CN103589283B - 一种薄涂粉末涂料的制备方法及产品 - Google Patents
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Abstract
一种薄涂粉末涂料的制备方法：将环氧树脂加入到反应器中，然后再加入十二碳的二元酸，逐渐升高温度使反应不断进行。反应一定程度后，在反应器中加入适量的双酚A（BPA），以季铵盐十八烷基二甲基羟乙基过氯酸铵作为催化剂，在一定温度下反应2小时。最后再加入BPA以及季铵盐催化剂，在一定温度下反应1.5小时，反应完成后将生成物倒板，冷却，得薄涂粉末涂料固化剂。采用该薄涂粉末涂料固化剂制备的薄凃粉末涂料的粒度范围为20～25μm、喷涂厚度30～45μm，由于其具有的较长的碳链结构，增强了涂层的柔软性，其所固化的凃层，具有较强的耐水性、柔韧性和优异的防腐性能。同时，贮存稳定性好，反应活性高，可快速固化。
Description
技术领域
本发明属于涂料领域，具体涉及一种薄涂粉末涂料的制备方法及产品。
技术背景
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涂料产品。粉末涂料在家电领域的应用约占粉末涂料销售份额的三分之一，其中白色家电粉末涂装又是电器工业涂装中最大的细分市场，在白色家电制造领域金属工件基本采用粉末涂装，目前市场上最大、最稳定的客户群就是白色家电行业。因而粉末涂料的薄凃化缓慢成为一种发展趋势。但粉末涂料的固化条件大多在170～200℃，个别高达200℃，时间20～30min，存在烘烤温度较高，时间较长的缺点。使其应用仅仅局限在金属等耐热基材，无法应用于热敏性基材。另外固化温度高使得能耗增加，长时间的固化还导致连续生产线占地面积大，增加了产品在烘烤室内的停留时间，均不利于生产成本和生产效率。除此之外，涂料中添加的固化剂对涂料的生产、贮存和应用都会产生重要的影响，如挤出温度、固化时间、固化温度、流平性、抗冲击性和硬度、存储稳定性、耐候性和耐化学性等等，成为目前常用的胺类、酚类和咪唑类固化剂的致命性缺点。
家电涂装用粉末涂料按喷涂厚度分为普通粉、薄凃粉、中薄凃粉，其中，中薄涂粉末涂料具有降低粉末用量、增加喷涂面积、降低烘烤固化时间等优点，其粉末凃层膜厚为40～50μm,具有一般粉末优异的机械性能和良好的涂层表面，中薄凃粉末涂料凭借良好的流平性能、遮盖率、上粉性能和增加喷涂面积备受许多家电制造商的青睐，占据了较大的市场份额。为了满足市场的高要求，我们在原有的固化剂的基础上开发出了一种新型树脂酚类固化剂，树脂酚类固化剂是环氧粉末涂料固化剂发展的趋势。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中粉末涂料的不足，提供一种薄涂粉末涂料及其制备方法。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种薄涂粉末涂料的制备方法，具体步骤如下：
（1）在反应器中加入100～400重量份的环氧树脂，然后加入120～440重量份的十二碳的二元酸，不断搅拌，反应温度逐渐升高至70℃；
（2）当反应在50～90℃反应1小时后，称取100～450重量份的BPA加入到反应器中，以0.5～2重量份的季铵盐作为催化剂，温度逐渐升至120～160℃后反应2小时，并不断搅拌；
（3）反应完后再加入110～450重量份的BPA以及0.5～2重量份的季铵盐催化剂，当温度继续升至140～185℃时再继续反应1.5小时，反应完成后将生成物倒板、冷却，即得到薄涂粉末涂料固化剂；
（4）称取460～1800重量份的环氧树脂，将其粉碎到粒径约为25μm左右，加入350～900重量份的薄涂粉末涂料固化剂，50～200重量份的纳米TiO2，150～600重量份的BaSO4填料，5～20重量份的丙烯酸酯作为流平剂，以及2.5～7.5重量份的消光剂、3～8重量份的稳定剂将其充分混合均匀后，用无间隙机将其熔融挤出，然后用高速万能粉碎机将其粉碎，过筛即得到薄涂粉末涂料。
一种按照所述的制备方法合制备的薄涂粉末涂料产品。
所述的薄涂粉末涂料固化剂的制备反应原理为：
本发明的有益效果：本发明采用一种长碳链的二元酸与双酚A，环氧树脂进行反应，得到一种具有较长碳链结构的固化剂，这种长碳链结构使得分子的结构具有更好的拓展空间，不仅能够将粉末涂料牢固地连接在一起，从而大大降低涂料用量，而且增强了涂层的柔软性，其所固化的凃层，具有较强的耐水性、柔韧性和优异的防腐性能。同时，贮存稳定性好，反应活性高，可快速固化。固化剂的性能是决定粉末涂料性能优劣的关键因素，采用本发明中薄涂粉末涂料固化剂制备的薄涂粉末涂料的粒度范围为20～25μm、喷涂厚度30～45μm，可以大大降低涂料用量，但仍能保持优良的涂膜机械性和化学性能。
