CN107099184A - 一种粉末涂料用固体流平剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种粉末涂料用固体流平剂，按重量份数计，包括以下原料：无机物沉淀法白炭黑40‑70份、液体丙烯酸酯均聚物50‑70份、湿润促进剂乙烯基双硬脂酰胺10‑70份。本发明还公开了该粉末涂料用固体流平剂的制备方法。
Description
技术领域
本发明涉及粉末涂料领域，尤其是一种粉末涂料用固体流平剂及其制备方法。
背景技术
粉末涂料是一种环保型、不含VOC有机物排放的粉状涂料，具有防腐性能好、涂膜机械强度高、综合成本低、可百分之百环保利用等特点，现在已经成为公认的符合生产效率高、优良涂膜性能、生态经济环保型产品。粉末涂料的成膜过程是依靠熔融状态下树脂的流动而成。由于熔体粘度高，限制了熔体流平，易形成橘皮，甚至鱼眼、缩孔等表面缺陷，不仅起不到装饰效果而且会降低其保护功能。目前添加流平剂是克服这些毛病的最有效方法。通过添加流平剂可以平衡涂膜表面张力，减除贝纳德漩涡效应，消除涂膜表面缺陷，形成了较好的平整、光滑、均匀表面。
目前，粉末涂料常用的都是粘稠状的液体流平剂，在运输、生产中使用不方便并且在生产中不易混合均匀，影响了粉末涂料产品的质量。现有的粉末涂料用固体流平剂主要是通过纳米氧化铝、纳米二氧化硅、沉淀硫酸钡等无机粉末固态物吸附丙烯酸酯均聚物类液体流平剂。将其用于粉末涂料中时，涂膜流平性不尽人意、避免不了杂料干扰、鱼眼，涂膜表面特别是深色涂膜产品的雾影严重，不鲜映不清晰；成本高，而且现有的固体流平剂在夏天高温容易粘结一起结成大的团块，影响使用。
发明内容
本发明的第一个目的在于提供一种粉末涂料用固体流平剂。
本发明的第二个目的在于提供上述粉末涂料用固体流平剂的制备方法。
为实现上述第一个目的，本发明采用以下内容：
一种粉末涂料用固体流平剂，按重量份数计，包括以下原料：
无机物沉淀法白炭黑40-70份、液体丙烯酸酯均聚物50-70份、湿润促进剂乙烯基双硬脂酰胺10-70份。
优选地，市售粉末涂料用固体流平剂，按重量份数计，包括以下原料：
无机物沉淀法白炭黑50份、液体丙烯酸酯均聚物60份、湿润促进剂乙烯基双硬脂酰胺40份。
所述无机物沉淀法白炭黑是指以硫酸、盐酸、CO2与水玻璃为基本原料以沉淀法生产的二氧化硅。优选地，所述无机物沉淀法白炭黑的平均粒径为4.5-5.5微米，吸油量≥280ml/100g。也可以是市售产品，例如为寿光宝特化工有限公司产无机物沉淀法白炭黑。
所述液体丙烯酸酯均聚物是由丙烯酸丁酯70wt％、丙烯酸甲酯24.5wt％、丙烯酸β-羟丙酯5wt％、引发剂BPPD 0.5wt％在甲苯回流状态下进行反应所得的共聚物；其粘度为5000-7500mPa.S(50℃)。也可以是市售产品，例如为宁波南海化学有限公司的液体流平剂BLP402。
优选地，所述湿润促进剂乙烯基双硬脂酰胺的粒径为0.1-0.5毫米，熔点140-146.5℃。
为实现上述第二个目的，本发明采用以下内容：
上述粉末涂料用固体流平剂的制备方法，包括以下步骤：
1)将无机物沉淀法白炭黑、液体丙烯酸酯均聚物依次投入带高速破碎功能的混合机中；
2)同步启动带高速破碎功能混合机的混合电机和高速破碎电机，进行混合高速粉碎，至液体丙烯酸酯均聚物全部被无机物沉淀法白炭黑吸附，形成固体混合物；
3)向步骤2)得到的固体混合物中加入湿润促进剂乙烯基双硬脂酰胺，再同步启动混合电机和高速破碎电机，混合高速粉碎，得到所述粉末涂料用固体流平剂。
本发明得到的粉末涂料用固体流平剂是白色固体混合物。
进一步地，步骤1)中，所述带高速破碎功能的混合机的混合电机的功率18.5KW、转速480r/min，高速破碎电机的功率7.5KW、转速2980r/min。
进一步地，步骤2)中，同步启动混合电机和高速破碎电机，混合并高速粉碎10-30分钟。
