CN110804377A - 低温快速固化粉末涂料的多涂组合体系及其涂覆方法和涂层 - Google Patents

低温快速固化粉末涂料的多涂组合体系及其涂覆方法和涂层 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种低温快速固化粉末涂料的多涂组合体系及其涂覆方法和涂层，包括用于基材底涂的底涂粉末涂料和用于基材面涂的面涂粉末涂料，其中，底涂粉末涂料包括底涂环氧树脂，底涂环氧树脂的环氧当量范围为400‑700；面涂粉末涂料包括占其酸值不低于50的高酸值聚酯树脂，以及1种或多种面涂环氧树脂，面涂环氧树脂的环氧当量范围在400‑800；本发明通过对原材料的筛选以及涂层结构的创新设计，在确保粉末涂料稳定存储性能以及涂层的优异防护性能的前提下，可以实现更低固化温度以及更短固化时间下的低温快速固化，尤其适合在包括MDF等热敏性基材中的涂装应用，涂层具有非常优异的表面抗性表现。

Description

低温快速固化粉末涂料的多涂组合体系及其涂覆方法和涂层
技术领域
本发明属于热固性粉末涂料领域，具体涉及了一种低温快速固化粉末涂料的多涂组合体系，本发明还涉及了该多涂组合体系的涂覆方法和其应用的涂层。
背景技术
热固性粉末涂料虽然具有四“E”(Economical-经济、Environmental-环保、Efficient-高效、Excellent performance-性能卓越)的优点,但它的一些弱点也是显而易见的，比如固化条件比较苛刻，固化温度一般在180～200℃之间。若能降低固化温度、降低能耗，是环保和节能减排的需要；同时高固化温度除了导致能耗高外，也导致了对一些不能耐高温的基材如塑料、木材等的涂装受到限制，大大制约了粉末涂料的应用领域。而且从进一步提高效率的角度来考虑，低温固化的粉末涂料，在保持固化温度不变的条件下，所需的固化时间可以比常温固化的粉末涂料来的短的多，因而可以提高生产效率。综上所述，实现粉末涂料的低温快速固化，已成为粉末涂料业界的发展方向之一。
具体来说，中密度纤维板(MDF)是以木质纤维或其他植物纤维为原材料，施加脲醛树脂或者其他胶粘剂制成的密度在500-900kg/m3的人造板材，有不易腐蚀虫蛀，胀缩性小，便于加工，机械性能好等优点。MDF喷粉涂装有3大优点：1.粉末涂层比较坚固，不易被破坏，包装时可以比较粗放，节省包装成本。2.粉末涂料在喷涂烘烤时都无VOC排放，对环境友好。3.粉末可以回收利用，利用率高，降低成本。
长期以来，在从事粉末涂料以及相关配套领域如原材料、设备的同仁们的努力下，MDF粉末涂料低温固化方面已取得了不小的进展。例如：现在纯环氧体系底粉产品可以做到红外炉130℃/3-5分钟固化，但环氧的耐黄变和耐候性能差，不能用于户外使用，较之环氧体系耐黄变好些的聚酯/环氧混合型砂纹产品体系也可以做到红外炉130℃/3-5分钟完全固化，但是这已成为聚酯/环氧混合型的固化条件极限，而且无法制成平面产品。
但很多MDF客户已经不满足于传统的130℃/3-5分钟的固化条件，开始追求更低的固化温度，更短的固化时间。由于国内的MDF材质量相对较差，耐温性不佳，国内的厂商更加追求低温固化产品。在这种大背景下，实现更低温度和/或更短时间固化的粉末涂料产品开发已经变得重要而急迫。
根据申请人的检索结果，发现现有技术中公开的超低固化温度粉末产品技术为：公开号CN 103122199 A的中国发明专利，其公开了一种超低温固化双组分粉末涂料及其制备方法，由A和B两个组份按重量份数比为2:1-4:1组成：其中，A组份原料按重量份数计为：树脂：63-66.5，固化促进剂：0.5-2，流平剂或砂纹剂：0.1-1.5，安息香：0.3-0.6，脱气剂：0.2-0.8，颜填料：20-29.7，抗氧化剂：0-2，B组份原料按重量份数计为固化剂：10-30，流平剂或砂纹剂：0.1-1.5，颜填料：20-30；该技术通过双拼组分实现在110-120℃的固化。