CN107177300A - 一种耐沾污热固性粉末涂料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种耐沾污热固性粉末涂料，包括以下按重量份的原料制成：35‑48份羟基聚酯树脂，22‑35份异氰酸酯固化剂，20‑28份钛白粉，15‑20份沉淀硫酸钡，0.5‑2份流平剂，0.5‑1份脱气剂，1‑3份有机硅烷。本发明还公开了一种耐沾污热固性粉末涂料的制备方法。采用本发明，具有优良的耐沾污性，容易清洁。

Description

一种耐沾污热固性粉末涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及涂料领域，尤其涉及一种耐沾污热固性粉末涂料，相应地，本发明还涉及一种耐沾污热固性粉末涂料的制备方法。
背景技术
粉末涂料是一种新型的不含溶剂100份固体粉末状涂料。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。然而，现有的热固性粉末涂料的耐沾污性能较差，而且现有的粉末涂料在清洗时洗涤剂会损伤涂层表面，受损的涂膜所起到的防护作用大大降低，涂膜使用寿命也明显缩短，因此，需要提供一种新的粉末涂料来解决现有粉末涂料耐沾污差，难以清洁的技术问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种耐沾污热固性粉末涂料及其制备方法，热固性粉末涂料具有优异的流平性、耐化学性、耐候性、高表面能和高交联密度。
本发明所要解决的技术问题还在于，提供一种耐沾污热固性粉末涂料及其制备方法，热固性粉末涂料还具有优良的耐沾污性，容易清洁。
本发明所要解决的技术问题还在于，提供一种耐沾污热固性粉末涂料及其制备方法，提供高光、哑光和无光三种系列的耐沾污热固性粉末涂料。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种耐沾污热固性粉末涂料，包括以下按重量份的原料制成：
羟基聚酯树脂 35-48份；
异氰酸酯固化剂 22-35份；
钛白粉 20-28份；
沉淀硫酸钡 15-20份；
流平剂 0.5-2份；
脱气剂 0.5-1份；
有机硅烷 1-3份。
作为所述耐沾污热固性粉末涂料的优选技术方案，包括以下按重量份的原料制成具有高光特性的粉末涂料：
中羟基聚酯树脂 40-48份；
异氰酸酯固化剂 22-26份；
钛白粉 20-28份；
沉淀硫酸钡 15-20份；
流平剂 0.5-2份；
脱气剂 0.5-1份；
有机硅烷 1-3份。
作为所述耐沾污热固性粉末涂料的优选技术方案，包括以下按重量份的原料制成具有无光特性的粉末涂料：
高羟基聚酯树脂 18-20份；
低羟基聚酯树脂 18-20份；
异氰酸酯固化剂 30-35份；
钛白粉 20-28份；
沉淀硫酸钡 15-20份；
流平剂 0.5-2份；
脱气剂 0.5-1份；
有机硅烷 1-3份。
作为所述耐沾污热固性粉末涂料的优选技术方案，包括以下按重量份的原料制成具有哑光特性的粉末涂料：
高羟基聚酯树脂 12-15份；
低羟基聚酯树脂 28-33份；
异氰酸酯固化剂 25-30份；
钛白粉 20-28份；
沉淀硫酸钡 15-20份；
流平剂 0.5-2份；
脱气剂 0.5-1份；
有机硅烷 1-3份。
作为所述耐沾污热固性粉末涂料的优选技术方案，所述异氰酸酯固化剂为封闭型异氰酸酯固化剂或内封闭型异氰酸酯固化剂。
作为所述耐沾污热固性粉末涂料的优选技术方案，所述脱气剂为氨基改性酚脲表面活性剂。
