CN101928503A - 一种重防腐超耐候粉末涂料及其制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种重防腐超耐候粉末涂料，包括底漆和面漆，底漆为防腐环氧粉末涂料，其组成和质量百分比分别为：环氧树脂占53～62％、固化剂占3～12％、颜料占5～15％、填料占15～25％、助剂占2～8％；面漆为超耐候聚酯粉末涂料，其组成和质量百分比分别为：端羧基聚酯树脂占58.5～62.4％、固化剂占2.6～6.5％、颜料占10～20％、填料占10～20％、助剂占2～6％。本发明防腐超耐候粉末涂料是具有超强防腐能力和超强耐紫外线等恶劣气候条件的粉末涂料，底漆与面漆之间附着力好，涂装效率高，对环境无污染；本发明还提供该粉末涂料的制造方法。
Description
一、技术领域
本发明涉及一种粉末涂料，尤其是涉及一种重防腐和超耐候粉末涂料及其生产工艺。
二、背景技术
随着世界各国工业生产技术的迅速发展，对能源的需求不断增长，有限资源的石油、煤炭等能源的利用受到限制，无限资源的水力和风力发电以及太阳能的利用受到人们的青睐，越来越受到世界各国的重视。近年来我国在加强石油和煤炭的探矿和深度开采的同时，也非常重视风力发电，在风力资源丰富的东北和西北地区发展很快。为了保证风力发电设备的安全和长期的使用寿命，在风力发电设备的塔筒(支撑架)和风车叶片的外层和内层都要进行防腐涂层和装饰性涂装，一般对内部和底层进行防腐涂装，外层进行耐候性的装饰性涂装。目前对风力发电设备的塔筒(支撑架)的主要涂装的涂料品种为塔筒的内表面的底漆涂环氧富锌底漆，面漆涂环氧厚浆漆个；塔筒(支撑架)外部和风车叶片的底漆涂环氧富锌底漆，中间层涂环氧漆，面漆涂聚氨酯涂料。
众所周知溶剂型涂料的涂装可以使用多种方法，对于大型工件的涂装可以采用手工刷涂的方法一般比较简单，然而溶剂型涂料含有大量的有机溶剂(多者含有50％以上溶剂)，在涂装过程中必须完全挥发以后才能成膜，这样不仅要大量浪费这些有限的有机溶剂资源，而且对环境造成严重的污染，同时对施工人员的身体健康带来一定的危害。因此在世界各国都在限制溶剂型涂料的使用范围，特别是工业发达国家的要求更加严格限制挥发性有机化合物(即VOC)的大气中排放，我国作为发展中的国家同样提出严格的要求。另外这些溶剂型涂料都是自干型涂料，每次的涂装厚度不能太厚，一般一次涂装厚度在20微米～30微米，每次涂膜完全干燥一般需要24小时以后才再能涂下一道，所以涂装近300微米的厚度，所需要的时间很长，生产劳动效率也很低。因此使用涂装生产劳动效率高，材料的利用率高，没有对环境造成有机溶剂污染的重防腐超耐候性粉末涂料代替溶剂型涂料进行涂装，这是涂料与涂装行业的发展趋势。
三、发明内容
本发明的目的是提供一种具有超强防腐能力和超强耐紫外线等恶劣气候条件的适用于风力发电设备塔柱和叶片的粉末涂料，底漆与面漆之间附着力好，涂装效率高，对环境无污染；本发明还提供该粉末涂料的制造方法。
为解决上述技术问题，本发明重防腐超耐候粉末涂料，包括底漆和面漆：
底漆为防腐环氧粉末涂料，其组成和质量百分比分别为：环氧树脂占53～62％、固化剂占3～12％、颜料占5～15％、填料占15～25％、助剂占2～8％；
面漆为超耐候聚酯粉末涂料，其组成和质量百分比分别为：端羧基聚酯树脂占58.5～62.4％、固化剂占2.6～6.5％、颜料占10～20％、填料占10～20％、助剂占2～6％。
所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂、酚醛改性环氧树脂或酚醛环氧树脂；所述底漆组份中的固化剂为促进双氰胺、取代双氰胺、酰肼、酚羟基树脂和聚酯树脂等。
所述的底漆组份中的助剂中，除一般性的助剂外，还要添加边角覆盖力改性剂、增韧剂和促进剂等助剂。
所述面漆组份中的固化剂为异氰脲酸三缩水甘油酯(TGIC)、羟烷基酰胺(PRIMID552、T105)或多环氧化合物(PT910)。
