CN105038519A - 一种适合平衡块黏结的汽车铝轮毂粉末涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种汽车铝轮毂粉末涂料及其制备方法，包含以下重量份数的成分，羧基饱和聚酯树脂30～45份，双酚A型环氧树脂40～70份，表面活性剂0.5~2份，单盐型消光固化剂0～8份，助剂5～10份，填料15～40份，颜料0～3份。所制备的汽车铝轮毂粉末涂料具有良好透气性，优良的流平性以及优异的平衡块粘贴性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种涂料，具体的是一种适合平衡块黏结的汽车铝轮毂粉末涂料及其制备方法。
背景技术
随着汽车工业的发展，对汽车的性能要求也越来越高。粉末涂料依其良好的环保性和优异的耐腐蚀性能逐渐在汽车零部件行业里快速发展，尤其是在汽车铝轮毂上的应用尤为广泛。粉末涂料是一种新型的不含溶剂100%固体粉末状涂料。具有无溶剂、无污染、可回收、环保、节省能源和资源、减轻劳动强度和涂膜机械强度高等特点。近年来，汽车铝轮毂外部越来越多的使用粉末涂料涂装，而现有的粉末涂料均存在不同程度的平衡块粘结性低的问题。
CN103965735A一种快速固化汽车平衡部分粉末涂料，以质量份计含有以下成分，环氧树脂E-1224-28份；聚酯树脂24-28份；钛白粉0.1-11份；复合蜡0.1-0.5份；922流平剂0.6-1.2份；安息香0.2-0.5份；拜耳铁黄0.01-0.08份；碳黑0.02-0.1份；酞青绿0.001-0.2份；重晶石粉12-18份；碳酸钙15-20份。CN104387951A公开了一种附着力好的汽车粉末涂料，由45-50份的聚酰胺树脂、1-2份环氧树脂、15-25份改性松香树脂、20-25份钛白粉、3-6份铬黄、5-10份有机硅、0.3-0.6份二月桂酸二丁锡、2-3份固化剂、0.5-1份稳定剂和2-2.5份流平剂组成；该发明在有机硅和环氧树脂的作用下，使粉末涂料的颗粒接近球状，提高漆膜的附着力，漆膜不容易掉落。CN104356848A公开了一种汽车粉末涂料，按重量份数计，由45-50份的酚醛树脂、1-2份环氧树脂、15-25份丙烯酸锌树脂、20-25份钛白粉、3-6份铬黄、5-10份有机硅、0.3-0.6份二月桂酸二丁锡、2-3份固化剂、0.5-1份稳定剂和2-2.5份流平剂组成；该发明所制备的涂料具有较好的韧性和耐高温性能，但其将粉末涂料的细度在较窄的范围内，不利于工业化应用。
上述各粉末涂料可在一定条件下提高涂料的性能，但对于大热容量汽车铝轮毂上形成的涂层可能会存在温度传递不够快，涂层流平性差，以及与平衡块粘贴性差等问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有良好透气性的汽车铝轮毂粉末涂料及其制备方法，该涂料具有优良的流平性，以及优异的平衡块粘贴性能。
本发明的技术方案为：一种适合平衡块黏结的汽车铝轮毂粉末涂料，由以下重量份组分制备而成：
羧基饱和聚酯树脂30～45份
双酚A型环氧树脂40～70份
表面活性剂0.5~2份
单盐型消光固化剂0～8份
助剂5～10份
填料15～40份
颜料0～3份。
所述双酚A型环氧树脂为酚醛树脂改性的双酚A型环氧树脂，环氧当量为700～850g/eq，软化点65～80℃。
所述的表面活性剂为聚乙烯吡咯烷酮，其分子量为10000-15000。
所述助剂为白碳黑、聚乙烯醇和甲基羟乙基纤维素醚，其重量比为5-7：2：1。
所述单盐型消光固化剂为环脒和多元酸盐消光固化剂中的一种或两种的混合物；所述填料为碳化硅、氧化镁和氧化铝中的一种或多种。
