CN107868584A - 一种汽车铝轮毂罩光用亚光透明粉末涂料及其制备方法 - Google Patents

一种汽车铝轮毂罩光用亚光透明粉末涂料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种汽车铝轮毂罩光用亚光透明粉末涂料，主要由甲组分和乙组分制成，二者的质量份配比为1：2～2:1，其中甲组分主要由以下质量份配比的原料制成：高酸值超耐候端羧基聚脂、异氰尿酸三缩水甘油酯、低环氧当量GMA树脂、潜伏性促进剂、氨基改性低聚酯流平剂、紫外线吸收剂、光稳定剂、苯偶姻，乙组分采用低酸值超耐候端羧基聚脂，其它同甲组分，该涂料为亚光透明粉末涂料，其光泽在70％以下，并具有罩光涂层的高流平性、高透明度、高耐候性能以及较好的耐腐蚀性能，满足铝轮毂涂层良好的美观度与耐久性的涂覆要求。本发明还公开了上述汽车铝轮毂罩光用亚光透明粉末涂料的制备方法。

Description

一种汽车铝轮毂罩光用亚光透明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，具体涉及一种汽车铝轮毂罩光用亚光透明粉末涂料及其制备方法。
背景技术
随着人们对美观的要求越来越高，在铝轮毂的涂装中出现了一种新的涂装工艺，即铝轮毂底粉+色漆+精车+亚光高耐候透明粉工艺，该工序需要亚光透明粉具有极好的流平性、高透明度、高耐候以及高耐腐蚀性能。
目前，铝轮毂罩光用透明粉市场上大批量使用的是高光泽透明粉，是由环氧基丙烯酸为基体制成，罩光后铝轮毂表面形成高光泽的镜面效果，随着人们欣赏观念的变化，市场上出现了对亚光透明粉末罩光铝轮毂的需求，而亚光透明粉末在市场上还没有批量使用。
目前铝轮毂罩光用透明粉的发明都为高光类型，例如：“一种罩光用丙烯酸透明粉末涂料及其制备方法”201410182056.3，“环氧官能丙烯酸类涂料粉末和由其制得的粉末涂层”200810108733.1，“一种适合于低温固化的汽车铝轮毂罩光丙烯酸透明粉末涂料及其制备方法”201510756183.4等都是高光泽透明粉末涂料，并非铝轮毂罩光用亚光透明粉末。
发明内容
本发明的目的在于提供一种汽车铝轮毂罩光用亚光透明粉末涂料，该涂料为亚光透明粉末涂料，其光泽在70％以下，并具有罩光涂层的高流平性、高透明度、高耐候性能以及较好的耐腐蚀性能，满足铝轮毂涂层良好的美观度与耐久性的涂覆要求。
本发明的目的还在于提供上述汽车铝轮毂罩光用亚光透明粉末涂料的制备方法。
本发明的上述第一个目的是通过以下技术方案来实现的：一种汽车铝轮毂罩光用亚光透明粉末涂料，主要由甲组分和乙组分制成，二者的质量份配比为1：2～2:1，
其中甲组分主要由以下质量份配比的原料制成：
乙组分主要由以下质量份配比的原料制成：
本发明在甲组分和乙组分的原料中添加了潜伏性促进剂，降低了粉末涂料的初始反应温度，实现了170～180℃温度下固化；通过低环氧当量GMA树脂辅助固化，提高了粉末涂层足够的致密性，进而提高涂层的耐腐蚀性能；通过紫外线吸收剂和光稳定剂的搭配，提高涂层的耐候性能；通过采用氨基改性低聚酯流平剂提高了涂层的透明度和抗干扰性。
在上述汽车铝轮毂罩光用亚光透明粉末涂料的各原料中：
所述的高酸值超耐候端羧基聚脂的型号为NH9001，其酸值为45～55mgKOH/g，所述的低酸值超耐候端羧基聚脂的型号为擎天NH9508，其酸值为19～25mgKOH/g，广州擎天材料科技有限公司生产。
本发明所述的异氰尿酸三缩水甘油酯，为固化剂TGIC，鞍山生产。
