CN103205182A

CN103205182A - 家用电器用耐候环保型粉末涂料

Info

Publication number: CN103205182A
Application number: CN 201310148076
Authority: CN
Inventors: 徐伟箭; 薛志荣; 杨军政
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-04-26
Filing date: 2013-04-26
Publication date: 2013-07-17

Abstract

家用电器用耐候环保型粉末涂料，涉及化工新材料领域中的新型涂料，特别是用于家用电器的节省资源和环保型的耐候型粉末涂料的技术领域。由树脂、固化剂、颜料、填料和助剂组成，其中树脂、固化剂、颜料和填料、助剂占所述涂料总质量百分比分别为60～65%、3～5%、27～32%和3～5%。本发明改善了HAA固化聚酯粉末涂料涂膜易出现“针孔”的弊端，使涂膜厚度在120微米也不会出现“针孔”现象，保证了涂装效果。

Description

家用电器用耐候环保型粉末涂料

技术领域

本发明涉及化工新材料领域中的新型涂料，特别是用于家用电器的节省资源和环保型的耐候型粉末涂料的技术领域。

背景技术

近年来，粉末涂料以环保、经济、高效和性能卓越优点，逐步成为溶剂型涂料的主力替代品，家用电器也成为粉末涂料最大的应用领域。

目前家电用粉末涂料主要有三个体系：环氧/聚酯混合型体系、耐候聚酯／TGIC体系、耐候聚酯／HAA体系，还有少量的耐候聚氨酯及丙烯酸体系。其中环境友好型的耐候聚酯／HAA体系一直成为全球关注的替代非环境友好型的耐候聚酯／TGIC体系的热点问题。

TGIC（异氰脲酸三缩水甘油酯）是最早用于户外粉末涂料的固化剂之一，它的三个环氧基具有很高的活性，交联密度高，使涂层具有很好的耐候性、耐热性和硬度。但TGIC对人体皮肤、眼睛有刺激性和过敏性，能使动物细胞产生诱变，改变基因的某些结构，且这种改变具有遗传性，1998年欧盟根据对TGIC深入的毒理学研究成果，决定对含TGIC的粉末进行管制并贴上有毒标签。TGIC型粉末除了本身毒性逐步严格限制之外，其较致命的性能之一是粉末储存稳定性衰减大且快，在夏季、长途和长时间运输(35℃以上温度)中极易结团，造成粉末无法喷涂，性能也衰减；较长时间储放后性能衰减快；再者，在节能降耗碳排放的要求下，聚酯/TGIC型粉末涂料固化温度过高（200℃/15min），也逐步被粉末客户认识到其综合成本的价值限制。

在众多TGIC的替代品中, 羟烷基酰胺体系以环境友好且经济而引起人们的关注。羟烷基酰胺类固化剂总称为HAA，它是聚酯粉末涂料中一类非常重要的固化剂，这种四羟基官能团的活性化合物用于含羧基聚酯的交联,尤其适用于粉末的交联剂，可配制出耐候性更佳、无毒、无生物突变的新型粉末涂料。其毒性极低、无刺激、无诱变，对环境和人类健康的友好性明显。同时因其羟基处于β位，受N原子影响，并具有四官能团，活性很高，固化温度明显降低，具有显著的节能效果。

综上所述，聚酯/HAA型粉末涂料价格比较适应我国粉末涂料国情，发展HAA型粉末涂料特别是对人身健康、节能降耗和降低碳排放的具有非常重要的意义。该产品除体现出对环境和人类健康明显友好性外，还解决了粉末涂料的储存性这一难题，同时实施HAA型替代TGIC型无需改变任何施工设施，只需降低烘道温度即可，从而大大降低能耗，降低碳排放，其长期综合成本和社会效益非常明显，因此聚酯/HAA型粉末将成为家用电器用必须和必然的选择。

发明内容

本发明目的是提出一种环保节能，涂膜的机械性能和耐候性能好的家用电器用聚酯粉末涂料。

本发明由树脂、固化剂、颜料、填料和助剂组成，其中树脂、固化剂、颜料和填料、助剂占所述涂料总质量百分比分别为60～65%、3～5%、27～32%和3～5%。

本发明在配方上一是采用的一定配比的两种HAA固化剂：一种双官能团羟烷基酰胺固化剂和N，N，N’,N’一四(β一羟乙基)己二酞胺（Primid XL 552）并用，显著改善了粉末涂料的过热烘烤耐泛黄性能。二是开发出交联聚甲基丙烯酸缩水甘油酯（CPGMA）和固化剂（HAA）协同作用技术，利用CPGMA与固化剂（HAA）在对羧基聚酯的固化速率上的差异引起涂膜不均匀收缩而使之表面失光的原理，通过控制CPGMA和HAA的用量，可以调节涂膜的光泽，得到高强度的平整涂膜。三是开发出聚酯/HAA型粉末涂料含聚酰胺蜡成分的专用流平剂，改善了HAA固化聚酯粉末涂料涂膜易出现“针孔”的弊端，使涂膜厚度在120微米也不会出现“针孔”现象，保证了涂装效果。