所述的聚酯树脂和双酚A型环氧树脂之间的配比为3:7～4：6。
所述羧基饱和聚酯树脂、双酚A型环氧树脂和单盐型消光固化剂之间的重量配比为30：70：8～40：60：2。
所述的羧基饱和聚酯树脂的酸值为30～60mgKOH/g，玻璃化转变温度Tg为55～75℃，软化点为90～120℃，其由以下重量份的单体组分熔融聚合制备而成：
对苯二甲酸30-50
对苯二甲酸二甲酯30-50
新戊二醇10-30
1，6－已二醇5-15
三羟甲基乙烷1-5
三羟甲基丙烷3-5
酸解剂0-1。
所述的羧基饱和聚酯树脂的制备方法，包括以下步骤：
1）在反应釜中，加入新戊二醇、1，6－已二醇、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷和水，加热至熔化；
2）依次加入对苯二甲酸、对苯二甲酸二甲酯，通入氮气继续升温至130℃；
3）温度由130℃加热到250℃，至酸值达到14～16mgKOH/g，第一次抽真空进行缩聚反应，酸值达4～6mgKOH/g、软化点100～105℃和200℃熔体粘度3000～3500mpa.s时，加入酸解剂进行酸解反应，酸值达到40～45mgKOH/g时，第二次抽真空继续进行酸解反应，至反应产物的酸值为25～35mgKOH/g，羟值小于15mgKOH/g时停止反应，得到饱和羧基聚酯树脂；该饱和羧基聚酯树脂的酸值在30~60mgKOH/g，软化点为100～120℃，玻璃化温度在60～70℃。
一种适合平衡块黏结的汽车铝轮毂粉末涂料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将填料和助剂混合均匀，在150～200℃研磨0.5～1小时，出料冷却；
(2)取羧基饱和聚酯树脂、双酚A型环氧树脂和单盐型消光固化剂、表面活性剂和颜料，置于混料缸，充分混合并破碎，加入步骤(1)得到的混合料，继续混合均匀得到混合预混物料；
(3)混合预混物料送入双螺杆挤出机中挤出；挤出料筒温度：一区85℃～95℃，二区95℃～110℃，三区100℃～125℃，螺杆转速300～450r/min；
(4)挤出后的物料经压片机压片、冷却、粉碎、筛分得150-200目产品。
本发明所制备的汽车铝轮毂粉末涂料还具有有益的效果：本发明的涂料添加羧基饱和聚酯树脂和酚醛树脂改性的双酚A型环氧树脂，提高涂料的热变形温度、热稳定性和粘贴性能。固化剂、表面活性剂以及采用白碳黑、聚乙烯醇和甲基羟乙基纤维素醚组成的助剂等多种添加剂的使用，使涂料中各组分在性能上互相取长补短，产生协同效应，进一步提高了涂料的附着力和粘贴性能，可以在铝轮毂上形成高粘贴性能的粉末涂层，使平衡块牢固地粘巾在轮毂，不易脱落，且具有良好的透气性，制备方法简单，适于工业化生产。
具体实施方式
实施例1
羧基饱和聚酯树脂，其由以下重量份的单体组分熔融聚合制备而成：
对苯二甲酸30-50
对苯二甲酸二甲酯30-50
新戊二醇10-30
1，6－已二醇5-15
三羟甲基乙烷1-5
三羟甲基丙烷3-5
酸解剂0-1；
所述的羧基饱和聚酯树脂的制备方法，包括以下步骤：
1）在反应釜中，加入新戊二醇、1，6－已二醇、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷和水，加热至熔化；
2）依次加入对苯二甲酸、对苯二甲酸二甲酯，通入氮气继续升温至130℃；
