CN109354969A - 一种仿阳极粉末涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种仿阳极粉末涂料及其制备方法，所述粉末涂料按重量百分数计算，包括20～30％的环氧树脂、20～30％的聚酯树脂、30～40％的硫酸钡、2～10％的云母粉和3～10％助剂；本发明通过在粉末涂料中引入硫酸钡和云母粉，调节二者的配比，使得二者之间具有协同效果，能够大幅提升粉末涂料成膜后的表面流平性和光泽度，得到的漆膜流平性能能够达到10级，光泽度能够达到98.5，表面具有金属光泽，上述特性使得本发明得到的粉末涂料具有较好的防阳极效果，使之能够替代传统高污染的阳极电镀用于制备器件表面涂层。

Description

一种仿阳极粉末涂料及其制备方法

技术领域

本发明属于涂料领域，尤其涉及一种仿阳极粉末涂料及其制备方法。

背景技术

目前，在工业设计领域中，许多金属部件表面均需要进行阳极电镀处理，以使其表面光滑并有金属光泽，阳极电镀得到的涂层较难脱落，镀层紧密且难以察觉，使其受到客户的良好评价，然而，阳极电镀过程中会产生大量的废水，增加了企业的废水处理成本，并对人体的健康有很大危害，为了响应国家对于环境保护的号召，本领域的技术人员需要研发一种新的具有金属光泽和高表面反照率的粉末涂料，使其避免传统电镀和涂料工艺中产生废水废渣的问题，涂覆在器件表面后能够达到经传统阳极处理后表面效果，减少电镀工业对于环境和人体的危害和影响。

粉末涂料涂层的金属光泽主要通过使得涂料宏观表面光滑、流平性好，微观表面粗糙、反射和散射率高来实现，传统的粉末涂料通过在其组分中引入铝粉、二氧化硅、钛白粉或颜料使其在涂覆成膜后表面呈现金属光泽或提高成膜后的表面反照率。例如，CN1077730A中公开了一种聚酯反光粉末涂料，由反光基层涂料A料和反光折射层表面涂料B料两部分组成，其中A料的组分包括聚酯树脂、钛白粉、硫酸钡、流平剂、固化剂、FG合成树脂、颜料和铝粉，B料的组分包括丙烯酸树脂、环氧树脂、聚乙烯醇缩丁醛、颜料和玻璃微珠，上述粉末涂料可以经由电喷涂设备直接喷涂在表面结构复杂的物体上，得到的涂膜光泽率为90～95％，附着力为1～2级，成膜效果较好，然而，上述方法得到的粉末涂料，其A、B组分需要分开使用，存储和使用并不方便，其成膜后的金属效果、附着力和光泽率仍需进一步提升。CN102464924A中公开了一种有色反射隔热涂料，按重量百分数计算，由25～53％的丙烯酸乳液、15～25％的钛白粉、0.1～10％的红外反射颜料、10～20％的碳酸钙粉、3～8％的滑石粉、3～8％的高岭土粉、0.2～0.5％的分散剂、0.1～0.3％的湿润剂、0.3～0.5％的消泡剂、0.6～1.2％的增稠剂、1～3％的成膜助剂和0.1～0.4％的防腐剂组成，上述方法得到的涂料虽然无需分为A、B组分进行涂覆，减少了操作步骤，然而，其得到的涂膜对非红外线波段的电磁波反照率较低且无明显金属光泽，无法满足客户对于涂膜金属光泽程度的需求。

在现有技术的基础上，本领域的技术人员需要进一步改进现有技术中的配方，减少涂料的喷涂工艺，提高粉末涂料产品在成膜后表面的平整度和对于可见光波段电磁波的反照率，以研发出一种新的防阳极粉末涂料及其制备方法，满足日益增长的客户需求。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种新的防阳极粉末涂料及其制备方法，使得得到涂料成膜后表面的平整度和对于可见光波段电磁波的反照率进一步提高，满足环保和客户对于涂层金属光泽的需求。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

本发明的目的之一在于提供了一种仿阳极粉末涂料，所述粉末涂料按重量百分数计算，包括如下组分；

其中，环氧树脂的重量百分数可以为21％、22％、23％、24％、25％、26％、27％、28％或29％等，聚酯树脂的重量百分数可以为21％、22％、23％、24％、25％、26％、27％、28％或29％等，硫酸钡的重量百分数可以为31％、32％、33％、34％、35％、36％、37％、38％或39％等，云母粉的重量百分数可以为3％、4％、5％、6％、7％、8％或9％等，助剂的重量百分数可以为4％、5％、6％、7％、8％或9％等。

