CN106381021A - 一种抗结块粉末涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种抗结块粉末涂料，以质量份数计，包含如下含量的组分：聚酯树脂50～70份；固化剂3～7份；填料10～20份；钛白粉10～25份；流平剂0.5～1.5份；增光剂0.5～1.5份；安息香0.1～1份；粉末流动助剂0～3份；颜料0～5份；同时还提供了上述粉末涂料的制备方法。本发明通过利用W‑1粉末流动助剂，赋予仅有一般玻璃化温度的粉末涂料很好的抗结块效果，解决粉末涂料长时间储存和运输过程中结块、涂层与基材间的附着力下降，耐冲击性差的问题；并且粉末涂料仍旧具有很好的涂装效果，长时间的较高温度存储也不会影响涂层的质量。

Description

一种抗结块粉末涂料及其制备方法

技术领域

本发明属于粉末涂料技术领域，具体涉及一种抗结块粉末涂料及其制备方法。

背景技术

粉末涂料是不含溶剂的100固体涂料，具有环境友好、使用便捷、价格便宜等优点，在最近几年日益比液体涂料普及。但是粉末涂料的贮存，尤其是在夏天这种高温环境，粉末涂料容易结块。粉末涂料的玻璃化温度T_g直接影响涂料在高温环境下的结块现象。提高粉末涂料的抗结块性能一方面是增加涂料的玻璃化温度Tg，另一方面增加涂料的流动性。

众所周知，聚酯树脂的玻璃化温度T_g不仅影响其所配置粉末涂料的贮存稳定性、粉碎性以及成膜时的流动性，还对固化涂层中的应力发展有影响。涂层和基材的尺寸变化不同，这种差别导致在冷却了的涂层内应力的增长，并且影响到涂层对基材的附着力。当低于T_g时，应力和温度由如下的关系：

$S_T=\frac{M(d_f^T\−d_s^T)(T_g\−T)}{1\−V}\text{\  \  \  \  \  \  \ }\left(1\right)$

式中：S_T─温度T下的热应力

M─涂层的杨氏模量

─温度T下涂层的热膨胀系数

─温度T下底材的热膨胀系数

V─涂层的横向变形系数(泊松)

该公式解释了涂层应力值的增长正比于固化后涂层的T_g(与聚酯的T_g有所区别)和涂层所处的温度间的差值。应力影响到涂层对基材的附着力，当应力超过附着力时，会出现脱附剥落。

树脂的粉碎性与表示涂膜韧性参数q值有关，q值越大，树脂的韧性越好，而其粉碎性就越差。已知韧性参数(q)是由树脂的玻璃化温度T_g和脆化温度T_b所决定的，其间有如下关系：

q＝(T₀-T_b)/T_b (2)

由上式可见，树脂的粉碎性越好要求树脂的玻璃化温度T_g和脆化温度T_b接近，因此聚酯树脂的玻璃化温度T_g要控制在一定的范围内。

中国专利文献CN105176335A公开了一种抗结块粉末涂料，发明一种玻璃化温度T_g为64℃的端羧基饱和聚酯树脂并应用与抗结块粉末涂料。中国专利文献CN105199562A公开一种抗结块粉末涂料，发明一种玻璃化温度T_g为71℃的端羧基饱和聚酯树脂并应用与抗结块粉末涂料。较高的聚酯树脂的玻璃化温度T_g，会提高粉末涂料的玻璃化温度T_g，赋予粉末具有一定的抗结块效果；但是较高的聚酯树脂的玻璃化温度T_g也会造成涂层与基材间的附着力下降，耐冲击性差，涂层表面不好。此外，树脂的玻璃化温度T_g越高粉末粉碎性越差。

为了解决聚酯树脂的玻璃化温度T_g过高影响粉末涂料涂层的涂装效果，本领域技术人员有必要提供一种具有很好抗结块效果的玻璃化温度T_g为60～67℃的聚酯树脂粉末涂料，该涂料具有很好的涂装效果。