3）温度由130℃加热到250℃，至酸值达到14～16mgKOH/g，第一次抽真空进行缩聚反应，酸值达4～6mgKOH/g、软化点100～105℃和200℃熔体粘度3000～3500mpa.s时，加入酸解剂进行酸解反应，酸值达到40～45mgKOH/g时，第二次抽真空继续进行酸解反应，至反应产物的酸值为25～35mgKOH/g，羟值小于15mgKOH/g时停止反应，得到饱和羧基聚酯树脂；该饱和羧基聚酯树脂的酸值在30~60mgKOH/g，软化点为100～120℃，玻璃化温度在60～70℃。
实施例2
一种适合平衡块黏结的汽车铝轮毂粉末涂料，由以下重量份组分制备而成：
羧基饱和聚酯树脂30份
双酚A型环氧树脂70份
聚乙烯吡咯烷酮0.5份
单盐型消光固化剂8份
助剂5份
氧化镁15份；
所述双酚A型环氧树脂为酚醛树脂改性的双酚A型环氧树脂，环氧当量为700～850g/eq，软化点65～80℃；
所述的聚乙烯吡咯烷酮，其分子量为10000-15000；
所述助剂为白碳黑、聚乙烯醇和甲基羟乙基纤维素醚，其重量比为5：2：1；
按照上述粉末涂料配比，作如下制备：
(1)将填料和助剂混合均匀，在150～200℃研磨0.5～1小时，出料冷却；
(2)取羧基饱和聚酯树脂、双酚A型环氧树脂和单盐型消光固化剂、表面活性剂和颜料，置于混料缸，充分混合并破碎，加入步骤(1)得到的混合料，继续混合均匀得到混合预混物料；
(3)混合预混物料送入双螺杆挤出机中挤出；挤出料筒温度：一区85℃～95℃，二区95℃～110℃，三区100℃～125℃，螺杆转速300～450r/min；
(4)挤出后的物料经压片机压片、冷却、粉碎、筛分得150-200目产品。
由上述实施例得到的粉末涂料涂装固化后的涂膜性能如下：
| 检测项目 | 检验标准或方法 | 检验指标 |
| 外观 | / | 平整光滑，无气孔 |
| 附着力（划格法） | GB/T 9286-1998 | 0级 |
| 平衡块粘贴力 | 大众 TL-239标准 | 53N/mm2 |
实施例3
一种适合平衡块黏结的汽车铝轮毂粉末涂料，由以下重量份组分制备而成：
羧基饱和聚酯树脂40份
双酚A型环氧树脂60份
聚乙烯吡咯烷酮1.5份
单盐型消光固化剂2份
助剂7份
碳化硅25份
颜料1份；
所述双酚A型环氧树脂为酚醛树脂改性的双酚A型环氧树脂，环氧当量为700～850g/eq，软化点65～80℃；
所述的聚乙烯吡咯烷酮，其分子量为10000-15000；
所述助剂为白碳黑、聚乙烯醇和甲基羟乙基纤维素醚，其重量比为6：2：1；
按照上述粉末涂料配比，作如下制备：
(1)填料和助剂混合均匀，在150～200℃研磨0.5～1小时，出料冷却；
(2)取羧基饱和聚酯树脂、双酚A型环氧树脂和单盐型消光固化剂、表面活性剂和颜料，置于混料缸，充分混合并破碎，加入步骤(1)得到的混合料，继续混合均匀得到混合预混物料；
(3)混合预混物料送入双螺杆挤出机中挤出；挤出料筒温度：一区85℃～95℃，二区95℃～110℃，三区100℃～125℃，螺杆转速300～450r/min；
(4)挤出后的物料经压片机压片、冷却、粉碎、筛分得150-200目产品。
由上述实施例得到的粉末涂料涂装固化后的涂膜性能如下：
| 检测项目 | 检验标准或方法 | 检验指标 |
| 外观 | / | 平整光滑，无气孔 |
| 附着力（划格法） | GB/T 9286-1998 | 0级 |
| 平衡块粘贴力 | 大众 TL-239标准 | 54N/mm2 |
实施例4
一种适合平衡块黏结的汽车铝轮毂粉末涂料，由以下重量份组分制备而成：
羧基饱和聚酯树脂45份
双酚A型环氧树脂40份
聚乙烯吡咯烷酮2份
助剂10份
氧化铝40份
颜料3份；
所述双酚A型环氧树脂为酚醛树脂改性的双酚A型环氧树脂，环氧当量为700～850g/eq，软化点65～80℃；