本发明在环氧树脂和聚酯树脂涂料基体中引入了硫酸钡和云母粉，硫酸钡的引入能够增加涂料成膜得到的膜的微观不平整性，进而增强涂膜对于可见光的反射和散射效应，云母粉的引入能够增强涂料成膜得到的膜的流平性能进而增强，二者的协同效应使得得到的粉末涂料在喷涂成膜后，表面流平性优良，对可见光的反照率明显增强，进而能够在无需引入金属组分的条件下使得被喷涂的器件表面呈现金属光泽。

优选地，所述环氧树脂的软化点为88～90℃。

优选地，所述聚酯树脂的粘度为20～40Pa·s，例如为21Pa·s、23Pa·s、25Pa·s、27Pa·s、29Pa·s、31Pa·s、33Pa·s、35Pa·s、37Pa·s或39Pa·s等，上述软化点和粘度的选择有利于进一步提高涂料成膜后的流平性能。

优选地，所述助剂包括抗氧剂、流平剂或分散剂中的任意一种或至少两种的混合物。

优选地，所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂。

优选地，所述双酚A型环氧树脂的数均分子量为2000～5000，例如为2200、2400、2600、2800、3000、3200、3400、3600、3800、4000、4200、4400、4600或4800等。

优选地，所述聚酯树脂通过间苯二甲酸和戊二醇共聚得到，上述聚酯树脂组分和的选择有利于提高涂膜的流平性能。

优选地，所述硫酸钡的粒径为20～100nm，例如为25nm、30nm、35nm、40nm、45nm、50nm、55nm、60nm、65nm、70nm、75nm、80nm、85nm、90nm或95nm等，较小的硫酸钡粒径有利于增加微观层面上的漫反射现象，因此能够进一步提高涂膜的金属光泽。

优选地，所述云母粉的粒径为500～1000nm，例如为550nm、600nm、650nm、700nm、750nm、800nm、850nm、900nm或950nm等，适合粒径的云母粉有利于平铺在涂膜表面，提高涂膜的流平性和反照率。

优选地，所述硫酸钡与云母粉的重量比为3～20:1，例如为4:1、5:1、6:1、7:1、8:1、9:1、10:1、11:1、12:1、13:1、14:1、15:1、16:1、17:1、18:1或19:1等，进一步优选为8～10:1，在上述配比下，得到的粉末涂料涂层效果最优。

本发明的目的之二在于提供一种所述粉末涂料的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

将环氧树脂、聚酯树脂、硫酸钡、云母粉和助剂按配方量混合，搅拌，研磨至混合物的粒径≤10μm，得到所述粉末涂料。

本发明所述的数值范围不仅包括上述例举的点值，还包括没有例举出的上述数值范围之间的任意的点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明通过在粉末涂料中引入硫酸钡和云母粉，调节二者的配比，使得二者之间具有协同效果，能够大幅提升粉末涂料成膜后的表面流平性和光泽度，得到的漆膜流平性能能够达到10级，光泽度能够达到98.5，表面具有金属光泽，上述特性使得本发明得到的粉末涂料具有较好的防阳极效果，使之能够替代传统高污染的阳极电镀用于制备器件表面涂层。

具体实施方式

下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

实施例1

通过如下方法制备粉末涂料1：

将30g软化点为88～90℃，数均分子量为4200的双酚A型环氧树脂、30g粘度为25Pa·s的聚间苯二甲酸戊二醇酯、27g平均粒径为50nm的硫酸钡、3g平均粒径为800nm的云母粉、3g抗氧剂、3g流平剂和4g分散剂混合，置于搅拌机中搅拌30min，之后用球磨机研磨至混合物的粒径≤10μm，得到所述粉末涂料1。

实施例2

通过如下方法制备粉末涂料2：

将28g软化点为88～90℃，数均分子量为4200的双酚A型环氧树脂、20g粘度为25Pa·s的聚间苯二甲酸戊二醇酯、40g平均粒径为50nm的硫酸钡、2g平均粒径为800nm的云母粉、3g抗氧剂、3g流平剂和4g分散剂混合，置于搅拌机中搅拌30min，之后用球磨机研磨至混合物的粒径≤10μm，得到所述粉末涂料2。

实施例3

通过如下方法制备粉末涂料3：

将25g软化点为88～90℃，数均分子量为4200的双酚A型环氧树脂、25g粘度为25Pa·s的聚间苯二甲酸戊二醇酯、30g平均粒径为50nm的硫酸钡、10g平均粒径为800nm的云母粉、3g抗氧剂、3g流平剂和4g分散剂混合，置于搅拌机中搅拌30min，之后用球磨机研磨至混合物的粒径≤10μm，得到所述粉末涂料3。