所述的低环氧当量GMA树脂的型号为SA-300，环氧当量为290～350g/eq，软化点为105～120℃，捷通达新材料有限公司。
进一步优选的：所述的高酸值超耐候端羧基聚脂和异氰尿酸三缩水甘油酯之间的质量份配比为88：12～92：8；所述的低酸值超耐候端羧基聚脂和异氰尿酸三缩水甘油酯之间的配比为94：6～96：4。
所述的潜伏性促进剂是一种或多种端羧基聚酯类化合物，其酸值为28～32，玻璃化温度81℃，白色粉末或块状，该潜伏性促进剂不同于传统的咪唑类促进剂，不会增加黄变引起涂膜颜色变化，在促进涂层固化的同时又保证流平性几乎无丧失。
具体地，所述的潜伏性促进剂包括端羧基聚碳酸酯类化合物、端羧基聚丙烯酸酯类化合物和端羧基聚酯类化合物中的一种。
本发明所述的氨基改性低聚酯流平剂优选为486CFL，TROY。
本发明所述的紫外线吸收剂优选为Tinuvin 1130，苯并三氮唑类，BASF。
本发明所述的光稳定剂优选为Tinuvin 292，BASF。
本发明所述的苯偶姻优选为市售涂料常规助剂，具体为安息香。
本发明的上述第二个目的是通过以下技术方案来实现的：上述的汽车铝轮毂罩光用亚光透明粉末涂料的制备方法，包括以下步骤：
一、甲组分制备
(1)按配比称取各原料高酸值超耐候端羧基聚脂、异氰尿酸三缩水甘油酯、低环氧当量GMA树脂、潜伏性促进剂、氨基改性低聚酯流平剂、紫外线吸收剂、光稳定剂和苯偶姻，置于反应容器中，充分混合并破碎，得到混合预混物料a；
(2)将混合预混物料a送入双螺杆挤出机中挤出；
(3)挤出后的物料经压片机压片、冷却、粉碎、筛分，即制得甲组分；
二、乙组分制备
(1)按配比称取各原料低酸值超耐候端羧基聚脂、异氰尿酸三缩水甘油酯、低环氧当量GMA树脂、潜伏性促进剂、氨基改性低聚酯流平剂、紫外线吸收剂、光稳定剂、苯偶姻，置于混料缸，充分混合并破碎，得到混合预混物料b；
(2)混合预混物料b送入双螺杆挤出机中挤出；
(3)挤出后的物料经压片机压片、冷却、粉碎、筛分，即制得乙组分；
三、汽车铝轮毂罩光用亚光透明粉末涂料的制备
将甲组分和乙组分按上述质量份配比混合、过筛，即制得汽车铝轮毂罩光用亚光透明粉末涂料。
在该汽车铝轮毂罩光用亚光透明粉末涂料的制备方法中：
步骤(一)和步骤(二)的步骤(1)中充分混合并破碎时，破碎时间优选为5～20min，更好是5～15分钟，最佳是5～10分钟。
步骤(一)和步骤(二)的步骤(2)中所述的双螺杆挤出机优选选用JFY-30型履带式双螺杆挤出机，挤出温度一区优选为90～110℃，更好是95～105℃，二区优选为80～110℃，更好为90～100℃。
步骤(一)和步骤(二)的步骤(3)中挤出后的物料经粉碎并筛分后的粉体粒径即粉体的等效粒径D50为1～100μm，优选为1～80μm，更好是10～40μm。
本发明制作的汽车铝轮毂罩光用亚光透明粉末涂料的涂装方法是：用高压静电喷枪，涂装于表面经过处理的汽车铝轮毂底材上，厚度一般为60～120μm，优选60～100μm，固化温度180℃，固化时间为10～20分钟，采用固化炉进行固化，得到成品汽车铝轮毂罩光用亚光透明粉末涂料。根据本发明，粉末涂料涂覆的金属，是铝及其合金的铸造件。并且最好是清洁的经过预处理过的，例如用磷酸锌或磷酸铁进行过预处理。基材为铝轮或汽车内部装潢件。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
(1)本发明采用了超耐候的高低酸值聚酯树脂并添加紫外线吸收剂和光稳定剂，赋予了涂层高耐候性能；