然而由于申请人通过应用对比试验后发现，该技术方案的涂膜表面抗性较差，而且由于该技术方案的实施极大地受制于所应用的基材，当应用的基材特性不同，会导致其低温固化效果也存在明显差别，超低温固化的实施效果的稳定可靠性难以保证。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种低温快速固化粉末涂料的多涂组合体系及其涂覆方法和涂层，通过对原材料的筛选以及涂层结构的创新设计，在确保粉末涂料稳定存储性能以及涂层的优异防护性能的前提下，可以实现更低固化温度以及更短固化时间下的低温快速固化，尤其适合在包括MDF等热敏性基材中的涂装应用，涂层具有非常优异的表面抗性表现。
本发明采用的技术方案如下：
一种低温快速固化粉末涂料的多涂组合体系，包括用于基材底涂的底涂粉末涂料和用于基材面涂的面涂粉末涂料，其中，所述底涂粉末涂料包括底涂环氧树脂，所述底涂环氧树脂的环氧当量范围为400-700；所述面涂粉末涂料包括占其酸值不低于50的高酸值聚酯树脂，以及1种或多种面涂环氧树脂，所述面涂环氧树脂的环氧当量范围在400-800。
优选地，所述底涂环氧树脂占所述底涂粉末涂料重量份的45-85％，所述高酸值聚酯树脂占所述面涂粉末涂料重量份的20-60％，所述面涂环氧树脂占所述面涂粉末涂料的10-50％重量份。
优选地，所述高酸值聚酯树脂的酸值范围在60-100；进一步优选地，所述高酸值聚酯树脂的酸值范围在65-90；具体优选地，所述高酸值聚酯树脂的酸值范围在70-85。
优选地，所述面涂环氧树脂包括其环氧当量范围在500-800的第一面涂环氧树脂和其环氧当量范围在400-600的第二面涂环氧树脂；本申请人通过大量实验验证还令人惊喜地发现，采用具有不同环氧当量的环氧树脂的复配方式，这些环氧树脂同时与高酸值聚酯树脂进行不同反应速度下的交流固化反应，该配方组合方案可以最大程度地平衡面涂产品固化体系的反应活性和Tg，使得实现最佳的面涂涂装效果，而且配方方案非常简单，所需原料种类少，利于实施推广应用。
优选地，所述第一面涂环氧树脂占面涂粉末涂料重量份的8-35％，所述第二面涂环氧树脂占面涂粉末涂料重量份的2-25％。
优选地，所述底涂粉末涂料和/或所述面涂粉末涂料还包括占其不超过10％重量份的催化剂，所述催化剂采用磷系或者胺系催化剂；本申请中的催化剂可用于进一步加快固化反应速度。
优选地，根据如上所述的多涂组合体系的涂覆方法，首先将所述底涂粉末涂料施涂在基材上并通过单次或多次第一固化工艺成型底涂涂层，然后在涂覆有底涂涂层的基材上施涂面涂粉末涂料并通过第二固化工艺成型面涂涂层。
优选地，所述第一固化工艺和所述第二固化工艺的固化温度不超过150℃，固化时间不超过10分钟。
优选地，所述第一固化工艺和/或所述第二固化工艺的固化温度范围在110-125℃，固化时间范围在1-7分钟。
优选地，所述第一固化工艺和/或所述第二固化工艺的固化温度不超过120℃，固化时间不超过3分钟。
优选地，所述第一固化工艺和/或第二固化工艺的固化方式采用红外固化方式。
优选地，根据如上所述的低温快速固化粉末涂料的多涂组合体系应用的多涂涂层，包括固化在热敏性基材上的底涂涂层和面涂涂层，其中，所述底涂涂层的厚度范围为60-120μm，所述面涂涂层的厚度范围为60-120μm。
优选地，所述热敏性基材采用MDF。
需要说明的是，本专利全文涉及的环氧当量单位为g/eq，涉及的酸值单位为mgKOH/g。
需要说明的是，在现有技术中，采用底涂加面涂的组合方案通常用于防腐蚀基材涂装防护中，通常应用于易发生腐蚀的金属基材中，底涂涂料通过与金属基材进行涂覆结合，有效防止金属基材发生腐蚀。而且尚未发现将底涂加面涂的组合方案应用于热敏性基材中，用于实现低温固化技术效果的技术公开，而且在现有技术中，应用于MDF等热敏性基材的低温固化技术中，人们通常认为要实现快速且低温的固化技术，需要将涂层与基材直接进行涂装，便于在基材上便于实现最直接的快速固化反应，同时通过原料配方筛选调节胶化时间，尽可能快速与基材直接进行交联固化，因而为了利于交联固化效果，现有技术针对低温固化机理以及MDF特性提出了较多关于混合树脂体系、双组分体系以及各种高活性添加助剂等原料配方筛选角度的开发技术方案。然而，本申请人通过创造性地开发探索，发现现有技术采用单层涂装的技术方案属于本行业的技术偏见，采用多涂涂装结构结合原料体系筛选可以获得令人惊讶的技术效果：
