CN103937383A - 一种高抗弯曲砂纹型耐候粉末涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种高抗弯曲砂纹型耐候粉末涂料及其制备方法，所述涂料含有以下组分：基体树脂40-90份，固化剂2-40份，添加剂0.5-5份，增塑增韧剂0.5-5份，颜填料5-50份。本发明提供的高抗弯曲砂纹型耐候粉末涂料不含任何挥发性溶剂及有害重金属，是一种环保型粉末涂料。本发明提供的高抗弯曲砂纹型耐候粉末涂料通过基体树脂和助剂的优选，使抗弯曲性能更好，耐冲击性更高。

Description

一种高抗弯曲砂纹型耐候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，具体涉及一种高抗弯曲砂纹型耐候粉末涂料及其制备方法。

背景技术

随着我国经济的快速发展及人民生活水平的提高，人们对日常生活中涉及用品的质量及花色多样性的需求越来越高，铁质、铝质门窗出现了模拟自然界的花纹色彩（如木纹、大理石纹等各种图案）的热转印技术，它丰富了我们的生活色彩，同时具备防火效果，但同时也存在一定的问题，主要为：1、目前生产工艺主要为先将产品（门窗等）加工成型，再涂装粉末涂料，之后人工在产品上涂覆胶水粘转印纸加热转印，生产效率低，需耗费大量的人力、物力、财力，而且胶水含有机高分子挥发物，污染环境。2、少量采用真空热转印技术工艺，转印图案更清晰，但是，真空热转印工艺由于设备的限制，大多只能采取先转印再加工产品的工艺，再加工由于涉及冲压、折弯的高强度的操作，这样就对涂层提出了更高的要求。

目前，平面型粉末涂料稍加改进基本能满足加工工艺性能要求，但是，砂纹等纹理型粉末涂料本身的抗弯曲、耐冲击及附着力等性能较平面型粉末涂料低，不能满足这种更高的性能要求，可是人们对于有磨砂手感的砂纹型涂层的需求在不断增大，且门窗等大多应用于户外，因此有必要在现有技术基础上开发一种高抗弯曲砂纹型耐候粉末涂料。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服上述问题的不足，提供一种能提高生产效率，适应规模化真空转印流水线生产需求，具有高抗弯曲、高附着力的砂纹型耐候粉末涂料，并提供这种涂料的制备方法。

本发明提供的高抗弯曲砂纹型耐候粉末涂料，以重量份计，含有以下组分：基体树脂40-90份，固化剂2-40份，添加剂0.5-5份，增塑增韧剂0.5-5份，颜填料5-50份。

下面为所述各组分的优选成分：

所述基体树脂为聚酯树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂中的一种或多种；

所述添加剂为砂纹剂、脱气剂、润湿促进剂和转印剂中的一种或多种；

所述添加剂由重量比为10：2-8：4-8的砂纹剂、脱气剂、润湿促进剂组成。砂纹剂选用聚四氟乙烯或改性氟化蜡，润湿促进剂选用聚丙烯酸酯或复合聚丙烯酸酯低聚物，脱气剂选用安息香、硬脂酸、氢化蓖麻油、单酰胺蜡或双酰胺蜡；

所述增韧增塑剂为葵二酸二丁酯、磷酸三甲苯酯、邻苯二甲酸二丁酯和邻苯二甲酸二辛酯中的一种或两种以上混合；

所述固化剂为封闭型异氰酸酯固化剂、异氰脲酸三缩水甘油酯、羟烷基酰胺、聚氨酯固化剂或聚酯树脂固化剂中的任一种；

所述的颜填料为氧化钛、氧化铁、氧化镁、硫酸钡和硅酸盐中的一种或多种。

本发明提供的高抗弯曲砂纹型耐候粉末涂料的制备方法，包括以下步骤：

（1）按重量份数比例选取基体树脂、固化剂、添加剂、增韧增塑剂、颜填料放入混料缸混合，然后通过挤出机熔融挤出后，通过压片破碎机得到片料；

（2）取步骤（1）得到的片料，通过磨粉机研磨成粉；

（3）取步骤（2）得到的粉，通过旋风分离器分离，过筛检测即得到高抗弯曲砂纹型耐候粉末涂料。

优选地，步骤（2）中，研磨时混入增加流动性的助剂白炭黑，步骤（3）得到的粉末涂料为通过80目至250目筛网得到的不同粒径的产品。

本发明提供的高抗弯曲砂纹型耐候粉末涂料与现有技术中的粉末涂料相比具有以下优点：

1、本发明提供的高抗弯曲砂纹型耐候粉末涂料不含任何挥发性有机高分子溶剂及有害重金属，是一种环保型粉末涂料；

2、本发明提供的高抗弯曲砂纹型耐候粉末涂料通过基体树脂和助剂的优选，使抗弯曲性能更好，耐冲击性更高，现有砂纹型粉末涂料的性能参数为耐冲击性正反冲45 Kg﹒cm，抗弯曲性≥3mm，而本发明提供的高抗弯曲砂纹型耐候粉末涂料耐冲击性能≥55 Kg﹒cm, 抗弯曲性＜2mm。