(2)本发明选用了低环氧当量GMA树脂辅助固化，结合潜伏性促进剂的添加，使涂料的固化温度降低到170～180℃固化；
(3)本发明采用了氨基改性聚酯类流平剂，保证了产品极佳的透明度和抗干扰性。
具体实施方式
除非另外说明，所有的工艺和所有的实施例都在标准温度和气压下进行。
本文所列的范围都包括端值且可以相互组合。
在本文中，术语“粉末涂料”表示粉末涂料组合物，术语“粉末涂层”表示由粉末涂料组合物形成的涂层。
下面列举一些具体实例对本发明进行说明，有必要在此指出的是以下具体实施例只用于对本发明作进一步说明，不代表对本发明保护范围的限制。其他人根据本发明做出的一些非本质的调整和修改仍属于本发明的保护范围。
实施例1
本实施例提供的汽车铝轮毂罩光用亚光透明粉末涂料，主要由甲组分和乙组分制成，二者的质量份配比为1：1。
其中甲组分和乙组分由以下质量份配比的原料制成，具体见下表1。
表1甲组分和乙组分的原料及其配比
其中高酸值超耐候端羧基聚脂的型号为擎天NH9001，其酸值为45～55mgKOH/g，所述的低酸值超耐候端羧基聚脂的型号为擎天NH9508，其酸值为19～25mgKOH/g，广州擎天材料科技有限公司生产。
异氰尿酸三缩水甘油酯，为固化剂TGIC，鞍山生产。
低环氧当量GMA树脂的型号为SA-300，环氧当量为290～350g/eq，软化点为105～120℃，捷通达新材料有限公司。
高酸值超耐候端羧基聚脂和异氰尿酸三缩水甘油酯之间的质量份配比为90：10；低酸值超耐候端羧基聚脂和异氰尿酸三缩水甘油酯之间的质量份配比为95：5。
潜伏性促进剂是一种或多种端羧基聚酯类化合物，其酸值为28～32，玻璃化温度81℃，白色粉末或块状，该潜伏性促进剂不同于传统的咪唑类促进剂，不会增加黄变引起涂膜颜色变化，在促进涂层固化的同时又保证流平性几乎无丧失。
具体地，潜伏性促进剂包括端羧基聚碳酸酯类化合物、端羧基聚丙烯酸酯类化合物和端羧基聚酯类化合物中的一种。
氨基改性低聚酯流平剂为486CFL，TROY。
本发明所述的紫外线吸收剂为Tinuvin 1130，苯并三氮唑类，BASF。
光稳定剂为Tinuvin 292，BASF。
苯偶姻为安息香。
该汽车铝轮毂罩光用亚光透明粉末涂料的制备方法，包括以下步骤：
(1)甲组分制备：
①按配比称取高酸值超耐候端羧基聚脂(45-55mgKOH/g)、异氰尿酸三缩水甘油酯、低环氧当量GMA树脂(290～350g/eq)、潜伏性促进剂、氨基改性低聚酯流平剂、紫外线吸收剂、光稳定剂、苯偶姻，置于混料缸，充分混合破碎的时间为5～10分钟，得到混合预混物料；
②混合预混物料送入双螺杆挤出机中挤出，挤出温度一区为90～110℃，二区为80～110℃；
③挤出后的物料经压片机压片、冷却、粉碎成粒径(等效粒径D50)为25～35μm的粉体。
(2)乙组分制备：
①按配比称取低酸值超耐候端羧基聚脂(19-25mgKOH/g)、异氰尿酸三缩水甘油酯、低环氧当量GMA树脂(290～350g/eq)、潜伏性促进剂、氨基改性低聚酯流平剂、紫外线吸收剂、光稳定剂、苯偶姻，置于混料缸，充分混合并破碎，得到混合预混物料；
②混合预混物料送入双螺杆挤出机中挤出，挤出温度一区为90～110℃，二区为80～110℃；
③挤出后的物料经压片机压片、冷却、粉碎成粒径(等效粒径D50)为25～35μm的粉体；
(3)甲乙组分按1：1混合、过筛、包装。
由上述实施例得到的产品涂装固化后的涂膜性能如下表2：180℃/20min固化。
表2本实施例的产品涂装固化后的涂膜性能
检测项目 检验标准或方法 检验结果
外观 / 平整光滑，透明度佳