本发明通过打破现有低温固化均是采用不同体系复配的单一配方改善技术思路，首次提出采用纯环氧体系作为底涂体系，环氧/聚酯混合固化体系作为面涂体系作为实现低温快速固化效果的粉末涂料产品组合，其中，纯环氧体系与基材可以非常良好地附着结合，在低温快速固化条件下就可以在基材上预先形成致密的纯环氧底涂固化膜，实现对基材表面非常良好的封闭性能，最大程度地避免基材内部在固化过程时发生物理或化学变化而导致形变问题，同时环氧/聚酯混合固化体系在低温快速固化条件下可以具有非常良好的机械性能和耐化学品性能，在光照和受热后更不易发生黄变，保证了涂膜外观效果，而且在纯环氧底涂固化膜上直接涂覆，尽可能不受到基材本身状态的限制；因此，本发明采用纯环氧体系作为底涂体系、环氧/聚酯混合固化体系作为面涂体系组合方案可完美地弥补自身单独体系在常规低温固化工艺存在的不足，两者结合后可以有力确保粉末涂料的稳定存储性能以及涂层的优异防护性能，同时可以实现更低固化温度以及更短固化时间下的低温快速固化，尤其适合在包括MDF等热敏性基材中的涂装应用；此外，本发明提出的解决方案在应用于不同类别的热敏性基材以及不同规格的MDF产品中，均可取得低温快速固化效果，不易受其应用基材类别和规格的限制。
附图说明
附图1是本发明具体实施方式下多涂涂层的结构示意图。
具体实施方式
本发明实施例公开了一种低温快速固化粉末涂料的多涂组合体系，包括用于基材底涂的底涂粉末涂料和用于基材面涂的面涂粉末涂料，其中，底涂粉末涂料包括底涂环氧树脂，底涂环氧树脂的环氧当量范围为400-700；面涂粉末涂料包括占其酸值不低于50的高酸值聚酯树脂，以及1种或多种面涂环氧树脂，面涂环氧树脂的环氧当量范围在400-800。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
本申请提出的低温快速固化粉末涂料的多涂组合体系，包括用于基材底涂的底涂粉末涂料和用于基材面涂的面涂粉末涂料，其中，在具体实施时，底涂粉末涂料的配方采用以下重量份的原料：
表1底涂粉末涂料的配方
Figure BDA0002292731650000061
优选地，在本实施方式中，底涂粉末涂料通常呈现白色或灰白色，具有基础遮盖力即可。
面涂粉末涂料的配方采用以下重量份的原料：
表2面涂粉末涂料的配方
Figure BDA0002292731650000071
其中优选地，高酸值聚酯树脂的酸值范围在60-100；进一步优选地，高酸值聚酯树脂的酸值范围在65-90；具体优选地，高酸值聚酯树脂的酸值范围在70-85。
需要说明的是，以上表1和表2所列出的重量份是优选选择，本领域技术人员在具体实施时，可以根据常规技术手段或公知常识结合实际需求对树脂、催化剂、脱气剂以及砂纹剂进行具体局部调整选择，应也可以获得与本申请类似的技术效果。当然地，本申请人建议表1中的底涂环氧树脂的中重量份不要低于45份，表2中的高酸值聚酯树脂不要低于20份，第一面涂环氧树脂不要低于8份，第二面涂环氧树脂不要低于2份，否则涂膜的基本性能表现会明显变差；
将以上原料配方通过公知工艺制备技术分别得到底涂粉末涂料和面涂粉末涂料，公知工艺制备技术通常包括：称量、预混、熔融挤出、磨粉、旋风分离等工序后制备得到，当然，本申请也不排除采用现有技术中的其他工艺分别制备得到底涂粉末涂料和面涂粉末涂料，本申请对其没有特别限定之处。
为了验证本申请各实施例的技术效果，本申请特别进行了以下多组实施例进行测试性能对比：
实施例1：一种低温快速固化粉末涂料的多涂组合体系，包括用于基材底涂的底涂粉末涂料和用于基材面涂的面涂粉末涂料，其中，
底涂粉末涂料的配方采用如下表3所示的原料：
表3实施例1中底涂粉末涂料的配方
原料类型 重量份 具体原料型号
环氧树脂 600 采用国都化学的KD-211D
