CN107793813A - 一种用于自动化设备的超薄涂层粉末涂料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及涂料的制备，公开了一种用于自动化设备的超薄涂层粉末涂料的制备方法，该制备方法包括以下步骤：1）混合：将涂料原料和溶剂混合均匀后，形成液态混合物；2）研磨：将液态混合物进行研磨后过滤，得到充分浸润溶剂的原料；3）加压：将充分浸润溶剂的原料放入高压釜，加压并保持；4）降压：突然降低高压釜内压力；5）收集。本发明通过先加压再降压的方式制备粉末涂料，无需干燥步骤，并且保证已充分研磨的粉末颗粒不团聚，粉末涂料粒径保持在10‑15μm，既降低了粉末涂料的粒径，克服了使用过程中表面不平整和涂层太厚的缺点，又不会出现涂装施工中效率下降，上粉率低，回收率低的问题，工艺简单易实现，适用于工业化生产。

Description

一种用于自动化设备的超薄涂层粉末涂料的制备方法
技术领域
本发明涉及涂料的制备，尤其涉及一种用于自动化设备的超薄涂层粉末涂料的制备方法。
背景技术
自动化设备表面一般需要喷涂涂料用来防腐蚀，有些特殊设备还需要耐高温防火等要求，使用的涂料中粉末涂料具有很多优势。粉末涂料是一种高速发展的涂料品种，具有节能环保、无三废污染的优点。但是粉末涂料的应用现在还存在一些限制，其两大缺点就是不能得到液体涂料那样平整的涂层表面和较薄的涂层厚度，这限制了粉末涂料在很多产品上的使用，涂层表面不平整不仅降低了涂层防腐蚀的能力，较厚的涂层厚度也会增加涂料的用量。表面不平整或涂层太厚是由于粉末涂料的粒径太大造成。目前普遍使用的粉末涂料的粒径多分布在10-70μm之间，如果生产粒径在10-15μm的粉末涂料，就能够克服表面不平整和涂层太厚的缺点。为此，粉末涂料的细化就吸引了各国科技人员的极大兴趣。
申请号为201010613612.X的中国专利公开了一种粉末涂料的制备方法，该方法采用超声分散和真空冷冻干燥方法，粉末涂料的粉体不会发生团聚，粒径不会增大，因此制得的粉末涂料的粒径小于10微米。但是小于10微米的超细粉基本不带电，会导致涂装施工中效率下降，上粉率低，回收率低的问题。
申请号为201310228659.8的中国专利公开了及一种纳米型超薄涂层粉末涂料，通过将各原料按比例混合均匀，挤出，研磨，得到成品。但是此方法虽然可以将涂料研磨至粒径很低，但是研磨结束后粉体在在干燥过程中，容易发生团聚，粒径增大，因此制得的涂料效果会比预期有所降低。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种用于自动化设备的超薄涂层粉末涂料的制备方法，通过先加压再突然降压的方式去除溶剂，涂料原料不会团聚，得到粒径较小的粉末涂料。
本发明的具体技术方案为：该制备方法包括以下步骤：
1）混合：将涂料原料和溶剂混合均匀后，形成液态混合物；
2）研磨：将液态混合物进行研磨后过滤，得到充分浸润溶剂的原料；
3）加压：将充分浸润溶剂的原料放入高压釜，加压并保持10-20 min；
4）降压：在0-3s内突然降低高压釜内压力至0 kgf/cm2；
5）收集：将减压干燥后的原料分离收集。
涂料原料先在高压釜内受到挤压，原料颗粒间相互摩擦会使原料粒径进一步降低，随后使高压釜压力突然降低至0 kgf/cm2，会使原料表面吸附的溶剂突然汽化，气流会携带原料颗粒分散，因此在此过程中粉末涂料不会发生团聚，经检测，制得的粉末涂料粒径在10-15μm之间，并且无需额外的干燥步骤。
作为优选，所述步骤1）中涂料原料包括树脂，固化剂，流平剂，消孔剂和颜料。
涂料原料均为本领域技术人员所知的常用原料，还可以额外添加本领域技术人员所知的其它组分，例如填料和助剂。
作为优选，所述树脂为热固性环氧树脂、聚酯树脂、环氧-聚酯树脂或丙烯酸树脂。
作为优选，所述步骤1）中溶剂为脂肪族烃、芳烃、酮、酯、二醇、醚、醚酯、二醇醚、二醇醚酯、醇或醚醇。
所用溶剂为涂料原料不溶或难溶的易挥发溶剂，起到帮助研磨和分散的作用。汽化后的溶剂分子与粉末涂料分离后在常压下液化成液体，可以再次循环使用，节约成本。
作为优选，所述步骤2）中使用高速球磨机进行研磨，球磨机转速为1000-2500rpm。
作为优选，经过步骤1）和2）后得到的原料组合物平均粒径大于30μm时重复进行步骤1）和2），至涂料组合物粒径为10-15μm时，进行步骤3）和4）。
作为优选，所述步骤3）中高压釜压力为加压到3-8 kgf/cm2。
作为优选，所述步骤5）中采用旋风分离器进行分离收集。
与现有技术对比，本发明的有益效果是：本发明通过先加压再降压的方式制备粉末涂料，无需额外干燥步骤，并且保证已充分研磨的粉末颗粒不团聚，粉末涂料粒径保持在10-15μm，既降低了粉末涂料的粒径，克服了使用过程中表面不平整和涂层太厚的缺点，又不会出现涂装施工中效率下降，上粉率低，回收率低的问题，工艺简单易实现，适用于工业化生产。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
实施例1
将热固性环氧树脂、固化剂、流平剂、消孔剂、颜料和溶剂混合均匀后，在转速为1000rpm的高速球磨机中球磨至平均粒径10μm左右，然后过滤得到充分浸润溶剂的原料，将充分浸润溶剂的原料放入高压釜，加压到3 kgf/cm2并保持20 min，在0-3s内突然降低高压釜内压力至0 kgf/cm2，然后采用旋风分离器进行分离收集，所得涂料粉末即为产品。
实施例2
将热固性聚酯树脂、固化剂、流平剂、消孔剂、颜料和溶剂混合均匀后，在转速为2500rpm的高速球磨机中球磨至平均粒径15μm左右，然后过滤得到充分浸润溶剂的原料，将充分浸润溶剂的原料放入高压釜，加压到5 kgf/cm2并保持10 min，在0-3s内突然降低高压釜内压力至0 kgf/cm2，然后采用旋风分离器进行分离收集，所得涂料粉末即为产品。
实施例3
将热固性丙烯酸树脂、固化剂、流平剂、消孔剂、颜料和溶剂混合均匀后，在转速为1800rpm的高速球磨机中球磨至平均粒径13μm左右，然后过滤得到充分浸润溶剂的原料，将充分浸润溶剂的原料放入高压釜，加压到8 kgf/cm2并保持15 min，在0-3s内突然降低高压釜内压力至0 kgf/cm2，然后采用旋风分离器进行分离收集，所得涂料粉末即为产品。
实施例4
将热固性环氧-聚酯树脂、固化剂、流平剂、消孔剂、颜料和溶剂混合均匀后，在转速为2000rpm的高速球磨机中球磨至平均粒径11μm左右，然后过滤得到充分浸润溶剂的原料，将充分浸润溶剂的原料放入高压釜，加压到6 kgf/cm2并保持17 min，在0-3s内突然降低高压釜内压力至0 kgf/cm2，然后采用旋风分离器进行分离收集，所得涂料粉末即为产品。
本发明中所用原料、设备，若无特别说明，均为本领域的常用原料、设备；本发明中所用方法，若无特别说明，均为本领域的常规方法。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变换，均仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (8)

