CN103289544B - 一种汽车面漆用粉末涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种汽车面漆用粉末涂料及其制备方法，各组成按重量百分比为，3%-5%的羟基丙烯酸树脂、0.8%-2%的环氧树脂、12.5%-14.5%的聚醚酯、45%-50%的聚酯树脂、0.3%-0.6%的二月桂酸二丁锡、0.4%-0.6%的安息香、2%-2.2%的流平剂、22.5%-25.5%的钛白粉及8%-12%的ε-己内酰胺封闭异佛尔酮二异氰酸酯。通过本技术方案，提高了粉末涂料的强度的同时还很好的保持了柔软性，并且粉末涂料的耐侯性能有一定的提高。

Description

一种汽车面漆用粉末涂料及其制备方法

技术领域

本发明属于粉末涂料领域，具体地是指一种用于汽车面漆的粉末涂料及其制备方法。

背景技术

粉末涂料是一种新型的不含溶剂100%固体粉末状涂料，现使用的粉末涂料由特制的树脂、颜料、填料、固化剂及其它助剂，以一定的比例混合，再通过挤压、粉碎等工艺制备而成。粉末涂料因其在常温下易于贮存，并且利用率高，容易施工等优点。自问世以来，获得了广泛的认可并飞速发展。

现在的粉末涂料基本上分为纯环氧粉末涂料，环氧—聚酯混合型粉末涂料，纯聚酯粉末涂料和丙烯酸粉末涂料。其中，纯环氧粉末涂料和环氧—聚酯混合型粉末涂料由于耐侯性差，不适用于户外；丙烯酸粉末涂料价格较高，导致成本一直居高不下；纯聚酯粉末是目前国内市场上占绝对优势的耐侯型粉末涂料，该类涂料的优点突出，但是其弹性、柔软性、透气性及耐磨性稍差，并且强度也不能够满足汽车面漆的技术要求，

现在汽车面漆均采用粉末涂料，因此，粉末涂料的技术高底直接影响到汽车的外观和性能。但是我国在粉末涂料技术方面同发达国家不有明显的差距，这也直接导致国家汽车因面漆技术落后。但发达国家对这类技术采用的是以技术密秘方式保护。如何能够突破西方技术壁垒，一直是本领域专家少学者在寻找的技术课题。

同时，我国的一些企业也估寻找技术突破，我国专利申请号为201110206872.X中提及了一种聚氨酯汽车面漆用粉末涂料，在该申请中采用重量百分比为6-16%的聚醚酯、40-50%的聚酯树脂、0.3-0.6%的二月桂酸二丁锡、0.4-0.6%的安息香、1.4-1.6%的流平剂、27-29%的钛白粉及10-15%的ε-己内酰胺封闭异佛尔酮二异氰酸酯；其中，聚醚酯由以下组分制备，29-39%对苯二甲酸、10-20%的1，4-环已烷二羧酸、23-33%的1，4-丁二醇、17-27%的聚氧基亚甲基二醇、0.1-0.3%的光稳定剂及0.05-0.15%的丁基锡酸。该技术方案同现有的纯聚酯类粉末涂料的强度有较大的提高，但是依然无法达到国外的有关该类涂料用于车面漆的指标。

发明内容

本发明的目的是通过对现有技术的改进，在不过多的增加成本的情况下，在保证粉末涂料的弹性、柔软性的同时，提高粉末涂料的耐磨性和强度。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种汽车面漆用粉末涂料，各组成按重量百分比为，3%-5%的羟基丙烯酸树脂、0.8%-2%的环氧树脂、12.5%-14.5%的聚醚酯、45%-50%的聚酯树脂、0.3%-0.6%的二月桂酸二丁锡、0.4%-0.6%的安息香、2%-2.2%的流平剂、22.5%-25.5%的钛白粉及8%-12%的ε-己内酰胺封闭异佛尔酮二异氰酸酯。

其中，环氧树脂采用的为双酚A环氧树脂。

所述聚酯树脂为不饱和聚酯树脂。

一种汽车面漆用粉末涂料的制备方法，包括以下步骤，

1）按重量百分比为，3%-5%的羟基丙烯酸树脂、0.8%-2%的环氧树脂、12.5%-14.5%的聚醚酯、45%-50%的聚酯树脂、0.3%-0.6%的二月桂酸二丁锡、0.4%-0.6%的安息香、2%-2.2%的流平剂、22.5%-25.5%的钛白粉及8%-12%的ε-己内酰胺封闭异佛尔酮二异氰酸酯进行配料；