实施例4

通过如下方法制备粉末涂料4：

将20g软化点为88～90℃，数均分子量为4200的双酚A型环氧树脂、28g粘度为25Pa·s的聚间苯二甲酸戊二醇酯、40g平均粒径为50nm的硫酸钡、2g平均粒径为800nm的云母粉、3g抗氧剂、3g流平剂和4g分散剂混合，置于搅拌机中搅拌30min，之后用球磨机研磨至混合物的粒径≤10μm，得到所述粉末涂料4。

实施例5

通过如下方法制备粉末涂料5：

将30g软化点为88～90℃，数均分子量为2300的双酚A型环氧树脂、30g粘度为25Pa·s的聚间苯二甲酸戊二醇酯、27g平均粒径为50nm的硫酸钡、3g平均粒径为800nm的云母粉、3g抗氧剂、3g流平剂和4g分散剂混合，置于搅拌机中搅拌30min，之后用球磨机研磨至混合物的粒径≤10μm，得到所述粉末涂料5。

实施例6

通过如下方法制备粉末涂料6：

将30g软化点为88～90℃，数均分子量为4200的双酚A型环氧树脂、30g粘度为20Pa·s的聚间苯二甲酸戊二醇酯、27g平均粒径为50nm的硫酸钡、3g平均粒径为800nm的云母粉、3g抗氧剂、3g流平剂和4g分散剂混合，置于搅拌机中搅拌30min，之后用球磨机研磨至混合物的粒径≤10μm，得到所述粉末涂料6。

实施例7

通过如下方法制备粉末涂料7：

将30g软化点为88～90℃，数均分子量为4200的双酚A型环氧树脂、30g粘度为25Pa·s的聚间苯二甲酸戊二醇酯、27g平均粒径为20nm的硫酸钡、3g平均粒径为800nm的云母粉、3g抗氧剂、3g流平剂和4g分散剂混合，置于搅拌机中搅拌30min，之后用球磨机研磨至混合物的粒径≤10μm，得到所述粉末涂料7。

实施例8

通过如下方法制备粉末涂料8：

将30g软化点为88～90℃，数均分子量为4200的双酚A型环氧树脂、30g粘度为25Pa·s的聚间苯二甲酸戊二醇酯、27g平均粒径为150nm的硫酸钡、3g平均粒径为800nm的云母粉、3g抗氧剂、3g流平剂和4g分散剂混合，置于搅拌机中搅拌30min，之后用球磨机研磨至混合物的粒径≤10μm，得到所述粉末涂料8。

实施例9

通过如下方法制备粉末涂料9：

将30g软化点为88～90℃，数均分子量为4200的双酚A型环氧树脂、30g粘度为25Pa·s的聚间苯二甲酸戊二醇酯、27g平均粒径为50nm的硫酸钡、3g平均粒径为500nm的云母粉、3g抗氧剂、3g流平剂和4g分散剂混合，置于搅拌机中搅拌30min，之后用球磨机研磨至混合物的粒径≤10μm，得到所述粉末涂料9。

实施例10

通过如下方法制备粉末涂料10：

将30g软化点为88～90℃，数均分子量为4200的双酚A型环氧树脂、30g粘度为25Pa·s的聚间苯二甲酸戊二醇酯、27g平均粒径为50nm的硫酸钡、3g平均粒径为1000nm的云母粉、3g抗氧剂、3g流平剂和4g分散剂混合，置于搅拌机中搅拌30min，之后用球磨机研磨至混合物的粒径≤10μm，得到所述粉末涂料10。

实施例11

通过如下方法制备粉末涂料11：

将30g软化点为88～90℃，数均分子量为4200的双酚A型环氧树脂、30g粘度为25Pa·s的聚间苯二甲酸戊二醇酯、27g平均粒径为50nm的硫酸钡、3g平均粒径为1500nm的云母粉、3g抗氧剂、3g流平剂和4g分散剂混合，置于搅拌机中搅拌30min，之后用球磨机研磨至混合物的粒径≤10μm，得到所述粉末涂料11。

实施例12

通过如下方法制备粉末涂料12：

将30g软化点为88～90℃，数均分子量为4200的双酚A型环氧树脂、30g粘度为25Pa·s的聚间苯二甲酸戊二醇酯、27g平均粒径为50nm的硫酸钡、3g平均粒径为200nm的云母粉、3g抗氧剂、3g流平剂和4g分散剂混合，置于搅拌机中搅拌30min，之后用球磨机研磨至混合物的粒径≤10μm，得到所述粉末涂料12。