作为所述耐沾污热固性粉末涂料的优选技术方案，所述粉末涂料的粒度分布为100份小于 100 微米。
相应地，本发明还提供一种耐沾污热固性粉末涂料的制备方法，包括以下步骤：
（1）将按配方称取35-48份羟基聚酯树脂，22-35份异氰酸酯固化剂，20-28份钛白粉，15-20份沉淀硫酸钡，0.5-2份流平剂，0.5-1份脱气剂，1-3份有机硅烷；
（2）将称取后的原料加入混合机中预混合；
（3）经预混合的物料送到熔融混合挤出机中熔融挤出熔融混合物料；
（4）将所述熔融混合物料通过压片冷却机压成薄片，冷却经破碎机破碎成薄而小的片状物料；
（5）将所述片状物料输送到空气分级磨进行细粉碎，通过旋风分离且捕集大部分被粉碎的半成品，再经筛粉机除去杂物或粗粉后得成品，并进行包装。
作为所述耐沾污热固性粉末涂料制备方法的优选技术方案，步骤（5）中经旋风分离器未捕集的超细粉末涂料，用袋式过滤器捕集，干净的空气排入大气中。
实施本发明，具有如下有益效果：
本发明所述耐沾污热固性粉末涂料采用羟基聚酯树脂和异氰酸酯固化剂配合在200℃条件下化学交联固化形成涂膜，由于涂料中引入了有机硅烷，克服现有粉末涂料洗涤易损涂膜的技术问题，涂膜具有自洁性和耐沾污性，增强涂膜的防护性能，延长涂膜的使用寿命。同时，在钛白粉、沉淀硫酸钡、流平剂和脱气剂的配合下，使得本发明所述耐沾污热固性粉末涂料制得涂膜具有耐候性，耐光性，高机械强度，高抗冲击强度和高附着力的特性，易于涂布，施工方便。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明作进一步地详细描述。
现有聚酯系粉末涂料中耐沾污性能较差，难以清洗，且使用洗涤剂洗净涂膜表面污迹时，洗涤剂容易损坏涂层表面，降低涂膜的防护性能和使用寿命。
为此，本发明提供了一种耐沾污热固性粉末涂料，包括以下按重量份的原料制成：
羟基聚酯树脂 35-48份；
异氰酸酯固化剂 22-35份；
钛白粉 20-28份；
沉淀硫酸钡 15-20份；
流平剂 0.5-2份；
脱气剂 0.5-1份；
有机硅烷 1-3份。
优选地，所述异氰酸酯固化剂为封闭型异氰酸酯固化剂或内封闭型异氰酸酯固化剂。
本发明所述粉末涂料的比重为1.5-1.7 g/cm 3，粒度分布为100份小于 100 微米，熔融流动性为15-30mm。
本发明所用配方是羟基聚酯树脂与异氰酸酯固化剂，在受热后熔化，形成均匀的涂膜后，200℃发生化学交联，形成分子量较高的产物，受热后不再熔化。相对于热塑性粉末树脂遇热变软和热固性粉末树脂漆高VOC含量，本发明所述热固性粉末树脂，不仅实现VOC零排放，而且施工熔融温度不需300℃，只需200℃即可，施工更方便。
有机硅烷在200℃时羟基聚酯树脂发生化学反应，可降低涂膜的表面能，使污染物难以在涂膜上附着和润湿，从而显示出优异的自洁性；由于有机硅烷在涂膜的气孔等缺陷内形成交联网络，阻止污染物侵入涂膜内部，从而实现耐沾污的功能。因此本发明所述耐沾污热固性粉末涂料添加了有机硅烷后形成的涂膜具有自洁性和耐沾污性能。
钛白粉的不仅可用作颜料和填充料，还具有能增强涂层的机械强度和附着力，防止裂纹，防止紫外线和水分透过，延长涂层寿命。
沉淀硫酸钡能提高产品耐光、耐候、耐化学及电化学腐蚀性和产品装饰效果，增强涂层的抗冲击强度。
配方中采用的脱气剂为542DG脱气剂，这种脱气剂是一种氨基改性酚脲表面活性剂，具有突出的脱气能力，不泛黄，耐烘烤性，耐光，耐候等户外使用性能。配方中还添加了流平剂，使得粉末涂料易于涂布，施工方便。
本发明所述粉末涂料还根据产品的光泽度提供了高光、哑光和无光三种系列的配方。