2）将聚醚酯、聚酯树脂、二月桂酸二丁锡、安息香、流平剂、钛白粉及的ε-己内酰胺封闭异佛尔酮二异氰酸酯投入混料器中混料15-20分钟后得到混料A；将羟基丙烯酸树脂和环氧树脂混料10-13分钟得到混料B；

3）采用双螺杆挤出机在前端采用75℃-85℃对混料A挤压，将挤出机在中段将温度提高到110℃-120℃后加入混料B，并挤压成型，通过粉碎后得到粉末涂料。

在本技术方案中，聚醚酯与ε-己内酰胺封闭异佛尔酮二异氰酸酯反应生成聚氨酯，聚氨酯具有优良的物理性能。

聚氨酯与聚酯树脂相容性好，通过本技术方案的制备方法，使得聚氨酯与聚酯树脂形成网络结构，从而提高聚酯树脂的韧性。

丙烯酸树脂与环氧树脂反应，因丙烯酸树脂为含羧基官能团在形成酯键时形成网状结构，该网状结构与聚氨酯与聚酯树脂形成的网络结构彼此交联，形成一更加复杂的网络结构。通过这一网络结构，克服了因丙烯酸树脂粉末涂料的强度高但涂膜脆，抗冲击强度较低的缺点。

在本发明中，最需要注意的是各物料的搅拌时间和挤压温度。

因为若搅拌时间短无法实现充分混合，若搅拌时间长，在搅拌过程中会摩擦生热，会有部分组分提前发生反应，而这一现象会影响到后期的产品品质，最主要的是，在相同情况下，提高搅拌时间，产品成膜后脆性有所增加。

关于本发明的挤压温度问题，在前期挤压时的温度75℃-85℃，，但在挤压中段加入丙烯酸树脂过程中，要增加挤压温度。此时提高温度能够提高聚氨酯与聚酯树脂之间的网状结构的韧性，这样有利于当与丙烯酸树脂形成的网状结构交联时的脆性，以实现最终的涂料在提高冲击强度的同时，韧性也相对提高。

本发明同现有技术相比的有益效果是：

通过本技术方案，提高了粉末涂料的强度的同时还很好的保持了柔软性，并且粉末涂料的耐侯性能有一定的提高。

具体实施方式

以下通过实施例来详细说明本发明的技术方案，应当理解的是，以下的实施例仅是示例性的，仅能用来解释和说明本发明的技术方案，而不能解释为是对本发明技术方案的限制。

在本发明的技术方案中，各组成材料可以外购，也可以自行生产或加工，但均不影响本发明的技术方案。

实施例一

一种汽车面漆用粉末涂料的制备方法，包括以下步骤，

1）按重量百分比为，3%的羟基丙烯酸树脂、1.0%双酚A环氧树脂、12.5%的聚醚酯、50%的不饱和聚酯树脂、0.5%的二月桂酸二丁锡、0.5%的安息香、2.0%的流平剂、22.5%的钛白粉及8%的ε-己内酰胺封闭异佛尔酮二异氰酸酯进行配料；

2）将聚醚酯、聚酯树脂、二月桂酸二丁锡、安息香、流平剂、钛白粉及的ε-己内酰胺封闭异佛尔酮二异氰酸酯投入混料器中混料15分钟后得到混料A；将羟基丙烯酸树脂和环氧树脂混料10分钟得到混料B；

3）采用双螺杆挤出机在前端采用75℃-85℃对混料A挤压，将挤出机在中段将温度提高到110℃-120℃后加入混料B，并挤压成型，通过粉碎后得到粉末涂料。

实施例二

一种汽车面漆用粉末涂料的制备方法，包括以下步骤，

1）按重量百分比为，5%的羟基丙烯酸树脂、1.5%双酚A环氧树脂、12.5%的聚醚酯、45%的不饱和聚酯树脂、0.6%的二月桂酸二丁锡、0.6%的安息香、2.1%的流平剂、22.5%的钛白粉及10.2%的ε-己内酰胺封闭异佛尔酮二异氰酸酯进行配料；

2）将聚醚酯、聚酯树脂、二月桂酸二丁锡、安息香、流平剂、钛白粉及的ε-己内酰胺封闭异佛尔酮二异氰酸酯投入混料器中混料20分钟后得到混料A；将羟基丙烯酸树脂和环氧树脂混料13分钟得到混料B；