下面结合具体实施例对本发明做进一步的详细说明。
具体实施方式
实施例1
在反应器中加入100g环氧树脂，然后加入120g十二碳的二元酸，不断搅拌，反应温度逐渐升高至70℃。当反应在70℃反应1小时后，称取100gBPA加入到反应器中，以0.5g季铵盐作为催化剂，温度逐渐升至120℃后反应2小时，并不断搅拌。反应完后再加入110g BPA以及0.5g季铵盐催化剂，当温度继续升至140℃时再继续反应1.5小时。反应完成后将生成物倒板、冷却，即得到薄涂粉末涂料固化剂。
称取460g环氧树脂，将其粉碎到粒径约为25μm左右。同时将制备好的薄涂粉末涂料固化剂350g，50g粒径约为200—300nm的纳米TiO2，150gBaSO4填料，5g丙烯酸酯作为流平剂，以及2.5g消光剂、3g稳定剂等助剂与粉碎的环氧树脂混合均匀。用无间隙机将其熔融挤出，随后用高速万能粉碎机将其粉碎，过筛即得到薄涂粉末涂料。将所制备的薄涂粉末涂料进行喷涂后测得涂膜的厚度为45μm。
实施例2
在反应器中加入200g环氧树脂，然后加入220g十二碳的二元酸，不断搅拌，反应温度逐渐升高至70℃。当反应在80℃反应1小时后，称取220gBPA加入到反应器中，以1g季铵盐作为催化剂，温度逐渐升至140℃后反应2小时，并不断搅拌。反应完后再加入230g BPA以及1g季铵盐催化剂，当温度继续升至160℃时再继续反应1.5小时。反应完成后将生成物倒板、冷却，即得到薄涂粉末涂料固化剂。
称取900g环氧树脂，将其粉碎到粒径约为25μm左右。同时将制备好的薄涂粉末涂料固化剂450g，100g粒径约为200—300nm的纳米TiO2，300gBaSO4填料，10g丙烯酸酯作为流平剂，以及4g消光剂、4g稳定剂等助剂与粉碎的环氧树脂混合均匀。用无间隙机将其熔融挤出，随后用高速万能粉碎机将其粉碎，过筛即得到薄涂粉末涂料。将所制备的薄涂粉末涂料进行喷涂后测得涂膜的厚度为40μm。
实施例3
在反应器中加入400g环氧树脂，然后加入440g十二碳的二元酸，不断搅拌，反应温度逐渐升高至70℃。当反应在90℃反应1小时后，称取450gBPA加入到反应器中，以2g季铵盐作为催化剂，温度逐渐升至160℃后反应2小时，并不断搅拌。反应完后再加入450g BPA以及2铵盐催化剂，当温度继续升至185℃时再继续反应1.5小时。反应完成后将生成物倒板、冷却，即得到薄涂粉末涂料固化剂。
称取1800g环氧树脂，将其粉碎到粒径约为25μm左右。同时将制备好的薄涂粉末涂料固化剂900g，200g粒径约为200—300nm的纳米TiO2，600gBaSO4填料，20g丙烯酸酯作为流平剂，以及7.5g消光剂、8g稳定剂等助剂与粉碎的环氧树脂混合均匀。用无间隙机将其熔融挤出，随后用高速万能粉碎机将其粉碎，过筛即得到薄涂粉末涂料。将所制备的薄涂粉末涂料进行喷涂后测得涂膜的厚度为30μm。
Claims (2)
1.一种薄涂粉末涂料的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：
（1）在反应器中加入100～400重量份的环氧树脂，然后加入120～440重量份的十二碳的二元酸，不断搅拌，反应温度逐渐升高至70℃；
（2）当反应在50～90℃反应1小时后，称取100～450重量份的BPA加入到反应器中，以0.5～2重量份的季铵盐作为催化剂，温度逐渐升至120～160℃后反应2小时，并不断搅拌；
（3）反应完后再加入110～450重量份的BPA以及0.5～2重量份的季铵盐催化剂，当温度继续升至140～185℃时再继续反应1.5小时，反应完成后将生成物倒板、冷却，即得到薄涂粉末涂料固化剂；
（4）称取 460 ～ 1800 重量份的环氧树脂，将其粉碎到粒径为25μm，加入 350～900重量份的薄涂粉末涂料固化剂， 50～200重量份的纳米TiO2， 150～600重量份的BaSO4填料， 5 ～ 20 重量份的丙烯酸酯作为流平剂，以及 2.5 ～ 7.5 重量份的消光剂、3 ～ 8 重量份的稳定剂, 将其充分混合均匀后，用无间隙机将其熔融挤出，然后用高速万能粉碎机将其粉碎，过筛即得到薄涂粉末涂料。
2.一种按照权利要求 1 所述的制备方法制备的薄涂粉末涂料产品。
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