CN105602414A - 一种热固性负离子粉末涂料及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了具体涉及了一种热固性负离子粉末涂料，它包括下列重量份数的原料：端羧基聚酯树脂50-65份；羟烷基酰胺固化剂3-5份；负离子添加剂7-10份；分散剂0.2-0.5份；流平剂0.7-1份；脱气剂0.3-0.5份；颜填料20-35份；本发明还涉及该热固性负离子粉末涂料的制备方法和应用；本发明在满足粉末涂料涂膜所要求的基本性能之外，同时具有长久负离子释放功能，具有巨大的市场应用前景。

Description

一种热固性负离子粉末涂料及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及一种热固性粉末涂料，具体涉及了一种热固性负离子粉末涂料，本发明还涉及该热固性负离子粉末涂料的制备方法和应用。

背景技术

热固性粉末涂料因其不含有机溶剂，环保性好，利用率高，且储存、运输方便等优点广泛应用于各领域。众所周知，负离子功能对人体健康具有保健功能，因此人们一直希望得到具有负离子长久释放功能的热固性粉末涂料。近几年，已有相关技术公开，如公开号为CN101225278A的中国发明专利公开了一种负离子粉末涂料，通过在粉末涂料中添加负离子添加剂，获得具有负离子释放功能的粉末涂料。然而负离子粉末涂料一直在市场上未能得到良好的推广应用，这是由于负离子粉末涂料的负离子释放持久性一直是本领域技术人员的技术难点，因此，寻求一种具有长久负离子释放功能的热固性粉末涂料是非常有意义的。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种热固性负离子粉末涂料，在满足粉末涂料涂膜所要求的基本性能之外，同时具有长久负离子释放功能，具有巨大的市场应用前景。

在介绍本发明技术方案之前介绍本发明的设计思路，本申请人通过自身多年的技术知识积累和大量研究实验发现在负离子粉末涂料的负离子释放功能难以长久，这是由于负离子添加剂在热固性粉末涂料中难以分散，同时粉末涂料的固化涂膜致密度过高也会导致负离子难以释放。考虑到这些技术问题后，本申请人首先选用了由端羧基聚酯树脂和羟烷基酰胺固化剂组成的树脂-固化剂体系来作为热固性粉末涂料的主体原料，这是由于端羧基聚酯树脂和羟烷基酰胺固化剂在固化发生交联反应时，会产生水分子，会在涂膜表面形成细微针孔，这会有利于负离子的释放，同时添加含环氧基和羟基的丙烯酸树脂作为分散剂，很好地促进了负离子添加剂在热固性粉末涂料中的分散，最终得以保证本发明的长久性释放功能。综合以上，本发明采用的技术方案如下：