进一步地，步骤3)中，同步启动混合电机和高速破碎电机，混合并高速粉碎5-10分钟。
本发明具有以下优点：
本发明的粉末涂料用固体流平剂即使在夏天的高温天气也不结团块，方便了粉末涂料的生产，提高了产品质量；将其用作粉末涂料的流平剂，制造出的粉末涂料有着优良的流平性，基本上避免了涂膜表面鱼眼、缩孔缺陷，涂膜表面特别是深色涂膜产品表面色彩清晰鲜明，提高了粉末涂料的装饰性；且原料成本低廉，制备步骤简单、仅需要使用一个高速混合机，降低了设备投资，提高了经济效益。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例对本发明做进一步的说明。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。
实施例1
一种粉末涂料用固体流平剂的制备方法，包括以下步骤：
1)将70㎏无机物沉淀法白炭黑、70㎏液体丙烯酸酯均聚物依次按顺序投入带高速破碎功能的混合机中(为山东圣士达机械科技有限公司产粉末涂料生产设备GHJ-400L，混合电机的功率18.5KW、转速480r/min，高速破碎电机的功率7.5KW、转速2980r/min)。
2)同步启动混合电机和高速破碎电机，混合高速粉碎10-30分钟至液体丙烯酸酯均聚物被无机物沉淀法白炭黑吸附，形成细小颗粒和超细粉末混合的粉状固体。
3)停机，向粉末状混合物中加入10㎏湿润促进剂乙烯基双硬脂酰胺，再同步启动混合电机和高速破碎电机，混合高速粉碎5-10分钟即得粉状固体成品，为本发明的粉末涂料用固体流平剂。
实施例2
一种粉末涂料用固体流平剂的制备方法，包括以下步骤：
1)将50㎏无机物沉淀法白炭黑、60㎏液体丙烯酸酯均聚物依次按顺序投入带高速破碎功能的混合机中(为山东圣士达机械科技有限公司产粉末涂料生产设备GHJ-400L)。
2)同步启动混合电机和高速破碎电机，混合高速粉碎10-30分钟至液体丙烯酸酯均聚物被无机物沉淀法白炭黑吸附，形成均匀的粉末状混合物。
3)停机，向粉末状混合物中加入40㎏湿润促进剂乙烯基双硬脂酰胺，再同步启动混合电机和高速破碎电机，混合高速粉碎5-10分钟即得粒径均匀的粉末状固体成品，为本发明的粉末涂料用固体流平剂。
实施例3
一种粉末涂料用固体流平剂的制备方法，包括以下步骤：
1)将40㎏无机物沉淀法白炭黑、50㎏液体丙烯酸酯均聚物依次按顺序投入带高速破碎功能的混合机中(为山东圣士达机械科技有限公司产粉末涂料生产设备GHJ-400L)。
2)同步启动混合电机和高速破碎电机，混合高速粉碎10-30分钟至液体丙烯酸酯均聚物被无机物沉淀法白炭黑吸附，形成具有一部分软的颗粒状固体混合物。
3)停机，向粉末状混合物中加入70㎏湿润促进剂乙烯基双硬脂酰胺，同步启动混合电机和高速破碎电机，混合高速粉碎5-10分钟即得软粒状固体成品，为本发明的粉末涂料用固体流平剂。
为了验证本发明的粉末涂料用固体流平剂的效果，采用黑色粉末涂料配方(见表1)，分别通过原材料混合、熔化挤出、冷却压片、磨粉、制得平均D50粒径30μm黑色粉末，静电喷涂、烘烤条件：190℃、20分钟；进行效果比较，效果见表2。
表1黑色粉末涂料配方
| 应用例1 | 应用例2 | 应用例3 | |
| 1968A纯聚酯树脂 | 200 | 200 | 200 |
| β羟烷基酰胺 | 10.6 | 10.6 | 10.6 |
| 安息香 | 0.8 | 0.8 | 0.8 |
| 沉淀硫酸钡 | 150 | 150 | 150 |
| Z311炭黑 | 3.3 | 3.3 | 3.3 |
| 实施例1的流平剂 | 3.5 | — | — |
| 实施例2的流平剂 | — | 3.5 | — |
| 实施例3的流平剂 | — | — | 3.5 |
表2效果
为了验证本发明的粉末涂料用固体流平剂的优点及性能，以应用例2的配方为优选的配方，选用市场上的两种固体流平剂，按表3制备粉末涂料并测试涂膜表面及性能。