具体实施方式

本发明提供的高抗弯曲砂纹型耐候粉末涂料包括下列重量份数的原料：基体树脂40-90份，固化剂2-40份，添加剂0.5-5份，增塑增韧剂0.5-5份，颜填料5-50份。

作为优选方案，本发明提供的高抗弯曲砂纹型耐候粉末涂料，其中所述的基体树脂为聚酯树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂中的一种或它们的混合物。以上所述的树脂具有较好的弯曲性、附着力及耐候性，用于制备本种粉末涂料可以达到耐候性要求。

作为优选方案，所述的高抗弯曲砂纹型耐候粉末涂料，其中的添加剂为砂纹剂、脱气剂、润湿促进剂，如砂纹剂选用聚四氟乙烯、改性氟化蜡，润湿促进剂选用聚丙烯酸酯、复合聚丙烯酸酯低聚物，脱气剂选用安息香、硬脂酸、氢化蓖麻油、单酰胺蜡、双酰胺蜡，增韧增塑剂为葵二酸二丁酯、磷酸三甲苯酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯中的一种或两种以上混合。

添加脱气剂、润湿促进剂的作用是脱去底材及涂料内部的气泡使涂层更致密均匀，从而提高涂层机械性能。

本发明中所述的固化剂为封闭型异氰酸酯固化剂、异氰脲酸三缩水甘油酯、羟烷基酰胺、聚氨酯固化剂或聚酯树脂固化剂，加入固化剂后能大大提高粉末涂料的交联性能及涂膜的抗弯曲性能。

本发明所述的颜填料可以为氧化钛、氧化铁、氧化镁、硫酸钡、硅酸盐中的一种或多种，加入颜填料能增加涂料的色彩、遮盖力、硬度及耐候性等。

本发明所述的增塑增韧剂为一种高柔韧性的高分子聚合物，可以提高涂层断裂伸长率和抗冲击强度，断裂韧性显著提高，从而提高了粉末涂料固化成膜后的抗弯曲强度。

本发明提供的高抗弯曲砂纹型耐候粉末涂料的制备方法，具体包括以下步骤：

（1）按重量份数比例选取基体树脂、固化剂、添加剂、增韧增塑剂、颜填料放入混料缸混合，然后通过挤出机熔融挤出后，通过压片破碎机得到片料；

（2）取步骤（1）得到的片料，通过磨粉机研磨成粉；

（3）取步骤（2）得到的粉，通过旋风分离器分离，过筛检测即得到高抗弯曲砂纹型耐候粉末涂料。

其中步骤（3）得到的粉末涂料为通过80目至250目筛网得到的不同粒径的产品，步骤（2）中，研磨时可以混入增加流动性的助剂白炭黑；

其中基体树脂选用柔韧性高的树脂型号。

本发明所述的高抗弯曲砂纹型耐候粉末涂料可以用常规的粉末喷涂机喷涂制备得到具有优异弯曲强度及附着力、耐候性能优越的砂纹涂层金属工件，再进行热转印，然后冲压加工制得门、窗等。

本发明所述的高抗弯曲砂纹型耐候粉末涂料具体应用时，先将工件表面进行除油、除锈，清理干净，进行磷化、铬化处理，然后喷涂粉末涂料，再经高温烘烤固化得到工件。

下面通过具体实施例对本发明做进一步说明。

实施例 1 

一、高抗弯曲砂纹型耐候粉末涂料的重量份数配比：

P6401树脂（DSM公司）            93份

异氰脲酸三缩水甘油酯                 7份

改性氟化蜡                         1份

安息香                             0.5份

聚丙烯酸脂                         0.5份

磷酸三甲苯酯                       1.5份

硫酸钡、二氧化钛和氧化铁           15份

二、高抗弯曲砂纹型耐候粉末涂料的制备：

1、按以上所述的重量份数选取聚酯树脂、固化剂、砂纹剂、脱气剂、润湿促进剂、增塑增韧剂、颜填料放入混料缸混合，然后通过挤出机熔融挤出后，冷却压片得到片料；

2、取步骤1得到的片料，通过磨粉机得到粗细一定比例的混合粉；

3、取步骤2得到的混合粉，通过旋风分离器分离后，再通过160目筛网过筛得到成品。

三、对步骤二得到的高抗弯曲砂纹型耐候粉末涂料用喷涂机喷涂到0.2mm的马口铁板及0.5mm的冷轧铁板上，烘烤固化得到50-70微米的均匀涂膜，然后对该涂膜进行下列性能检测，具体测试结果及指标如下。