发明内容

针对上述现有技术中的不足，本发明提供了一种玻璃化温度T_g为60～67℃同时具有很好抗结块效果的抗结块粉末涂料及其制备方法，该涂料具有很好的涂装效果。

为实现上述目的之一提供一种抗结块粉末涂料，本发明采用了以下技术方案：

一种抗结块粉末涂料，以质量份数计，包含如下含量的组分：

优选的，所述粉末流动助剂为经过电荷改性的低分子量聚丙烯，聚丙烯的粒度在20μm以下。

进一步的，所述粉末流动助剂采用粉末涂料用流动助剂W-1。

优选的，所述聚酯树脂为端羧基聚酯树脂，酸值为68～75mgKOH/g，玻璃化温度T_g为60～67℃。

优选的，所述固化剂为异氰尿酸三缩水甘油酯。

优选的，所述聚酯树脂和固化剂的质量比为93:7。

优选的，抗结块粉末涂料的耐温性测试步骤如下：

(1)取100g粉末用胶袋密封包装；

(2)将步骤(1)袋中的粉末平面铺开，放在设定好温度的恒温试验箱中；

(3)将步骤(2)中的粉末连续实验8h后，打开密封胶袋并放进少量空气捏紧口袋；

(4)将步骤(3)中的袋子上下翻转并轻轻抖动袋中的粉末三、四次；

(5)将步骤(4)中的胶袋子打开，目测粉末是否有结块。

本发明还提供了一种上述抗结块粉末涂料的制备方法，包括如下步骤：

S1、将各组分按照配方：聚酯树脂50～70份、固化剂3～7份、填料10～20份、钛白粉10～25份、流平剂0.5～1.5份、增光剂0.5～1.5份、安息香0.1～1份、粉末流动助剂0～3份、颜料0～5份称重，预混6～9min，高速混合机搅拌；

S2、将S1步骤中的粉末加入挤出机熔融挤出、压片，其中挤出机Ⅰ区的温度为90～100℃，Ⅱ区温度为95～105℃；

S3、将步骤S2中的片料加入磨粉机磨粉，其中磨粉机的主磨转速45～50Hz，副磨转速20～35Hz，筛网180～200目；得到粉末涂料。

本发明的有益效果在于：

1)与现有技术相比，本发明通过利用W-1粉末流动助剂，赋予仅有一般玻璃化温度的粉末涂料很好的抗结块效果，解决粉末涂料长时间储存和运输过程中结块、涂层与基材间的附着力下降，耐冲击性差的问题；并且粉末涂料仍旧具有很好的涂装效果，长时间的较高温度存储也不会影响涂层的质量。

2)本发明制备方法简单，适于大规模的生产应用。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

本发明中粉末涂料用流动助剂W-1购于宁波南海化学有限公司。

一种抗结块粉末涂料

以质量份数计，包含如下含量的组分：聚酯树脂50～70份；固化剂3～7份；填料10～20份；钛白粉10～25份；流平剂0.5～1.5份；增光剂0.5～1.5份；安息香0.1～1份；粉末流动助剂0～3份；颜料0～5份。

如下表优选的实施例中各组分均以质量分数计：

组分(质量份)	实施例1	实施例2
			聚酯树脂	60	60
固化剂	4.5	4.5
			填料	15	15
钛白粉	20	20
			流平剂	1	1
增光剂	1	1
			安息香	0.5	0.5
粉末流动助剂	0	1
			颜料	1	1

其中，所述粉末流动助剂为经过电荷改性的低分子量聚丙烯，聚丙烯的粒度在20μm以下。具体的，所述粉末流动助剂采用粉末涂料用流动助剂W-1。

上述聚酯树脂为端羧基聚酯树脂，酸值为68～75mgKOH/g，玻璃化温度T_g为60～67℃；固化剂为异氰尿酸三缩水甘油酯。所述聚酯树脂和固化剂的质量比为93:7。