一种热固性负离子粉末涂料，其中，它包括下列重量份数的原料：

其中，所述的负离子添加剂采用无机矿物质，所述的分散剂用于负离子添加剂在粉末涂料中的分散。

优选地，所述的分散剂是含环氧基和羟基的丙烯酸树脂。

优选地，所述的负离子添加剂含有40-50％重量份数的SiO₂，35-40％重量份数的Al₂O₃，9-12％的B₂O₃，以及2-4％的TiO₂。

优选地，所述的负离子添加剂还包括0.5-1.3％重量份数的Fe₂O₃或FeO或MgO或LiO或MnO中的一种或几种的混合。

优选地，所述的端羧基聚酯树脂的酸值范围30-40。

优选地，所述的热固性负离子粉末涂料的负离子释放量为500-1300ions/cm³。

优选地，如上所述热固性负离子粉末涂料的制备方法，其中，其采用如下步骤：

A10)、按如上所述重量份数的原料全部放入混料罐，通过挤出机熔融挤出后，通过关风机冷却得到压片料；

B10)、将上述步骤A10)得到的压片料，先粗粉碎再研磨得到细粉；

C10)、将上述步骤B10)得到的细粉，通过旋风分离器分离，分级过筛，检测、成品。

优选地，如上所述的热固性负离子粉末涂料的应用，其中，所述的热固性负离子粉末涂料可以在门窗、天花板、家具、室内装饰件等产品中进行应用。

本发明通过提出采用端羧基聚酯树脂和羟烷基酰胺固化剂作为热固性粉末涂料的主体原料，这是由于端羧基聚酯树脂和羟烷基酰胺固化剂在固化发生交联反应时，会产生水分子，会在涂膜表面形成细微针孔，这会有利于负离子的释放，同时添加含环氧基和羟基的丙烯酸树脂作为分散剂，由于丙烯酸树脂本身可以降低涂膜的表面张力，可以提高涂料的分散性，同时丙烯酸树脂内含有环氧基和羟基的极性基团，而作为负离子添加剂的无机矿物质为非极性物质，因此，当含环氧基和羟基的丙烯酸树脂作为分散剂可以很好地促进负离子添加剂在热固性粉末涂料中的分散，最终得以保证本发明的长久性释放功能。

具体实施方式

本发明实施例公开了一种热固性负离子粉末涂料，其中，它包括下列重量份数的原料：

其中，所述的负离子添加剂采用无机矿物质，所述的分散剂用于负离子添加剂在粉末涂料中的分散。

进一步优选地，所述的分散剂是含环氧基和羟基的丙烯酸树脂。

本发明实施例还公开了如上所述热固性负离子粉末涂料的制备方法，其中，其采用如下步骤：

A10)、按如上所述重量份数的原料全部放入混料罐，通过挤出机熔融挤出后，通过关风机冷却得到压片料；

B10)、将上述步骤A10)得到的压片料，先粗粉碎再研磨得到细粉；

C10)、将上述步骤B10)得到的细粉，通过旋风分离器分离，分级过筛，检测、成品。

优选地，如上所述的热固性负离子粉末涂料的应用，其中，所述的热固性负离子粉末涂料可以在门窗、天花板、家具、室内装饰件等产品中进行应用。

本发明实施例通过提出采用端羧基聚酯树脂和羟烷基酰胺固化剂作为热固性粉末涂料的主体原料，这是由于端羧基聚酯树脂和羟烷基酰胺固化剂在固化发生交联反应时，会产生水分子，会在涂膜表面形成细微针孔，这会有利于负离子的释放，同时添加含环氧基和羟基的丙烯酸树脂作为分散剂，由于丙烯酸树脂本身可以降低涂膜的表面张力，可以提高涂料的分散性，同时丙烯酸树脂内含有环氧基和羟基的极性基团，而作为负离子添加剂的无机矿物质为非极性物质，因此，当含环氧基和羟基的丙烯酸树脂作为分散剂可以很好地促进负离子添加剂在热固性粉末涂料中的分散，最终得以保证本发明实施例的长久性释放功能。

实施例1：

一种热固性负离子粉末涂料，其中，它包括下列重量份数的原料：

端羧基聚酯树脂60份，具体地，在本实施方式中，端羧基聚酯树脂采用DSM公司生产的UralacP865；

羟烷基酰胺固化剂3份，端羧基聚酯树脂的酸值范围30-40，具体地，在本实施方式中，羟烷基酰胺固化剂采用新仁凯公司生产的NU333；

负离子添加剂7份，负离子添加剂采用无机矿物质，具体地，在本实施方式中，负离子添加剂采用含有46％重量份数的SiO₂，37％重量份数的Al₂O₃，11％重量份数的B₂O₃，3％重量份数的TiO₂，负离子添加剂还包括1％重量份数的Fe₂O₃，1％重量份数的MgO，0.5％重量份数的LiO，0.5％重量份数的MnO，当然，在其它实施方式中，也可以采用其它重量份数的负离子添加剂，但结合本申请人的大量实验得知，建议本发明公开的重量份数范围的负离子添加剂，负离子释放功能可以达到更优选的效果；

分散剂0.3份，用于负离子添加剂在粉末涂料中的分散，具体地，在本实施方式中，分散剂采用含环氧基和羟基的丙烯酸树脂；

流平剂0.7份，

脱气剂0.4份，

颜填料28.6份，

在本实施方式中，流平剂、脱气剂和消泡剂均可以采用现有公知技术中任意一种物质，如流平剂可以采用丙烯酸酯的均聚物和共聚物以及改性聚硅氧烷，如脱气剂可以采用蜡、安息香。

