料的制备方法。本发明提供的低温固化环氧低光粉末涂料具有配方简单、固化温度低、涂层光泽稳定且可任意调节、机械性能好、耐化学品性能优良等特点。

Description

一种低温固化环氧低光粉末涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种粉末涂料，尤其涉及一种低温固化环氧低光粉末涂料，同时本发明还涉及该粉末涂料的制备方法。
背景技术
粉末涂料是一种公认的高生产效率、优良涂膜性能、生态环保型、经济型的4E型涂料产品。随着人们对环保、节能等问题的逐步重视，以及对涂料技术的严格要求使得粉末涂料具备了许多在20世纪80年代早期认为无法达到的性能，粉末涂料同其他绿色涂料一样，在全球得到了飞速发展。
环氧粉末涂料是粉末涂料中的一种，由于具有熔融黏度低、流平性好、物理性能优异、电绝缘性能好、耐化学品腐蚀等优点，广泛应用于防腐、绝缘等领域。
早期的粉末涂料不管是热塑性或热固性，其成膜温度很高，一般需在180℃以上烘烤10～20分钟，使其应用仅局限于金属等耐热基材，无法应用于热敏性基材，如电木板、MDF板等。另一方面，随着固化温度的提高，能耗相应增加，据研究固化温度每降低10℃，可节省涂装能源10％左右；固化时间长还导致连续生产线占地面积大，增加产品在烘烤室内的存留时间，对生产成本和生产效率均不利。因此，对粉末涂料进行低温固化和快速固化研究近来已成为各公司研究的重点和热点。
低温固化环氧低光粉末涂料的出现，不仅可实现环氧粉末涂料在低温下的快速固化，而且还能得到任意光泽的涂层，从而使粉末涂料应用于塑料、木板、纸板、纸张等热敏性基材并实现涂层的光泽控制成为可能，具有良好的应用与工业发展前景。
发明内容
本发明的目的在于提供一种低温固化环氧低光粉末涂料，该粉末涂料具有配方简单、固化温度低、涂层光泽稳定且可任意调节、机械性能好、耐化学品性能优良等特点。
本发明的另一目的在于提供上述粉末涂料的制备方法。
本发明提供的一种低温固化环氧低光粉末涂料，包括下列重量份配比的组分：
环氧树脂      100～200份
环氧固化剂    1～10份
消光剂        0～50份
无机填料      0～160份
助剂          0～10份。
本发明中的粉末涂料通过改变纹理剂、颜料的种类及用量，可得到光泽、花色各异的涂层外观，因此可在上述组分中根据实际需要添加0～5份的纹理剂和/或0～30份的颜料。
本发明的粉末涂料的组分中，所述环氧树脂选择环氧当量为400～4000g/eq的环氧树脂，其中优选环氧当量为600～2000g/eq的环氧树脂，更优选环氧当量为600～1000g/eq的环氧树脂。
本发明的粉末涂料的组分中，所述环氧固化剂为咪唑衍生物，如2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、2-苯基咪唑、2-乙基咪唑、2，4-二甲基咪唑或4-甲基咪唑等及其衍生物。
本发明的粉末涂料的组分中，所述消光剂为甲基丙烯酸与甲基丙烯酸甲酯的共聚物。
本发明的粉末涂料的组分中，所述助剂为流平剂、安息香、消泡剂、增电剂或者是其他添加剂，或者是它们的混合物。其中，所述的流平剂包括502、PV88等；消泡剂是透气剂703；增电剂包括EDI等；所述的其他添加剂包括碳黑MA-100。
本发明的粉末涂料的组分中，所述的所述的无机填料为钛白粉、硫酸钡、硅微粉或碳酸钙等。
本发明提供的低温固化环氧低光粉末涂料的制备方法，包括以下步骤：
(a)按上述比例称取环氧树脂、环氧固化剂、消光剂、无机填料和助剂，置于混料缸，充分混合并破碎；
(b)破碎后的物料进入挤出机中挤出；
(c)挤出后的物料经压片、冷却、粉碎、筛分后包装即得。
所述步骤(a)中各组分混合并破碎的时间为1～30分钟，优选的时间1～10分钟，最佳的时间是1～5分钟。
所述步骤(b)中的挤出温度为60～100℃，优选60～95℃，更优选85～95℃。所述的挤出机采用双或单螺杆挤出机。
所述步骤(c)中的挤出物经粉碎机粉碎并筛分后的粉体粒径(等效粒径D50)为1～100微米，优选10～80微米，更优选30～60微米。
本发明提供的低温固化环氧低光粉末涂料的涂装方法是：用高压静电方法或流化床法涂装于塑料、木材、纸板、纸张等基材上，固化温度为120～140℃，固化时间为5～20分钟，可采用烘烤箱或者红外进行固化。
综上所述，本发明的粉末涂料具有配方简单、固化温度低、涂层光泽稳定且可任意条件、物理机械性能好、耐化学品性能优良等特点。
使用本发明的粉末涂料，喷涂固化后的涂层具有以下特征性质：
    检测项目     检验标准或方法     检测结果
    光泽 /   0～100°(60°)
    附着力 ISO2409 GB/T9286-1998   0级
    铅笔硬度 ASTMD3363GB/T6739-1996   ≥H
    抗冲击性 ISO6272 GB/T1732-1993   50Kg·cm正反通过
    检测项目     检验标准或方法     检测结果
    弯曲试验 ISO1519 GB/T6742-1986   2mm
    盐雾试验 ISO7253 GB/T1771-1991   ≥500小时(无起泡无脱落)
    湿热试验 ISO6270 GB/T1740-1979   ≥1000小时(无起泡无脱落)
    耐热性 110℃/24小时(白色)   保光性能优异，ΔE≤0.5
具体实施方式
下面列举一部分具体实例对本发明进行说明，有必要在此指出的是以下具体实施例只用于对本发明作进一步说明，不代表对本发明保护范围的限制。其他人根据本发明做出的一些非本质的修改和调整仍属于本发明的保护范围。
实施例1
低温固化环氧低光粉末涂料的组分及重量份配比为：
环氧当量为740g/eq的环氧树脂    200份
2-甲基咪唑                     5.0份
硫酸钡                         80份
丙烯酸酯类流平剂502            2.4份
安息香                         1.2份
透气剂703                      1.5份
增电剂EDI      1.2份
碳黑MA-100     3.0份
制备方法：
(a)按比例称取环氧树脂、2-甲基咪唑、硫酸钡、丙烯酸酯类流平剂502、安息香、透气剂703、增电剂EDI和碳黑MA-100，置于混料缸，充分混合并破碎1～5分钟；
(b)破碎后的物料进入双或单螺杆挤出机挤出；挤出机加热温度控制在90℃；
(c)挤出后的物料经压片、冷却、粉碎机粉碎成粒径(等效粒径D50)为50微米的粉体，然后筛分后包装即得。
实施例2
低温固化环氧低光粉末涂料的组分及重量份配比为：
环氧当量为740g/eq的环氧树脂           200份
2-甲基咪唑                            5.0份
甲基丙烯酸与甲基丙烯酸甲酯共聚物      10份
硫酸钡                                80份
丙烯酸酯类流平剂502                   2.4份
安息香                                1.2份
透气剂703                             1.5份
增电剂EDI                             1.2份
碳黑MA-100                            3.0份
制备方法：
(a)按比例称取环氧树脂、环氧树脂、2-甲基咪唑、甲基丙烯酸与甲基丙烯酸甲酯共聚物、硫酸钡、丙烯酸酯类流平剂502、安息香、透气剂703、增电剂EDI和碳黑MA-100，置于混料缸，充分混合并破碎1～5分钟；
(b)破碎后的物料进入双或单螺杆挤出机挤出；挤出机加热温度控制在90℃；
(c)挤出后的物料经压片、冷却、粉碎机粉碎成粒径(等效粒径D50)为50微米的粉体，然后筛分后包装即得。
实施例3
低温固化环氧低光粉末涂料的组分及重量份配比为：
环氧当量为740g/eq的环氧树脂        200份 
2-甲基咪唑                         5.0份
甲基丙烯酸与甲基丙烯酸甲酯共聚物   20份
硫酸钡                             80份
丙烯酸酯类流平剂502                2.4份
安息香                             1.2份
透气剂703                          1.5份
增电剂EDI                          1.2份
碳黑MA-100                         3.0份
制备方法：
(a)按比例称取环氧树脂、环氧树脂、2-甲基咪唑、甲基丙烯酸与甲基丙烯酸甲酯共聚物、硫酸钡、丙烯酸酯类流平剂502、安息香、透气剂703、增电剂EDI和碳黑MA-100，置于混料缸，充分混合并破碎30分钟；
(b)破碎后的物料进入双或单螺杆挤出机挤出；挤出机加热温度控制在100℃；
(c)挤出后的物料经压片、冷却、粉碎机粉碎成粒径(等效粒径D50)为60微米的粉体，然后筛分后包装即得。
上述实施例中得到的涂膜产品性能如下：
    序号     固化条件   光泽     冲击   外观
实施例1  140℃/20min  100％ 50Kg·cm，正反通过 平整光滑
实施例2  140℃/20min  50％ 50Kg·cm，正面通过 平整光滑
实施例3  140℃/20min  5％ 50Kg·cm，正面通过 平整光滑