所述的聚乙烯吡咯烷酮，其分子量为10000-15000；
所述助剂为白碳黑、聚乙烯醇和甲基羟乙基纤维素醚，其重量比为7：2：1；
按照上述粉末涂料配比，作如下制备：
(1)将填料和助剂混合均匀，在150～200℃研磨0.5～1小时，出料冷却；
(2)取羧基饱和聚酯树脂、双酚A型环氧树脂和单盐型消光固化剂、表面活性剂和颜料，置于混料缸，充分混合并破碎，加入步骤(1)得到的混合料，继续混合均匀得到混合预混物料；
(3)混合预混物料送入双螺杆挤出机中挤出；挤出料筒温度：一区85℃～95℃，二区95℃～110℃，三区100℃～125℃，螺杆转速300～450r/min；
(4)挤出后的物料经压片机压片、冷却、粉碎、筛分得150-200目产品。
由上述实施例得到的粉末涂料涂装固化后的涂膜性能如下：
| 检测项目 | 检验标准或方法 | 检验指标 |
| 外观 | / | 平整光滑，无气孔 |
| 附着力（划格法） | GB/T 9286-1998 | 0级 |
| 平衡块粘贴力 | 大众 TL-239标准 | 50N/mm2 |
实施例5
一种适合平衡块黏结的汽车铝轮毂粉末涂料，由以下重量份组分制备而成：
羧基饱和聚酯树脂40份
双酚A型环氧树脂60份
聚乙烯吡咯烷酮1.5份
单盐型消光固化剂2份
助剂7份
碳化硅25份
颜料1份；
所述双酚A型环氧树脂为酚醛树脂改性的双酚A型环氧树脂，环氧当量为700～850g/eq，软化点65～80℃；
所述的聚乙烯吡咯烷酮，其分子量为10000-15000；
所述助剂为白碳黑和聚乙烯醇，其重量比为3：1；
按照上述粉末涂料配比，作如下制备：
(1)将填料和助剂混合均匀，在150～200℃研磨0.5～1小时，出料冷却；
(2)取羧基饱和聚酯树脂、双酚A型环氧树脂和单盐型消光固化剂、表面活性剂和颜料，置于混料缸，充分混合并破碎，加入步骤(1)得到的混合料，继续混合均匀得到混合预混物料；
(3)混合预混物料送入双螺杆挤出机中挤出；挤出料筒温度：一区85℃～95℃，二区95℃～110℃，三区100℃～125℃，螺杆转速300～450r/min；
(4)挤出后的物料经压片机压片、冷却、粉碎、筛分得150-200目产品。
由上述实施例得到的粉末涂料涂装固化后的涂膜性能如下：
| 检测项目 | 检验标准或方法 | 检验指标 |
| 外观 | / | 比较平整 |
| 附着力（划格法） | GB/T 9286-1998 | 1级 |
| 平衡块粘贴力 | 大众 TL-239标准 | 44N/mm2 |
实施例6
一种适合平衡块黏结的汽车铝轮毂粉末涂料，由以下重量份组分制备而成：
羧基饱和聚酯树脂40份
双酚A型环氧树脂60份
聚乙烯吡咯烷酮1.5份
单盐型消光固化剂2份
助剂7份
碳化硅25份
颜料1份；
所述双酚A型环氧树脂为酚醛树脂改性的双酚A型环氧树脂，环氧当量为700～850g/eq，软化点65～80℃；
所述的聚乙烯吡咯烷酮，其分子量为10000-15000；
所述助剂为聚乙烯醇和甲基羟乙基纤维素醚，其重量比为2：1；
按照上述粉末涂料配比，作如下制备：
(1)将填料和助剂混合均匀，在150～200℃研磨0.5～1小时，出料冷却；
(2)取羧基饱和聚酯树脂、双酚A型环氧树脂和单盐型消光固化剂、表面活性剂和颜料，置于混料缸，充分混合并破碎，加入步骤(1)得到的混合料，继续混合均匀得到混合预混物料；
(3)混合预混物料送入双螺杆挤出机中挤出；挤出料筒温度：一区85℃～95℃，二区95℃～110℃，三区100℃～125℃，螺杆转速300～450r/min；