高光系列粉末涂料形成的涂膜测得80%以上光泽度，光泽度高，色彩鲜艳。具体配方如下：
中羟基聚酯树脂 40-48份；
异氰酸酯固化剂 22-26份；
钛白粉 20-28份；
沉淀硫酸钡 15-20份；
流平剂 0.5-2份；
脱气剂 0.5-1份；
有机硅烷 1-3份。
哑光系列粉末涂料形成的涂膜测得20%-80%光泽度，装饰效果柔和大方，特别适用于木纹热转印。具体配方如下：
高羟基聚酯树脂 12-15份；
低羟基聚酯树脂 28-33份；
异氰酸酯固化剂 25-30份；
钛白粉 20-28份；
沉淀硫酸钡 15-20份；
流平剂 0.5-2份；
脱气剂 0.5-1份；
有机硅烷 1-3份。
无光系列粉末涂料形成的涂膜测得≤20%光泽度，适合特殊的装饰效果，特别适用于木纹热转印。具体配方如下：
高羟基聚酯树脂 18-20份；
低羟基聚酯树脂 18-20份；
异氰酸酯固化剂 30-35份；
钛白粉 20-28份；
沉淀硫酸钡 15-20份；
流平剂 0.5-2份；
脱气剂 0.5-1份；
有机硅烷 1-3份。
需要说明的是，上述高羟基聚酯树脂、中羟基聚酯树脂和低羟基聚酯树脂是按聚酯树脂的羟值含量高低来区分高羟基聚酯树脂、中羟基聚酯树脂和低羟基聚酯树脂。
下面通过行业测试方法对上述高光、哑光和无光三种系列的粉末涂料进行测试，测试方法和测试结果如下表所示：
本发明所述耐沾污热固性粉末涂料广泛应用于抽油烟机、炉具、微波炉等厨房电器，以及汽车、摩托车、加油机和农业机械等对耐化学性要求较高的金属外表的涂装。
相应地，本发明提供一种耐沾污热固性粉末涂料的制备方法，包括以下步骤：
（1）将按配方称取35-48份羟基聚酯树脂，22-35份异氰酸酯固化剂，20-28份钛白粉，15-20份沉淀硫酸钡，0.5-2份流平剂，0.5-1份脱气剂，1-3份有机硅烷；
（2）将称取后的原料加入混合机中预混合；
（3）经预混合的物料送到熔融混合挤出机中熔融挤出熔融混合物料；
（4）将所述熔融混合物料通过压片冷却机压成薄片，冷却经破碎机破碎成薄而小的片状物料；
（5）将所述片状物料输送到空气分级磨进行细粉碎，通过旋风分离且捕集大部分被粉碎的半成品，再经筛粉机除去杂物或粗粉后得成品，并进行包装。
优选地，步骤（5）中经旋风分离器未捕集的超细粉末涂料，用袋式过滤器捕集，干净的空气排入大气中。
施工方法：
1、喷涂施工工艺及要求：在喷枪头部金属导流标上接上高压负极，被喷涂工件接地形成正极，使喷枪和工件之间形成一个较强的静电电场。当作为运载气体的压缩空气，将粉末涂料从供粉桶经粉管送到喷枪的导流杆时，由于导流杆接上高压负极产生的电晕放电，在其附近产生了密集的负电荷，使粉末带上负电荷，并进入了电场强度很高的静电场，在静电力和运载气体的双重作用下，粉末均匀地飞向接地工件表面形成厚薄均匀的粉层，再加热固化转化为耐久的涂膜。
施工条件：喷涂电压：60KV-80KV；喷粉气压：0.05-0.2Mpa；喷涂距离：15-30cm；固化温度为180-200℃。
2、涂装施工工艺流程：前处理-干燥-喷涂-检查-烘烤-检查-成品。
以下通过具体实施例进一步说明：
实施例1
配方：
中羟基聚酯树脂 45份；
异氰酸酯固化剂 24份；
钛白粉 25份；
沉淀硫酸钡 18份；
流平剂 1份；
脱气剂 0.5份；
有机硅烷 2份。
制备方法：
（1）将按配方称取羟基聚酯树脂，异氰酸酯固化剂，钛白粉，沉淀硫酸钡，流平剂，脱气剂和有机硅烷。
（2）将称取后的原料加入混合机中预混合。
（3）经预混合的物料送到熔融混合挤出机中熔融挤出熔融混合物料；挤出温度:进料区110-115℃，排料区115-125℃，螺杆转速45-50HZ。