对实施例中粉末涂料进行性能测试

一、耐温性测试步骤如下：

(1)取100g粉末用胶袋密封包装；

(2)将步骤(1)袋中的粉末平面铺开，放在设定好温度的恒温试验箱中；

(3)将步骤(2)中的粉末连续实验8h后，打开密封胶袋并放进少量空气捏紧口袋；

(4)将步骤(3)中的袋子上下翻转并轻轻抖动袋中的粉末三、四次；

(5)将步骤(4)中的胶袋子打开，目测粉末是否有结块。

测试结果如下表所示：

	40℃，8h	45℃，8h	50℃，8h
				实施例1	无结块	有结块	结块
实施例2	无结块	无结块	无结块

通过实施例1、2对比说明本发明粉末涂料具有很好的抗结块效果，普通的聚酯树脂粉末涂料(没有添加粉末流动助剂)在45℃，8h强化实验已经具有结块现象，而本发明添加粉末流动助剂，在50℃，8h强化实验后仍旧没有结块，具有很好的抗结块效果。

此外粉末流动助剂在具体的粉末涂料的使用量并不完全一致，需要按照实际使用效果确定，保持添加量在0～3份，添加过多影响涂层表面。

二、进行附着力和耐冲击测试

	划格等级	耐冲击性/50cm.Kg
			实施例1	1	有裂痕，无剥离
实施例2	1	无裂痕，无剥离

实施例对比看出，二者的划格等级均合格，但耐冲击强度试验实施例2效果更好，涂层与基材间的附着力更大、耐冲击性更强，表明粉末流动助剂具有提高涂层机械强度的效果。

上述实施例中抗结块粉末涂料的制备方法

包括如下步骤：

S1、将各组分按照配方：聚酯树脂50～70份、固化剂3～7份、填料10～20份、钛白粉10～25份、流平剂0.5～1.5份、增光剂0.5～1.5份、安息香0.1～1份、粉末流动助剂0～3份、颜料0～5份称重，预混6～9min，高速混合机搅拌；

S2、将S1步骤中的粉末加入挤出机熔融挤出、压片，其中挤出机Ⅰ区的温度为90～100℃，Ⅱ区温度为95～105℃；

S3、将步骤S2中的片料加入磨粉机磨粉，其中磨粉机的主磨转速45～50Hz，副磨转速20～35Hz，筛网180～200目；得到粉末涂料。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种抗结块粉末涂料，其特征在于，以质量份数计，包含如下含量的组分：

2.根据权利要求1所述的一种抗结块粉末涂料，其特征在于：所述粉末流动助剂为经过电荷改性的低分子量聚丙烯，聚丙烯的粒度在20μm以下。

3.根据权利要求2所述的一种抗结块粉末涂料，其特征在于：所述粉末流动助剂采用粉末涂料用流动助剂W-1。

4.根据权利要求1所述的一种抗结块粉末涂料，其特征在于：所述聚酯树脂为端羧基聚酯树脂，酸值为68～75mgKOH/g，玻璃化温度T_g为60～67℃。

5.根据权利要求1所述的一种抗结块粉末涂料，其特征在于：所述固化剂为异氰尿酸三缩水甘油酯。

6.根据权利要求1所述的一种抗结块粉末涂料，其特征在于：所述聚酯树脂和固化剂的质量比为93:7。

7.根据权利要求1所述的一种抗结块粉末涂料，其特征在于：抗结块粉末涂料的耐温性测试步骤如下：

(1)取100g粉末用胶袋密封包装；

(2)将步骤(1)袋中的粉末平面铺开，放在设定好温度的恒温试验箱中；

(3)将步骤(2)中的粉末连续实验8h后，打开密封胶袋并放进少量空气捏紧口袋；

(4)将步骤(3)中的袋子上下翻转并轻轻抖动袋中的粉末三、四次；

(5)将步骤(4)中的胶袋子打开，目测粉末是否有结块。

8.一种如权利要求1至7任一项所述抗结块粉末涂料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

S1、将各组分按照配方：聚酯树脂50～70份、固化剂3～7份、填料10～20份、钛白粉10～25份、流平剂0.5～1.5份、增光剂0.5～1.5份、安息香0.1～1份、粉末流动助剂0～3份、颜料0～5份称重，预混6～9min，高速混合机搅拌；

S2、将S1步骤中的粉末加入挤出机熔融挤出、压片，其中挤出机Ⅰ区的温度为90～100℃，Ⅱ区温度为95～105℃；

S3、将步骤S2中的片料加入磨粉机磨粉，其中磨粉机的主磨转速45～50Hz，副磨转速20～35Hz，筛网180～200目；得到粉末涂料。