Claims (10)

1.一种低温固化环氧低光粉末涂料，其特征是，包括下列重量份配比的组分：
环氧树脂      100～200份
环氧固化剂    1～10份
消光剂        0～50份
无机填料      0～160份
助剂          0～10份。
2.根据权利要求1所述的低温固化环氧低光粉末涂料，其特征是，所述环氧树脂选择环氧当量为400～4000g/eq的环氧树脂。
3.根据权利要求1所述的低温固化环氧低光粉末涂料，其特征是，所述环氧固化剂为咪唑衍生物。
4.根据权利要求1所述的低温固化环氧低光粉末涂料，其特征是，所述消光剂为甲基丙烯酸与甲基丙烯酸甲酯的共聚物。
5.根据权利要求1所述的低温固化环氧低光粉末涂料，其特征是，所述助剂为流平剂、安息香、消泡剂和增电剂中的一种或者几种。
6.根据权利要求1所述的低温固化环氧低光粉末涂料，其特征是，所述的无机填料为钛白粉、硫酸钡、硅微粉或碳酸钙。
7.一种权利要求1所述的低温固化环氧低光粉末涂料的制备方法，其特征是，包括以下步骤：
(a)按比例称取环氧树脂、环氧固化剂、消光剂、无机填料和助剂，置于混料缸，充分混合并破碎；
(b)破碎后的物料进入挤出机中挤出；
(c)挤出后的物料经压片、冷却、粉碎、筛分后包装即得。
8.根据权利要求7所述的低温固化环氧低光粉末涂料的制备方法，其特征是，所述步骤(a)中各组分混合并破碎的时间为1～30分钟。
9.根据权利要求7所述的低温固化环氧低光粉末涂料的制备方法，其特征是，所述步骤(b)中的挤出温度为60～100℃。
10.根据权利要求7所述的低温固化环氧低光粉末涂料的制备方法，其特征是，所述步骤(c)中的挤出物经粉碎机粉碎并筛分后的粉体粒径为1～100微米。
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