光泽 光泽仪 40％
CASS实验 GM4476P，240h 1mm，合格
氙灯老化 GB/T1865 1200h保光率85％
碎石冲击试验 GM9508P 8级
实施例2
本实施例提供的汽车铝轮毂罩光用亚光透明粉末涂料，主要由甲组分和乙组分制成，二者的质量份配比为1：2。
其中甲组分和乙组分由以下质量份配比的原料制成，具体见下表3。
表3甲组分和乙组分的原料及其配比
各原料来源同实施例1。
该汽车铝轮毂罩光用亚光透明粉末涂料的制备方法同实施例1。
由上述实施例得到的产品涂装固化后的涂膜性能如下表4：180℃/20min固化。
表4本实施例的产品涂装固化后的涂膜性能
检测项目 检验标准或方法 检验结果
外观 / 平整光滑，透明度佳
光泽 光泽仪 66％
CASS实验 GM4476P，240h 1mm，合格
氙灯老化 GB/T1865 1200h保光率81％
碎石冲击试验 GM9508P 8级
实施例3
本实施例提供的汽车铝轮毂罩光用亚光透明粉末涂料，主要由甲组分和乙组分制成，二者的质量份配比为1：1.5。
其中甲组分和乙组分由以下质量份配比的原料制成，具体见下表5。
表5甲组分和乙组分的原料及其配比
各原料来源同实施例1。
该汽车铝轮毂罩光用亚光透明粉末涂料的制备方法同实施例1。
由上述实施例得到的产品涂装固化后的涂膜性能如下表6：180℃/20min固化。
表6本实施例的产品涂装固化后的涂膜性能
检测项目 检验标准或方法 检验结果
外观 / 平整光滑，透明度佳
光泽 光泽仪 51％
CASS实验 GM4476P，240h 1mm，合格
氙灯老化 GB/T1865 1200h保光率86％
碎石冲击试验 GM9508P 8级
实施例4
本实施例提供的汽车铝轮毂罩光用亚光透明粉末涂料，主要由甲组分和乙组分制成，二者的质量份配比为1：2/3。
其中甲组分和乙组分主要由以下质量份配比的原料制成，具体见下表7。
表7甲组分和乙组分的原料及其配比
各原料来源同实施例1。
该汽车铝轮毂罩光用亚光透明粉末涂料的制备方法同实施例1。
由上述实施例得到的产品涂装固化后的涂膜性能如下表8：180℃/20min固化。
表8本实施例的产品涂装固化后的涂膜性能
检测项目 检验标准或方法 检验结果
外观 / 平整光滑，透明度佳
光泽 光泽仪 35％
CASS实验 GM4476P，240h 1mm，合格
氙灯老化 GB/T1865 1200h保光率79％
碎石冲击试验 GM9508P 8级
实施例5
本实施例提供的汽车铝轮毂罩光用亚光透明粉末涂料，主要由甲组分和乙组分制成，二者的质量份配比为2：1。
其中甲组分和乙组分主要由以下质量份配比的原料制成，具体见下表9。
表9甲组分和乙组分的原料及其配比
各原料来源同实施例1。
该汽车铝轮毂罩光用亚光透明粉末涂料的制备方法同实施例1。
由上述实施例得到的产品涂装固化后的涂膜性能如下表10：180℃/20min固化。
表10本实施例的产品涂装固化后的涂膜性能
检测项目 检验标准或方法 检验结果
外观 / 平整光滑，透明度佳
光泽 光泽仪 25％
CASS实验 GM4476P，240h 1mm，合格
氙灯老化 GB/T1865 1200h保光率84％
碎石冲击试验 GM9508P 8级
本发明所列举的各组分，以及本发明各组分的上下限、区间取值都能实现本发明，在此不一一列举实施例。上面列举一部分具体实施例对本发明进行说明，有必要在此指出的是上下具体实施例只用于对本发明作进一步的说明，不代表对本发明保护范围的限制。其他人根据本发明作出的一些非本质的修改和调整仍属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种汽车铝轮毂罩光用亚光透明粉末涂料，其特征是：主要由甲组分和乙组分制成，二者的质量份配比为1：2～2:1，