本发明所述树脂为端羧基聚酯树脂。

本发明所述固化剂为羟烷基酰胺（HAA）。

本发明所述颜料为不含铅和铬成分的无机颜料。

本发明所述填料为硫酸钡或高岭土。

本发明所述助剂包括专用流平剂、脱气剂、分散剂、改进涂料松散性和储存稳定性的疏松剂。

具体实施方式

一、生产工艺可采用通用的工艺步骤：

（1）按配方称量好的原料在高速混合机上预混合。

（2）用双螺杆挤出机进行熔融挤出混合，然后冷却破碎成漆片。

（3）用空气分级磨（ACM磨）进行细粉碎，并用旋转筛过筛分离至平均粒度为30～35微米的粉末涂料产品。

二、原料：本发明聚酯树脂是专用端羧基聚酯树脂；固化剂是羟烷基酰胺（HAA）；颜料和填料是不含铅、铬成分的无机颜料和填料，例如钛白粉、群青等无毒颜料和硫酸钡、高岭土等填料；助剂使用含聚酰胺蜡成分的专用流平剂、脱气剂、分散剂等，改进涂料松散性和储存稳定性的疏松剂。

三、生产示例：

分别称取专用端羧基聚酯65 kg、HAA 0.6 kg、Primid XL 552 4 kg、钛白粉17 kg、高岭土10 kg、着色颜料1 kg、流平剂1 kg、分散剂1 kg、脱气剂0.3 kg、疏松剂0.1kg。

按以上工艺生产形成100kg家用电器用耐候环保型粉末涂料（聚酯/HAA型）A。家用电器用耐候环保型粉末涂料（聚酯/HAA型）A的烘烤固化条件为：180℃/12min；储存稳定性：40℃/168h无成团结块现象；耐过热烘烤耐泛黄性：200℃/1h色差△E＜1.0

分别称取专用端羧基聚酯65 kg、CPGMA 0.8kg、HAA 3.8 kg、钛白粉17 kg、高岭土10 kg、着色颜料1 kg、流平剂1 kg、分散剂1 kg、脱气剂0.3 kg、疏松剂0.1kg。

按以上工艺生产形成100kg家用电器用耐候环保型粉末涂料（聚酯/HAA型）B。家用电器用耐候环保型粉末涂料（聚酯/HAA型）B的烘烤固化条件为：180℃/15min；储存稳定性：40℃/168h无成团结块现象。

四、家用电器用耐候环保型粉末涂料（聚酯/HAA型）主要技术指标如下：

检测项目	检测标准或方法	检测结果
			附着力	GB/T9286-1998	0级
耐冲击性	GB/T1732-1993	50 kg·cm
			弯曲试验	GB/T6742	2mm
杯突	GB/T 9753	9mm
			耐碱性（5﹪NaOH）	GB/T9274-1988甲法	30天轻微变色
耐酸性（3%HCl）	GB/T9274-1988甲法	6个月无变化
			耐沸水性（100℃）	GB/T1733-1993乙法	2h无变化
耐湿热性	GB/T1740	1000h无变化
			耐盐雾性	GB/T1771	1000h涂膜划线处单向锈蚀1.8 mm，未划线区无变化
耐人工气候老化	GB/T1865-1997	500h变色零级，失光壹级

Claims

1.家用电器用耐候环保型粉末涂料，其特征在于由树脂、固化剂、颜料、填料和助剂组成，其中树脂、固化剂、颜料和填料、助剂占所述涂料总质量百分比分别为60～65%、3～5%、27～32%和3～5%。

2.根据权利要求1所述家用电器用耐候环保型粉末涂料，其特征在于所述树脂为端羧基聚酯树脂。

3.根据权利要求1所述家用电器用耐候环保型粉末涂料，其特征在于所述固化剂为羟烷基酰胺。

4.根据权利要求1所述家用电器用耐候环保型粉末涂料，其特征在于所述颜料为不含铅和铬成分的无机颜料。

5.根据权利要求1所述家用电器用耐候环保型粉末涂料，其特征在于所述填料为硫酸钡或高岭土。

6.根据权利要求1所述家用电器用耐候环保型粉末涂料，其特征在于所述助剂包括专用流平剂、脱气剂、分散剂、改进涂料松散性和储存稳定性的疏松剂。