颜填料可以是偶合红、硫靛、蓖醌或偶氮等有机颜填料或者为二氧化钛、氧化铁、氧化镁等无机颜填料等，当然也可以采用其他公知材料，颜填料可以增强粉末涂料的色彩和遮盖力，并且能增强粉末涂料的质感。

当然地，在其他实施方式中，根据实际需要，本发明提供的热固性粉末涂料还可以加入一定重量份数的其他助剂，例如蜡类消光剂，用于调节热固性粉末涂料的光泽，得到具有不同光泽度的粉末涂料，也可以根据实际需要添加促进固化的固化催化剂，或者添加促进热固性粉末涂料不同组份在熔融阶段相容性的增容剂，或者添加氧化铝增电剂助剂等，具体地，蜡类消光剂、固化催化剂、增容剂和氧化铝增电剂助剂均可以采用现有商业化产品中的任意一种。

在本具体实施方式中，如上所述的热固性负离子粉末涂料的制备方法，其中，其操作步骤包括如下：

A10)、按本实施例所述重量份数的原料全部放入混料罐，通过挤出机熔融挤出后，通过关风机冷却得到压片料；

B10)、将上述步骤A10)得到的压片料，先粗粉碎再研磨得到细粉；

C10)、将上述步骤B10)得到的细粉，通过旋风分离器分离，分级过筛，检测、成品。

在本实施例中，如上所述的热固性负离子粉末涂料可以在门窗、天花板、家具、室内装饰件等产品中进行涂装应用。

实施例2：

在本实施例2中，热固性负离子粉末涂料包括下列重量份数的原料：

本实施例2的其余技术方案与上述实施例1相同。

实施例3：

在本实施例3中，热固性负离子粉末涂料包括下列重量份数的原料：

本实施例3的其余技术方案与上述实施例1相同。

实施例4：

在本实施例4中，热固性负离子粉末涂料包括下列重量份数的原料：

本实施例4的其余技术方案与上述实施例1相同。

实施例5：

在本实施例5中，热固性负离子粉末涂料包括下列重量份数的原料：

本实施例5的其余技术方案与上述实施例1相同。

实施例6：

在本实施例6中，热固性负离子粉末涂料包括下列重量份数的原料：

本实施例6的其余技术方案与上述实施例1相同。

实施例7：

在本实施例7中，热固性负离子粉末涂料包括下列重量份数的原料：

本实施例7的其余技术方案与上述实施例1相同。

实施例8：

在本实施例8中，热固性负离子粉末涂料包括下列重量份数的原料：

本实施例8的其余技术方案与上述实施例1相同。

实施例9：

在本实施例9中，热固性负离子粉末涂料包括下列重量份数的原料：

本实施例9的其余技术方案与上述实施例1相同。

实施例10：

在本实施例10中，热固性负离子粉末涂料包括下列重量份数的原料：

本实施例10的其余技术方案与上述实施例1相同。

比较例1：

在本比较例1中，热固性负离子粉末涂料包括下列重量份数的原料：

本比较例1的其余技术方案与上述实施例1相同。

比较例2：

本比较例2采用公开号为CN101225278A的中国发明专利所述的实施例，制备得到热固性负离子粉末涂料。

比较例3：

本比较例3在比较例2的基础上加入0.4重量份数的含环氧基和羟基的丙烯酸树脂，制备得到热固性负离子粉末涂料。

本发明针对上述实施例以及比较例进行了实施效果测试，具体是采用上述实施例以及比较例得到的热固性负离子粉末涂料对铝制基材进行喷涂、固化处理后得到负离子样板，并对该负离子样板的涂膜进行了机械性能测试，其测试结果如下表1。