其中甲组分主要由以下质量份配比的原料制成：
乙组分主要由以下质量份配比的原料制成：
2.根据权利要求1所述的汽车铝轮毂罩光用亚光透明粉末涂料，其特征是：所述的高酸值超耐候端羧基聚脂的型号为擎天NH9001，其酸值为45～55mgKOH/g，所述的低酸值超耐候端羧基聚脂的型号为擎天NH9508，其酸值为19～25mgKOH/g。
3.根据权利要求1所述的汽车铝轮毂罩光用亚光透明粉末涂料，其特征是：所述的低环氧当量GMA树脂的型号为SA-300，环氧当量为290～350g/eq，软化点为105～120℃。
4.根据权利要求1所述的汽车铝轮毂罩光用亚光透明粉末涂料，其特征是：所述的高酸值超耐候端羧基聚脂和异氰尿酸三缩水甘油酯之间的质量份配比为88：12～92：8；所述的低酸值超耐候端羧基聚脂和异氰尿酸三缩水甘油酯之间的质量份配比为94：6～96：4。
5.根据权利要求1所述的汽车铝轮毂罩光用亚光透明粉末涂料，其特征是：所述的潜伏性促进剂是一种或多种端羧基聚酯类化合物，其酸值为28～32，玻璃化温度81℃。
6.根据权利要求1所述的汽车铝轮毂罩光用亚光透明粉末涂料，其特征是：所述的氨基改性低聚酯流平剂为486CFL，TROY；所述的紫外线吸收剂为苯并三氮唑类，Tinuvin 1130，BASF；所述的光稳定剂为受阻氨类，Tinuvin 292，BASF；所述的苯偶姻为安息香。
7.权利要求1-8任一项所述的汽车铝轮毂罩光用亚光透明粉末涂料的制备方法，其特征是包括以下步骤：
一、甲组分制备
(1)按配比称取各原料高酸值超耐候端羧基聚脂、异氰尿酸三缩水甘油酯、低环氧当量GMA树脂、潜伏性促进剂、氨基改性低聚酯流平剂、紫外线吸收剂、光稳定剂和苯偶姻，置于反应容器中，充分混合并破碎，得到混合预混物料a；
(2)将混合预混物料a送入双螺杆挤出机中挤出；
(3)挤出后的物料经压片机压片、冷却、粉碎、筛分，即制得甲组分；
二、乙组分制备
(1)按配比称取各原料低酸值超耐候端羧基聚脂、异氰尿酸三缩水甘油酯、低环氧当量GMA树脂、潜伏性促进剂、氨基改性低聚酯流平剂、紫外线吸收剂、光稳定剂、苯偶姻，置于混料缸，充分混合并破碎，得到混合预混物料b；
(2)混合预混物料b送入双螺杆挤出机中挤出；
(3)挤出后的物料经压片机压片、冷却、粉碎、筛分，即制得乙组分；
三、汽车铝轮毂罩光用亚光透明粉末涂料的制备
将甲组分和乙组分按上述质量份配比混合、过筛，即制得汽车铝轮毂罩光用亚光透明粉末涂料。
8.根据权利要求7所述的汽车铝轮毂罩光用亚光透明粉末涂料的制备方法，其特征是：步骤(一)和步骤(二)的步骤(1)中充分混合并破碎时，破碎时间为5～20min。
9.根据权利要求7所述的汽车铝轮毂罩光用亚光透明粉末涂料的制备方法，其特征是：步骤(一)和步骤(二)的步骤(2)中所述的双螺杆挤出机选用JFY-30型履带式双螺杆挤出机，挤出温度一区为90～110℃，二区为80～110℃。
10.根据权利要求7所述的汽车铝轮毂罩光用亚光透明粉末涂料的制备方法，其特征是：步骤(一)和步骤(二)的步骤(3)中挤出后的物料经粉碎并筛分后的粉体粒径即粉体的等效粒径D50为1～100μm。
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