在所述面漆组份中的助剂中，除一般性的助剂外，还要添加紫外光吸收剂和抗氧化剂等助剂。
重防腐超耐候粉末涂料的底漆防腐环氧粉末涂料的制造步骤为：a、按底漆配方称量原材料：环氧树脂占53～62％、固化剂占3～12％、颜料占5～15％、填料占15～25％、助剂占2～8％；b、高速混合机预混合；c、挤出机熔融挤出混合；d、压片冷却破碎；e、空气分级磨细粉碎和分级；f、振动筛过筛分离；熔融混炼温度为100℃左右。
重防腐超耐候粉末涂料的面漆超耐候聚酯粉末涂料的制造步骤为：a、按面漆配方称量原材料：端羧基聚酯树脂占58.5～62.4％、固化剂占2.6～6.5％、颜料占10～20％、填料占10～20％、助剂占2～6％；b、高速混合机预混合；c、挤出机熔融挤出混合；d、压片冷却破碎；e、空气分级磨细粉碎和分级；f、振动筛过筛分离；熔融混炼温度为120℃左右。
在本发明底漆防腐环氧粉末涂料，使用的颜料和填料不仅能满足一般粉末涂料用颜料和填料的要求，而且耐化学介质的性能好，防腐蚀性能突出；使用的助剂不仅能满足一般粉末涂料用助剂的要求，而且同时有利于底漆与底材、底漆与面漆的附着力的改进和提高，有利于涂膜韧性和边角覆盖力的改进。
本发明面漆超耐候聚酯粉末涂料，使用的颜料和填料不仅能满足一般粉末涂料用颜料和填料的要求，同时还具有很好的耐候性；使用的助剂也不仅能满足一般粉末涂料用助剂的要求，同时有利于涂膜的耐候性的改进和提高。
本发明重防腐超耐候粉末涂料的底漆与面漆在涂装后，同时完成烘烤固化，不仅生产效率高，而且底漆与面漆之间的附着力很好，不容易产生底漆和面漆的剥离现象。
本发明的重防腐超耐候粉末涂料用高压静电粉末涂料法进行涂装，也可以用粉末涂料的空气喷涂法进行涂装。如果使用高压静电粉末涂装设备时，对于不同厚度要求粉末涂料的涂装都方便，而且没有施加高压静电时可以当作粉末涂料的空气喷涂装置来使用。本发明的粉末涂装工艺如下：工件的除油-→喷砂或喷丸处理-→工件的预热(一般在200℃以上)-→底漆粉末喷涂(涂装防腐环氧粉末涂料)-→面漆粉末喷涂(涂装超耐候聚酯粉末涂料)-→烘烤固化(200℃左右)-→冷却至室温。这种粉末涂料是先涂装防腐底漆以后，在底漆还没有完全固化时涂装超耐候聚酯粉末涂料面漆，然后进入烘烤炉底漆和面漆一起完全固化。因为这种粉末涂装是底漆和面漆的双层粉末涂料，如果涂装底层完全固化后在涂装面漆时，一方面涂装时间长，另一方面底漆和面漆的层间附着力不好，所以采用工件预热以后先涂装底漆，使底漆在工件上面立即熔融流平，然后工件温度远远高于粉末涂料熔融温度时在上面涂装面漆，这样面漆也立即熔融流平与底漆的结合力好，不容易产生底漆和面漆的剥离现象，底漆与面漆之间的附着力很好。
四、具体实施方式
本发明重防腐超耐候粉末涂料是由两种粉末涂料组成，一种是底漆用的防腐环氧粉末涂料，由热固性的环氧类树脂、固化剂、颜料、填料和助剂等组成的热固性粉末涂料；另一种是面漆用的超耐候聚酯粉末涂料，由热固性的聚酯树脂、固化剂、颜料、填料和助剂等组成的热固性粉末涂料。
本发明的底漆防腐环氧粉末涂料是属于热固性环氧类粉末涂料，这种粉末涂料的环氧类树脂可以为双酚A型环氧树脂、酚醛改性环氧树脂、酚醛环氧树脂；固化剂可以为促进双氰胺、取代双氰胺、酰肼、酚羟基树脂和聚酯树脂等；颜料由钛白粉、铁红、铬黄、酞青蓝、酞青绿、炭黑、三聚磷酸铝、钛铁粉中的一种或数种成份组成；填料由硫酸钡、硅微粉、云母粉中的一种或数种成分组成；助剂中包括流平剂、分散剂、除气剂、松散剂、边角覆盖力改性剂、促进剂和增韧剂等。
本发明的面漆超耐候性粉末涂料是属于超耐候的聚酯类粉末涂料，这种粉末涂料的聚酯树脂类包括不同多元羧酸和多元醇缩聚而成的不同酸值和软化点的端羧基聚酯树脂；固化剂可以为带有环氧基的异氰脲酸三缩水甘油酯(即TGIC)、多环氧化合物(PT910)、以及带羟基的羟烷基酰胺等能与端羧基的聚酯树脂交联固化反应的化合物；颜料由高耐候性的金红石钛白、包核鉻黄、炭黑、酞青蓝、酞青绿等一种或数种成分组成；填料为沉淀硫酸钡；助剂中包括流平剂、分散剂、除气剂、松散剂、紫外光吸收剂、抗氧化剂、促进剂等。