（4）将所述熔融混合物料通过压片冷却机压成薄片，冷却经破碎机破碎成薄而小的片状物料。
（5）将所述片状物料输送到空气分级磨进行细粉碎，空气分级磨的主磨转速45-50HZ，副磨转速25-30HZ；通过旋风分离且捕集大部分被粉碎的半成品，再经筛粉机（过180目筛网）除去杂物或粗粉后得成品，并进行包装。
实施例2
配方：
高羟基聚酯树脂 18份；
低羟基聚酯树脂 18份；
异氰酸酯固化剂 32份；
钛白粉 25份；
沉淀硫酸钡 18份；
流平剂 1.5份；
脱气剂 0.6份；
有机硅烷 1.5份。
制备方法：
（1）将按配方称取羟基聚酯树脂，异氰酸酯固化剂，钛白粉，沉淀硫酸钡，流平剂，脱气剂和有机硅烷。
（2）将称取后的原料加入混合机中预混合。
（3）经预混合的物料送到熔融混合挤出机中熔融挤出熔融混合物料；挤出温度:进料区110-115℃，排料区115-125℃，螺杆转速45-50HZ。
（4）将所述熔融混合物料通过压片冷却机压成薄片，冷却经破碎机破碎成薄而小的片状物料。
（5）将所述片状物料输送到空气分级磨进行细粉碎，空气分级磨的主磨转速45-50HZ，副磨转速25-30HZ；通过旋风分离且捕集大部分被粉碎的半成品，再经筛粉机（过180目筛网）除去杂物或粗粉后得成品，并进行包装。
实施例3
配方：
高羟基聚酯树脂 13份；
低羟基聚酯树脂 30份；
异氰酸酯固化剂 27份；
钛白粉 25份；
沉淀硫酸钡 16份；
流平剂 0.8份；
脱气剂 0.8份；
有机硅烷 2.2份。
制备方法：
（1）将按配方称取羟基聚酯树脂，异氰酸酯固化剂，钛白粉，沉淀硫酸钡，流平剂，脱气剂和有机硅烷。
（2）将称取后的原料加入混合机中预混合。
（3）经预混合的物料送到熔融混合挤出机中熔融挤出熔融混合物料；挤出温度:进料区110-115℃，排料区115-125℃，螺杆转速45-50HZ。
（4）将所述熔融混合物料通过压片冷却机压成薄片，冷却经破碎机破碎成薄而小的片状物料。
（5）将所述片状物料输送到空气分级磨进行细粉碎，空气分级磨的主磨转速45-50HZ，副磨转速25-30HZ；通过旋风分离且捕集大部分被粉碎的半成品，再经筛粉机（过180目筛网）除去杂物或粗粉后得成品，并进行包装。
实施例4
配方：
中羟基聚酯树脂 40份；
异氰酸酯固化剂 22份；
钛白粉 23份；
沉淀硫酸钡 17份；
流平剂 1.4份；
脱气剂 0.9份；
有机硅烷 1.8份。
制备方法：
（1）将按配方称取羟基聚酯树脂，异氰酸酯固化剂，钛白粉，沉淀硫酸钡，流平剂，脱气剂和有机硅烷。
（2）将称取后的原料加入混合机中预混合。
（3）经预混合的物料送到熔融混合挤出机中熔融挤出熔融混合物料；挤出温度:进料区110-115℃，排料区115-125℃，螺杆转速45-50HZ。
（4）将所述熔融混合物料通过压片冷却机压成薄片，冷却经破碎机破碎成薄而小的片状物料。
（5）将所述片状物料输送到空气分级磨进行细粉碎，空气分级磨的主磨转速45-50HZ，副磨转速25-30HZ；通过旋风分离且捕集大部分被粉碎的半成品，再经筛粉机（过180目筛网）除去杂物或粗粉后得成品，并进行包装。
实施例5
配方：
高羟基聚酯树脂 15份；
低羟基聚酯树脂 25份；
异氰酸酯固化剂 28份；
钛白粉 25份；
沉淀硫酸钡 18份；
流平剂 1份；
脱气剂 0.5份；
有机硅烷 2份。
制备方法：
（1）将按配方称取羟基聚酯树脂，异氰酸酯固化剂，钛白粉，沉淀硫酸钡，流平剂，脱气剂和有机硅烷。
（2）将称取后的原料加入混合机中预混合。