1.一种用于自动化设备的超薄涂层粉末涂料的制备方法，其特征在于，该制备方法包括以下步骤：
1）混合：将涂料原料和溶剂混合均匀后，形成液态混合物；
2）研磨：将液态混合物进行研磨后过滤，得到充分浸润溶剂的原料；
3）加压：将充分浸润溶剂的原料放入高压釜，加压并保持10-20 min；
4）降压：在0-3s内突然降低高压釜内压力至0 kgf/cm2；
5）收集：将减压干燥后的原料分离收集。
2.如权利要求1所述的用于自动化设备的超薄涂层粉末涂料的制备方法，其特征在于，所述步骤1）中涂料原料包括树脂，固化剂，流平剂，消孔剂和颜料。
3.如权利要求2所述的用于自动化设备的超薄涂层粉末涂料的制备方法，其特征在于，所述树脂为热固性环氧树脂、聚酯树脂、环氧-聚酯树脂或丙烯酸树脂。
4.如权利要求1或2所述的用于自动化设备的超薄涂层粉末涂料的制备方法，其特征在于，所述步骤1）中溶剂为脂肪族烃、芳烃、酮、酯、二醇、醚、醚酯、二醇醚、二醇醚酯、醇或醚醇。
5.如权利要求1所述的用于自动化设备的超薄涂层粉末涂料的制备方法，其特征在于，所述步骤2）中使用高速球磨机进行研磨，球磨机转速为1000-2500rpm。
6.如权利要求1所述的用于自动化设备的超薄涂层粉末涂料的制备方法，其特征在于，经过步骤1）和2）后得到的原料组合物平均粒径大于30μm时重复进行步骤1）和2），至涂料组合物粒径为10-15μm时，进行步骤3）和4）。
7.如权利要求1所述的用于自动化设备的超薄涂层粉末涂料的制备方法，其特征在于，所述步骤3）中高压釜压力为加压到3-8 kgf/cm2。
8.如权利要求1所述的用于自动化设备的超薄涂层粉末涂料的制备方法，其特征在于，所述步骤5）中采用旋风分离器进行分离收集。
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