本发明的重防腐超耐候粉末涂料的涂装工艺如下：工件除油-→工件经喷砂或抛丸处理达到表面粗糙度要求-→工件预热到需要的温度(一般预热到200℃左右)-→用高压静电或空气喷涂法喷涂防腐底漆-→用高压静电或空气喷涂法喷涂耐候性的装饰性面漆粉末涂料-→两次喷涂的粉末涂料进行烘烤固化(200℃)。
实施例：
本发明重防腐超耐候粉末涂料的底漆防腐环氧粉末涂料配方例为：双酚A型环氧树脂54份、酚羟基树脂11份、钛白粉10份、炭黑0.06份、硫酸钡10份、硅微粉10份、流平剂2.0份、分散剂1.0份、除气剂0.5份、松散剂0.02份、边角覆盖力改性剂2.0份、增韧剂1.5份、促进剂0.5份。
本发明重防腐超耐候粉末涂料的面漆超耐候聚酯粉末涂料的配方例为：端羧基聚酯树脂60.5份、异氰脲酸三缩水甘油酯(TGIC)4.5份、金红石钛白粉18份、沉淀硫酸钡12份、流平剂2.0份、分散剂1.0份、除气剂0.5份、松散剂0.02、紫外光吸收剂0.5份、抗氧化剂0.5份、促进剂0.2份。
重防腐超耐候粉末涂料底漆防腐环氧粉末涂料的制造步骤为：a、按底漆配方称量原材料；b、高速混合机预混合；c、挤出机熔融挤出混合；d、压片冷却破碎；e、空气分级磨细粉碎和分级；f、振动筛过筛分离；熔融混炼温度为100℃左右。
重防腐超耐候粉末涂料面漆超耐候聚酯粉末涂料的制造步骤为：a、按面漆配方称量原材料；b、高速混合机预混合；c、挤出机熔融挤出混合；d、压片冷却破碎；e、空气分级磨细粉碎和分级；f、振动筛过筛分离；熔融混炼温度为120℃左右。
Claims (7)
1.一种重防腐超耐候粉末涂料，包括底漆和面漆，
底漆为防腐环氧粉末涂料，其组成和质量百分比分别为：环氧树脂占53～62％、固化剂占3～12％、颜料占5～15％、填料占15～25％、助剂占2～8％；
面漆为超耐候聚酯粉末涂料，其组成和质量百分比分别为：端羧基聚酯树脂占58.5～62.4％、固化剂占2.6～6.5％、颜料占10～20％、填料占10～20％、助剂占2～6％。
2.根据权利要求1所述的防腐超耐候粉末涂料，其特征在于：所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂、酚醛改性环氧树脂或酚醛环氧树脂；所述底漆组份中的固化剂为促进双氰胺、取代双氰胺、酰肼、酚羟基树脂或聚酯树脂。
3.根据权利要求1所述的防腐超耐候粉末涂料，其特征在于：在所述的底漆组份中的助剂中，添加边角覆盖力改性剂、增韧剂和促进剂。
4.根据权利要求1所述的防腐超耐候粉末涂料，其特征在于：所述面漆组份中的固化剂为异氰脲酸三缩水甘油酯(TGIC)、羟烷基酰胺(PRIMID552、T105)或多环氧化合物(PT910)。
5.根据权利要求1所述的防腐超耐候粉末涂料，其特征在于：在所述面漆组份中的助剂中，添加紫外光吸收剂和抗氧化剂。
6.制造权利要求1所述的防腐超耐候粉末涂料底漆的步骤为：a、按底漆配方称量原材料：环氧树脂占53～62％、固化剂占3～12％、颜料占5～15％、填料占15～25％、助剂占2～8％；b、高速混合机预混合；c、挤出机熔融挤出混合；d、压片冷却破碎；e、空气分级磨细粉碎和分级；f、振动筛过筛分离；熔融混炼温度为100℃左右。
7.制造权利要求1所述的防腐超耐候粉末涂料面漆的步骤为：a、按面漆配方称量原材料：环氧树脂占53～62％、固化剂占3～12％、颜料占5～15％、填料占15～25％、助剂占2～8％；b、高速混合机预混合；c、挤出机熔融挤出混合；d、压片冷却破碎；e、空气分级磨细粉碎和分级；f、振动筛过筛分离；熔融混炼温度为120℃左右。
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