(4)挤出后的物料经压片机压片、冷却、粉碎、筛分得150-200目产品。
由上述实施例得到的粉末涂料涂装固化后的涂膜性能如下：
| 检测项目 | 检验标准或方法 | 检验指标 |
| 外观 | / | 比较平整 |
| 附着力（划格法） | GB/T 9286-1998 | 1级 |
| 平衡块粘贴力 | 大众 TL-239标准 | 41N/mm2 |
实施例7
一种适合平衡块黏结的汽车铝轮毂粉末涂料，由以下重量份组分制备而成：
羧基饱和聚酯树脂40份
双酚A型环氧树脂60份
聚乙烯吡咯烷酮1.5份
单盐型消光固化剂2份
助剂7份
碳化硅25份
颜料1份；
所述双酚A型环氧树脂的环氧当量为700～850g/eq，软化点65～80℃；
所述的聚乙烯吡咯烷酮，其分子量为10000-15000；
所述助剂为白碳黑、聚乙烯醇和甲基羟乙基纤维素醚，其重量比为6：2：1；
按照上述粉末涂料配比，作如下制备：
(1)将填料和助剂混合均匀，在150～200℃研磨0.5～1小时，出料冷却；
(2)取羧基饱和聚酯树脂、双酚A型环氧树脂和单盐型消光固化剂、表面活性剂和颜料，置于混料缸，充分混合并破碎，加入步骤(1)得到的混合料，继续混合均匀得到混合预混物料；
(3)混合预混物料送入双螺杆挤出机中挤出；挤出料筒温度：一区85℃～95℃，二区95℃～110℃，三区100℃～125℃，螺杆转速300～450r/min；
(4)挤出后的物料经压片机压片、冷却、粉碎、筛分得150-200目产品。
由上述实施例得到的粉末涂料涂装固化后的涂膜性能如下：
| 检测项目 | 检验标准或方法 | 检验指标 |
| 外观 | / | 比较平整，少量气孔 |
| 附着力（划格法） | GB/T 9286-1998 | 1级 |
| 平衡块粘贴力 | 大众 TL-239标准 | 43N/mm2 |
以上对本发明实施例所提供的一种适合平衡块黏结的汽车铝轮毂粉末涂料及其制备方法，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.一种适合平衡块黏结的汽车铝轮毂粉末涂料，其特征在于，由以下重量份组分制备而成：
羧基饱和聚酯树脂30～45份
双酚A型环氧树脂40～70份
表面活性剂0.5~2份
单盐型消光固化剂0～8份
助剂5～10份
填料15～40份
颜料0～3份。
2.根据权利要求1所述的粉末涂料，其特征在于，所述双酚A型环氧树脂为酚醛树脂改性的双酚A型环氧树脂，环氧当量为700～850g/eq，软化点65～80℃。
3.根据权利要求1所述的粉末涂料，其特征在于，所述的表面活性剂为聚乙烯吡咯烷酮，其分子量为10000-15000。
4.根据权利要求1所述的粉末涂料，其特征在于，所述助剂为白碳黑、聚乙烯醇和甲基羟乙基纤维素醚，其重量比为5-7：2：1。
5.根据权利要求1所述的粉末涂料，其特征在于，所述单盐型消光固化剂为环脒和多元酸盐消光固化剂中的一种或两种的混合物；所述填料为碳化硅、氧化镁和氧化铝中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的粉末涂料，其特征在于，所述的聚酯树脂和双酚A型环氧树脂之间的配比为3:7～4：6。
7.根据权利要求1所述的粉末涂料，其特征在于，所述羧基饱和聚酯树脂、双酚A型环氧树脂和单盐型消光固化剂之间的重量配比为30：70：8～40：60：2。
8.根据权利要求1所述的粉末涂料，其特征在于，所述的羧基饱和聚酯树脂的酸值为30～60mgKOH/g，玻璃化转变温度Tg为60～70℃，软化点为90～120℃，其由以下重量份的单体组分熔融聚合制备而成：