表1各实施方式和比较例的机械性能测试结果

本发明全文所述60°光泽是参照GB/T9754-2007标准进行测试所得结果，所述的流平是参照GB/T1750标准进行测试所得结果，所述的划格法附着力是参照GB/T9286-1998标准进行测试所得结果，所述的弯曲试验数据是参照GB/T6742-2007标准进行测试所得结果，所述的冲击测试是参照GB/T1732-1993标准进行测试所得结果，所述的杯突试验是参照GB/T9753-2007标准进行测试所得结果，所述的硬度试验是参照GB/T6739标准进行测试所得结果。

通过上表1可看出，本发明提供的热固性负离子粉末涂料具有良好的机械性能。

本发明同时在不同时间段下，对上述各实施例和比较例的实施效果进行了负离子释放功能的对比，详见下表2：

表2各实施方式和比较例的负离子释放量对比

本发明所述的负离子释放量的检测方法参照GB/T28628-2012，具体是采用温度T＝26℃，相对湿度RH＝50％的恒温恒湿条件下，设置300cm²做的密闭空间，并在该密闭空间内放置规格为75mm×150mm的负离子样板，然后采用AIC-1000负离子检测仪分别对该恒温恒湿条件下的环境以及距离负离子样板15cm处的密闭空间内进行负离子含量检测分别得到环境负离子含量和密闭空间负离子含量，通过密闭空间负离子含量减去环境负离子含量得到的数值即为本发明所述的负离子释放量。

本发明上表2所述的第一条件是指：将刚完成制备的负离子样板放置入密闭空间内；本发明上表2所述的第二条件是指：将完成制备10h后的负离子样板放置入密闭空间内；本发明上表2所述的第三条件是指：将完成制备24h后的负离子样板放置入密闭空间内；本发明上表2所述的第四条件是指：将完成制备48h后的负离子样板放置入密闭空间内；本发明上表2所述的第五条件是指：将完成制备500h后的负离子样板放置入密闭空间内；本发明上表2所述的第六条件是指：将完成制备1000h后的负离子样板放置入密闭空间内；本发明上表2所述的第七条件是指：将完成制备5000h后的负离子样板放置入密闭空间内；本发明上表2所述的第八条件是指：将完成制备10000h后的负离子样板放置入密闭空间内。

通过上表2可明显得知，本发明提供的热固性负离子粉末涂料产品具有非常优异的分散性能，负离子释放功能长久且有效，使得热固性负离子粉末涂料得以进行产业化应用。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (8)

1.一种热固性负离子粉末涂料，其特征在于，它包括下列重量份数的原料：

其中，所述的负离子添加剂采用无机矿物质，所述的分散剂用于负离子添加剂在粉末涂料中的分散。

2.如权利要求1所述的热固性负离子粉末涂料，其特征在于，所述的分散剂是含环氧基和羟基的丙烯酸树脂。

3.如权利要求1所述的热固性负离子粉末涂料，其特征在于，所述的负离子添加剂含有40-50％重量份数的SiO₂，35-40％重量份数的Al₂O₃，9-12％的B₂O₃，以及2-4％的TiO₂。

4.如权利要求3所述的热固性负离子粉末涂料，其特征在于，所述的负离子添加剂还包括0.5-1.3％重量份数的Fe₂O₃或FeO或MgO或LiO或MnO中的一种或几种的混合。

5.如权利要求1所述的热固性负离子粉末涂料，其特征在于，所述的端羧基聚酯树脂的酸值范围30-40。

6.如权利要求1所述的热固性负离子粉末涂料，其特征在于，所述的热固性负离子粉末涂料的负离子释放量为500-1300ions/cm³。

7.如权利要求1-6之一所述的热固性负离子粉末涂料的制备方法，其特征在于，其采用如下步骤：

A10)、按权利要求1-6之一所述重量份数的原料全部放入混料罐，通过挤出机熔融挤出后，通过关风机冷却得到压片料；

B10)、将上述步骤A10)得到的压片料，先粗粉碎再研磨得到细粉；

C10)、将上述步骤B10)得到的细粉，通过旋风分离器分离，分级过筛，检测、成品。

8.如权利要求1-6之一所述的热固性负离子粉末涂料的应用，其特征在于，所述的热固性负离子粉末涂料可以在门窗、天花板、家具、室内装饰件等产品中进行应用。