3）采用双螺杆挤出机在前端采用75℃-85℃对混料A挤压，将挤出机在中段将温度提高到110℃-120℃后加入混料B，并挤压成型，通过粉碎后得到粉末涂料。

实施例三

一种汽车面漆用粉末涂料的制备方法，包括以下步骤，

1）按重量百分比为，3%的羟基丙烯酸树脂、1.0%双酚A环氧树脂、14.5%的聚醚酯、45%的不饱和聚酯树脂、0.5%的二月桂酸二丁锡、0.5%的安息香、2.0%的流平剂、25.5%的钛白粉及8%的ε-己内酰胺封闭异佛尔酮二异氰酸酯进行配料；

2）将聚醚酯、聚酯树脂、二月桂酸二丁锡、安息香、流平剂、钛白粉及的ε-己内酰胺封闭异佛尔酮二异氰酸酯投入混料器中混料18分钟后得到混料A；将羟基丙烯酸树脂和环氧树脂混料12分钟得到混料B；

3）采用双螺杆挤出机在前端采用75℃-85℃对混料A挤压，将挤出机在中段将温度提高到110℃-120℃后加入混料B，并挤压成型，通过粉碎后得到粉末涂料。

实施例四

一种汽车面漆用粉末涂料的制备方法，包括以下步骤，

1）按重量百分比为，3%的羟基丙烯酸树脂、0.8%双酚A环氧树脂、13.5%的聚醚酯、48%的不饱和聚酯树脂、0.3%的二月桂酸二丁锡、0.3%的安息香、2.0%的流平剂、24.1%的钛白粉及8%的ε-己内酰胺封闭异佛尔酮二异氰酸酯进行配料；

2）将聚醚酯、聚酯树脂、二月桂酸二丁锡、安息香、流平剂、钛白粉及的ε-己内酰胺封闭异佛尔酮二异氰酸酯投入混料器中混料18分钟后得到混料A；将羟基丙烯酸树脂和环氧树脂混料12分钟得到混料B；

3）采用双螺杆挤出机在前端采用75℃-85℃对混料A挤压，将挤出机在中段将温度提高到110℃-120℃后加入混料B，并挤压成型，通过粉碎后得到粉末涂料。

通过本技术方案制备的粉末涂料，其柔韧性≤0.7mm，抗冲击强度≥68kg.cm，硬度≥2.5H。

Claims (4)

1.一种汽车面漆用粉末涂料，其特征在于：各组成按重量百分比为，3％的羟基丙烯酸树脂、0.8％的环氧树脂、13.5％的聚醚酯、48％的聚酯树脂、0.3％的二月桂酸二丁锡、0.3％的安息香、2.0％的流平剂、24.1％的钛白粉及8％的ε-己内酰胺封闭异佛尔酮二异氰酸酯；

聚醚酯与ε-己内酰胺封闭异佛尔酮二异氰酸酯反应生成聚氨酯；

丙烯酸树脂与环氧树脂反应，丙烯酸树脂为含羧基官能团在形成酯键时形成网状结构，该网状结构与聚氨酯与聚酯树脂形成的网络结构彼此交联，形成一更加复杂的网络结构。

2.根据权利要求1所述的汽车面漆用粉末涂料，其特征在于：环氧树脂采用的为双酚A环氧树脂。

3.根据权利要求1所述的汽车面漆用粉末涂料，其特征在于：所述聚酯树脂为不饱和聚酯树脂。

4.一种汽车面漆用粉末涂料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤，

1)按重量百分比为，3％的羟基丙烯酸树脂、0.8％的环氧树脂、13.5％的聚醚酯、48％的聚酯树脂、0.3％的二月桂酸二丁锡、0.3％的安息香、2.0％的流平剂、24.1％的钛白粉及8％的ε-己内酰胺封闭异佛尔酮二异氰酸酯进行配料；

2)将聚醚酯、聚酯树脂、二月桂酸二丁锡、安息香、流平剂、钛白粉及的ε-己内酰胺封闭异佛尔酮二异氰酸酯投入混料器中混料15-20分钟后得到混料A；将羟基丙烯酸树脂和环氧树脂混料10-13分钟得到混料B；

3)采用双螺杆挤出机在前端采用75℃-85℃对混料A挤压，将挤出机在中段将温度提高到110℃-120℃后加入混料B，并挤压成型，通过粉碎后得到粉末涂料。