对苯二甲酸30-50
对苯二甲酸二甲酯30-50
新戊二醇10-30
1，6－已二醇5-15
三羟甲基乙烷1-5
三羟甲基丙烷3-5
酸解剂0-1。
9.根据权利要求8所述的粉末涂料，其特征在于，所述的羧基饱和聚酯树脂的制备方法，包括以下步骤：
1）在反应釜中，加入新戊二醇、1，6－已二醇、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷和水，加热至熔化；
2）依次加入对苯二甲酸、对苯二甲酸二甲酯，通入氮气继续升温至130℃；
3）温度由130℃加热到250℃，至酸值达到14～16mgKOH/g，第一次抽真空进行缩聚反应，酸值达4～6mgKOH/g、软化点100～105℃和200℃熔体粘度3000～3500mpa.s时，加入酸解剂进行酸解反应，酸值达到40～45mgKOH/g时，第二次抽真空继续进行酸解反应，至反应产物的酸值为25～35mgKOH/g，羟值小于15mgKOH/g时停止反应，得到饱和羧基聚酯树脂；该饱和羧基聚酯树脂的酸值在30~60mgKOH/g，软化点为90～120℃，玻璃化温度在60～70℃。
10.一种适合平衡块黏结的汽车铝轮毂粉末涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将填料和助剂混合均匀，在150～200℃研磨0.5～1小时，出料冷却；
(2)取羧基饱和聚酯树脂、双酚A型环氧树脂和单盐型消光固化剂、表面活性剂和颜料，置于混料缸，充分混合并破碎，加入步骤(1)得到的混合料，继续混合均匀得到混合预混物料；
(3)混合预混物料送入双螺杆挤出机中挤出；挤出料筒温度：一区85℃～95℃，二区95℃～110℃，三区100℃～125℃，螺杆转速300～450r/min；
(4)挤出后的物料经压片机压片、冷却、粉碎、筛分得150-200目产品。
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| CN (1) | CN105038519B (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109722135A (zh) * | 2018-12-30 | 2019-05-07 | 江南载福粉末涂料（张家港）有限公司 | 一种喷涂快速固化高表面张力粉末涂料的汽车用平衡块 |
| CN111718642A (zh) * | 2019-03-22 | 2020-09-29 | 罗玉梅 | 用于不锈钢的高附着力粉末涂料及其制备方法 |
Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN104292441A (zh) * | 2014-09-05 | 2015-01-21 | 广州擎天材料科技有限公司 | 一种tgic固化耐高温粉末涂料用纯聚酯树脂及其制备方法 |
| CN104341982A (zh) * | 2014-10-31 | 2015-02-11 | 安徽神剑新材料股份有限公司 | 一种粉末涂料 |
-
2015
- 2015-08-26 CN CN201510529184.5A patent/CN105038519B/zh active Active
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| CN105038519B (zh) | 2016-05-18 |
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