（3）经预混合的物料送到熔融混合挤出机中熔融挤出熔融混合物料；挤出温度:进料区110-115℃，排料区115-125℃，螺杆转速45-50HZ。
（4）将所述熔融混合物料通过压片冷却机压成薄片，冷却经破碎机破碎成薄而小的片状物料。
（5）将所述片状物料输送到空气分级磨进行细粉碎，空气分级磨的主磨转速45-50HZ，副磨转速25-30HZ；通过旋风分离且捕集大部分被粉碎的半成品，再经筛粉机（过180目筛网）除去杂物或粗粉后得成品，并进行包装。
以上所述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，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种耐沾污热固性粉末涂料，其特征在于，包括以下按重量份的原料制成：
羟基聚酯树脂 35-48份；
异氰酸酯固化剂 22-35份；
钛白粉 20-28份；
沉淀硫酸钡 15-20份；
流平剂 0.5-2份；
脱气剂 0.5-1份；
有机硅烷 1-3份。
2.如权利要求1所述耐沾污热固性粉末涂料，其特征在于，包括以下按重量份的原料制成具有高光特性的粉末涂料：
中羟基聚酯树脂 40-48份；
异氰酸酯固化剂 22-26份；
钛白粉 20-28份；
沉淀硫酸钡 15-20份；
流平剂 0.5-2份；
脱气剂 0.5-1份；
有机硅烷 1-3份。
3.如权利要求1所述耐沾污热固性粉末涂料，其特征在于，包括以下按重量份的原料制成具有无光特性的粉末涂料：
高羟基聚酯树脂 18-20份；
低羟基聚酯树脂 18-20份；
异氰酸酯固化剂 30-35份；
钛白粉 20-28份；
沉淀硫酸钡 15-20份；
流平剂 0.5-2份；
脱气剂 0.5-1份；
有机硅烷 1-3份。
4.如权利要求1所述耐沾污热固性粉末涂料，其特征在于，包括以下按重量份的原料制成具有哑光特性的粉末涂料：
高羟基聚酯树脂 12-15份；
低羟基聚酯树脂 28-33份；
异氰酸酯固化剂 25-30份；
钛白粉 20-28份；
沉淀硫酸钡 15-20份；
流平剂 0.5-2份；
脱气剂 0.5-1份；
有机硅烷 1-3份。
5.如权利要求1所述耐沾污热固性粉末涂料，其特征在于，所述异氰酸酯固化剂为封闭型异氰酸酯固化剂或内封闭型异氰酸酯固化剂。
6.如权利要求1所述耐沾污热固性粉末涂料，其特征在于，所述脱气剂为氨基改性酚脲表面活性剂。
7.如权利要求1所述耐沾污热固性粉末涂料，其特征在于，所述粉末涂料的粒度分布为100份小于 100 微米。
8.一种如权利要求1所述耐沾污热固性粉末涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将按配方称取35-48份羟基聚酯树脂，22-35份异氰酸酯固化剂，20-28份钛白粉，15-20份沉淀硫酸钡，0.5-2份流平剂，0.5-1份脱气剂，1-3份有机硅烷；
（2）将称取后的原料加入混合机中预混合；
（3）经预混合的物料送到熔融混合挤出机中熔融挤出熔融混合物料；
（4）将所述熔融混合物料通过压片冷却机压成薄片，冷却经破碎机破碎成薄而小的片状物料；
（5）将所述片状物料输送到空气分级磨进行细粉碎，通过旋风分离且捕集大部分被粉碎的半成品，再经筛粉机除去杂物或粗粉后得成品，并进行包装。
9.如权利要求8所述耐沾污热固性粉末涂料的制备方法，其特征在于，步骤（5）中经旋风分离器未捕集的超细粉末涂料，用袋式过滤器捕集，干净的空气排入大气中。
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