表3
其中，1968A纯聚酯树脂为江苏欣宝科技股份有限公司XB-1968A纯聚酯树脂；β羟烷基酰胺为黄山华惠科技有限公司HAA纯聚酯树脂固化剂；安息香为弋阳中大化学有限责任公司产品；沉淀硫酸钡为襄阳隆福矿业有限公司2500型；Z311炭黑为山东知本原特种炭黑有限公司Z311；固体流平剂1为武汉银彩科技有限公司L88流平剂；固体流平剂2为湖北来斯化工H88新材料有限公司H88。
制备方法：将各原料混合，挤出，粉碎，磨粉，得到平均D50粒径30μm，烘烤条件：190℃、20分钟。
性能测试见表4。
表4性能测试结果
| 性能项目 | 应用例2粉末涂料 | 对比例1粉末涂料 | 对比例2粉末涂料 |
| 48℃储存24h | 黑色易流动粉末状 | 黑色易流动粉末状 | 黑色粒块状 |
| 涂膜外观 | 平整光滑、色彩鲜映清晰 | 有轻微桔纹、有雾影 | 平整、有少量针孔，有雾影 |
| 流平性 | 平整光滑 | 轻微桔纹 | 平整 |
| 光泽60° | 97 | 94 | 95 |
从表4可以看出，采用本发明的方法制备的固体流平剂生产的粉末涂料具有良好的流平性，而且消除了鱼眼、缩孔、雾影缺陷，产生了比较理想的效果。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。
Claims (9)
1.一种粉末涂料用固体流平剂，其特征在于，按重量份数计，包括以下原料：
无机物沉淀法白炭黑40-70份、液体丙烯酸酯均聚物50-70份、湿润促进剂乙烯基双硬脂酰胺10-70份。
2.根据权利要求1所述的一种粉末涂料用固体流平剂，其特征在于，按重量份数计，包括以下原料：
无机物沉淀法白炭黑50份、液体丙烯酸酯均聚物60份、湿润促进剂乙烯基双硬脂酰胺40份。
3.根据权利要求1或2所述的一种粉末涂料用固体流平剂，其特征在于，所述无机物沉淀法白炭黑的平均粒径为4.5-5.5微米，吸油量≥280ml/100g。
4.根据权利要求1或2所述的一种粉末涂料用固体流平剂，其特征在于，所述液体丙烯酸酯均聚物是由丙烯酸丁酯70wt％、丙烯酸甲酯24.5wt％、丙烯酸β-羟丙酯5wt％、引发剂BPPD 0.5wt％在甲苯回流状态下进行反应所得的共聚物；其粘度为5000-7500mPa.S，50℃。
5.根据权利要求1或2所述的一种粉末涂料用固体流平剂，其特征在于，所述湿润促进剂乙烯基双硬脂酰胺的粒径为0.1-0.5毫米，熔点140-146.5℃。
6.如权利要求1-5任一所述的粉末涂料用固体流平剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将无机物沉淀法白炭黑、液体丙烯酸酯均聚物依次投入带高速破碎功能的混合机中；
2)同步启动带高速破碎功能混合机的混合电机和高速破碎电机，进行混合高速粉碎，至液体丙烯酸酯均聚物全部被无机物沉淀法白炭黑吸附，形成固体混合物；
3)向步骤2)得到的固体混合物中加入湿润促进剂乙烯基双硬脂酰胺，再同步启动混合电机和高速破碎电机，混合高速粉碎，得到所述粉末涂料用固体流平剂。
7.根据权利要求6所述的粉末涂料用固体流平剂的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述带高速破碎功能的混合机的混合电机的功率18.5KW、转速480r/min，高速破碎电机的功率7.5KW、转速2980r/min。
8.根据权利要求6所述的粉末涂料用固体流平剂的制备方法，其特征在于，步骤2)中，同步启动混合电机和高速破碎电机，混合并高速粉碎10-30分钟。
9.根据权利要求6所述的粉末涂料用固体流平剂的制备方法，其特征在于，步骤3)中，同步启动混合电机和高速破碎电机，混合并高速粉碎5-10分钟。
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