实施例13

通过如下方法制备粉末涂料13：

将30g软化点为88～90℃，数均分子量为4200的双酚A型环氧树脂、30g粘度为25Pa·s的聚对苯二甲酸乙二醇酯、27g平均粒径为50nm的硫酸钡、3g平均粒径为800nm的云母粉、3g抗氧剂、3g流平剂和4g分散剂混合，置于搅拌机中搅拌30min，之后用球磨机研磨至混合物的粒径≤10μm，得到所述粉末涂料13。

对照例1

通过如下方法制备粉末涂料14：

将30g软化点为88～90℃，数均分子量为4200的双酚A型环氧树脂、30g粘度为25Pa·s的聚间苯二甲酸戊二醇酯、3g平均粒径为800nm的云母粉、3g抗氧剂、3g流平剂和4g分散剂混合，置于搅拌机中搅拌30min，之后用球磨机研磨至混合物的粒径≤10μm，得到所述粉末涂料14。

对照例2

通过如下方法制备粉末涂料15：

将30g软化点为88～90℃，数均分子量为4200的双酚A型环氧树脂、30g粘度为25Pa·s的聚间苯二甲酸戊二醇酯、27g平均粒径为50nm的硫酸钡、3g抗氧剂、3g流平剂和4g分散剂混合，置于搅拌机中搅拌30min，之后用球磨机研磨至混合物的粒径≤10μm，得到所述粉末涂料15。

对比例3

通过如下方法制备粉末涂料16：

将30g软化点为88～90℃，数均分子量为4200的双酚A型环氧树脂、30g粘度为25Pa·s的聚醋酸乙烯酯、27g平均粒径为50nm的硫酸钡、3g平均粒径为800nm的云母粉、3g抗氧剂、3g流平剂和4g分散剂混合，置于搅拌机中搅拌30min，之后用球磨机研磨至混合物的粒径≤10μm，得到所述粉末涂料16。

通过如下测试方法对各实施例和对照例中得到的粉末涂料1～16进行测试，测试结果列于表1。

(1)流平性能测试

根据美国标准ASTM D2801-69《测试通过牵伸法涂料流平特性的方法》中所述的方法分别测试得到的粉末涂料1～16的流平性能，其中0级为流平性能最差，10级为流平性能最优。

(2)光泽度测试

根据国家标准GB/T 9754-2007《色漆和清漆不含金属颜料的色漆漆膜的20°、60°和85°镜面光泽的测定》中所述的方法分别测试得到的粉末涂料1～16的在20°入射角下的光泽度。

表1粉末涂料1～16的性能对比表

综上所述，本发明通过在粉末涂料中引入硫酸钡和云母粉，调节二者的配比，使得二者之间具有协同效果，能够大幅提升粉末涂料成膜后的表面流平性和光泽度，得到的漆膜流平性能能够达到10级，光泽度能够达到98.5，表面具有金属光泽，上述特性使得本发明得到的粉末涂料具有较好的防阳极效果，使之能够替代传统高污染的阳极电镀用于制备器件表面涂层。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种仿阳极粉末涂料，其特征在于，所述粉末涂料按重量百分数计算，包括如下组分；

2.根据权利要求1所述的粉末涂料，其特征在于，所述环氧树脂的软化点为88～90℃。

3.根据权利要求1或2所述的粉末涂料，其特征在于，所述聚酯树脂的粘度为20～40Pa·s。

4.根据权利要求1～3之一所述的粉末涂料，其特征在于，所述助剂包括抗氧剂、流平剂或分散剂中的任意一种或至少两种的混合物。

5.根据权利要求1～4之一所述的粉末涂料，其特征在于，所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂；

优选地，所述双酚A型环氧树脂的数均分子量为2000～5000。

6.根据权利要求1～5之一所述的粉末涂料，其特征在于，所述聚酯树脂通过间苯二甲酸和戊二醇共聚得到。

7.根据权利要求1～6之一所述的粉末涂料，其特征在于，所述硫酸钡的粒径为20～100nm。

8.根据权利要求1～7之一所述的粉末涂料，其特征在于，所述云母粉的粒径为500～1000nm。

9.根据权利要求1～8之一所述的粉末涂料，其特征在于，所述硫酸钡与云母粉的重量比为3～20:1，优选为8～10:1。

10.一种如权利要求1～9之一所述的粉末涂料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：

将环氧树脂、聚酯树脂、硫酸钡、云母粉和助剂按配方量混合，搅拌，研磨至混合物的粒径≤10μm，得到所述粉末涂料。