实施例 2 

一、高抗弯曲砂纹型耐候粉末涂料的重量份数配比：

聚氨酯树脂                      80份

封闭型异氰酸酯                     20份

聚四氟乙烯                        1份

氢化蓖麻油                         0.3份

聚丙烯酸脂                       0.7份

葵二酸二丁酯                     1.5份

硫酸钡、二氧化钛和氧化镁          15份

二、高抗弯曲砂纹型耐候粉末涂料的制备：

1、按以上所述的重量份数选取聚酯树脂、固化剂、砂纹剂、脱气剂、润湿促进剂、增塑增韧剂、颜填料放入混料缸混合，然后通过挤出机熔融挤出后，冷却压片得到片料；

2、取步骤1得到的片料，通过磨粉机得到粗细一定比例的混合粉；

3、取步骤2得到的混合粉，通过旋风分离器分离后，再通过180目筛网过筛得到成品。

三、对步骤二得到的高抗弯曲砂纹型耐候粉末涂料用喷涂机喷涂到0.2mm的马口铁板及0.5mm的冷轧铁板上，烘烤固化得到50-70微米的均匀涂膜，然后对该涂膜进行下列性能检测，具体测试结果及指标如下。

实施例3

一、高抗弯曲砂纹型耐候粉末涂料的重量份数配比：

P812 树脂（DSM公司）            90份

羟烷基酰胺                          5份

改性氟化蜡                         1份

单酰胺蜡                           0.5份

聚丙烯酸脂                       0.7份

邻苯二甲酸二丁酯                 1.5份

硫酸钡、二氧化钛和氧化铁          15份

二、高抗弯曲砂纹型耐候粉末涂料的制备：

1、按以上所述的重量份数选取聚酯树脂、固化剂、砂纹剂、脱气剂、润湿促进剂、增塑增韧剂、颜填料放入混料缸混合，然后通过挤出机熔融挤出后，冷却压片得到片料；

2、取步骤1得到的片料，通过磨粉机得到粗细一定比例的混合粉；

3、取步骤2得到的混合粉，通过旋风分离器分离后，再通过200目筛网过筛得到成品。

三、对步骤二得到的高抗弯曲砂纹型耐候粉末涂料用喷涂机喷涂到0.2mm的马口铁板及0.5mm的冷轧铁板上，烘烤固化得到50-70微米的均匀涂膜，然后对该涂膜进行下列性能检测，具体测试结果及指标如下。

Claims (9)

1.一种高抗弯曲砂纹型耐候粉末涂料，其特征在于，以重量份计，含有以下组分：基体树脂40-90份，固化剂2-40份，添加剂0.5-5份，增塑增韧剂0.5-5份，颜填料5-50份。

2.根据权利要求1所述的高抗弯曲砂纹型耐候粉末涂料，其特征在于，所述的基体树脂为聚酯树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的高抗弯曲砂纹型耐候粉末涂料，其特征在于，所述添加剂为砂纹剂、脱气剂、润湿促进剂中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的高抗弯曲砂纹型耐候粉末涂料，其特征在于，所述添加剂由重量比为10：2-8：4-8的砂纹剂、脱气剂、润湿促进剂组成，砂纹剂选用聚四氟乙烯或改性氟化蜡，润湿促进剂选用聚丙烯酸酯或复合聚丙烯酸酯低聚物，脱气剂选用安息香、硬脂酸、氢化蓖麻油、单酰胺蜡或双酰胺蜡。

5.根据权利要求1所述的高抗弯曲砂纹型耐候粉末涂料，其特征在于，增韧增塑剂为葵二酸二丁酯、磷酸三甲苯酯、邻苯二甲酸二丁酯和邻苯二甲酸二辛酯中的一种或两种以上混合。

6.根据权利要求1所述的高抗弯曲砂纹型耐候粉末涂料，其特征在于，所述固化剂为封闭型异氰酸酯固化剂、异氰脲酸三缩水甘油酯、羟烷基酰胺、聚氨酯固化剂或聚酯树脂固化剂中的任一种。

7.根据权利要求1所述的高抗弯曲砂纹型耐候粉末涂料，其特征在于，所述的颜填料为氧化钛、氧化铁、氧化镁、硫酸钡和硅酸盐中的一种或多种。

8.根据权利要求1-7任一项所述的高抗弯曲砂纹型耐候粉末涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）按重量份数比例选取基体树脂、固化剂、添加剂、增韧增塑剂、颜填料放入混料缸混合，然后通过挤出机熔融挤出后，通过压片破碎机得到片料；

（2）取步骤（1）得到的片料，通过磨粉机研磨成粉；

（3）取步骤（2）得到的粉，通过旋风分离器分离，过筛检测即得到高抗弯曲砂纹型耐候粉末涂料。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，研磨时混入增加流动性的助剂白炭黑，步骤（3）得到的粉末涂料为通过80目至250目筛网得到的不同粒径的产品。