环氧树脂固化剂 45 采用胺类固化剂
催化剂 5 采用磷系固化剂
流平剂 10 采用ESTRON的RESIFLOW P-67A
安息香 12 采用来自南海化学的AXX-BENZOIN
脱气剂 20 来自BYK的CERAFLOUR 961
颜填料 308 氢氧化铝
总量 1000 /
面涂粉末涂料的配方采用如下表4所示的原料：
表4实施例1中面涂粉末涂料的配方
原料 配比 原料备注
高酸值聚酯树脂 400 采用DSM的URALAC P 3250，酸值范围在70-85
第一面涂环氧树脂 150 采用南亚化学的NPES-903H
第二面涂环氧树脂 100 采用国都化学的KD-211D
催化剂 6 采用磷系固化剂
脱气剂 15 来自BYK的CERAFLOUR 961
砂纹剂 2 含氟共聚物
颜填料 327 氢氧化铝
总量 1000 /
本实施例1采用具有不同环氧当量的环氧树脂的复配方案，这些环氧树脂同时与高酸值聚酯树脂进行不同反应速度下的交流固化反应，该配方组合方案可以最大程度地平衡面涂产品固化体系的反应活性和Tg，使得实现最佳的面涂涂装效果，而且配方方案非常简单，所需原料种类少，利于实施推广应用。经试验检测发现，采用单一环氧当量的环氧树脂配方，无法实现对反应活性和Tg之间的最优平衡，因而在取得涂膜的综合性能表现上要明显差于采用具有不同环氧当量的环氧树脂的复配方案。
在其他实施方式中，也可以选择在本申请提出的优选参数范围内的其他重量份原料分别作为底涂粉末涂料和面涂粉末涂料的配方，均可以获得基本相似的技术效果，本申请人还通过大量实施应用对比结合公知常识以及研发经验，发现采用在本申请优选参数范围外的重量份原料作为涂料配方来实施应用时，其在涂层综合性能表现会明显弱于在本申请优选参数范围内的实施例。
本申请首先针对本实施例1制得的底涂粉末涂料和面涂粉末涂料相对于现有市场上公开销售的可在130℃温度下交联固化的MDF用纯环氧粉末涂料(来自老虎表面技术新材料)和聚酯/环氧混合体系粉末涂料(来自阿克苏粉末涂料)进行了如下表5所示的基本性能比较：
表5粉末涂料的基本性能测试对比
Figure BDA0002292731650000091
我们通过以上表5所示内容可知：
第一、本实施例提供的底涂粉末涂料和面涂粉末涂料均具有很快的反应速度：具体来说，对于面涂体系，在120℃温度下的胶化时间在65-75秒，在130℃温度下的胶化时间在40-50秒，对于底涂体系，在120℃温度下的胶化时间在85-95秒，在130℃温度下的胶化时间在50-60秒；本实施例的整体胶化时间远远快于目前已商业化的MDF用低温固化粉末涂料，在130℃温度下，本实施例提供的粉末涂料胶化时间只有MDF用低温固化粉末涂料的一半，而在120℃温度下，现有的MDF用低温固化粉末涂料的胶化时间很长(高于20分钟)，超过了MDF可接受的固化时间，无法实现实施应用。
第二、本实施例在120℃温度下固化成型的涂膜基本性能和外观与在130℃温度下固化成型的涂膜没有差别，因此可证实本申请可以明显降低固化温度，缩短固化时间。
本实施例还公开了如上所述的多涂组合体系的涂覆方法，基材采用MDF(其具体型号为：E2；供应商为：东莞市厚街展创)，其操作步骤包括：
S10)、首先将底涂粉末涂料施涂在MDF上并通过第一固化工艺成型底涂涂层，具体实施过程为：启动红外固化线，使得红外固化室的温度保持在120℃，将MDF放置在传送线上，传动线将MDF自动传送至红外固化室，固化时间选择为3分钟，达到固化时间后，传送线将完成第一固化工艺的MDF自动传送至室外；
S20)、然后在涂覆有底涂涂层的MDF上施涂面涂粉末涂料并通过第二固化工艺成型面涂涂层，具体实施过程如下：将涂覆有底涂涂层的MDF通过传送线传送至红外固化室，红外固化室内的温度保持在120℃，固化时间选择为3分钟，达到固化时间后，传送线将完成第二固化工艺的MDF自动传送至室外；
需要说明的是，在本发明其他实施方式中，也可以采用其他加热固化方式，如传统的热固化方式，属于本领域技术人员公知的是，由于在红外固化方式下，所采用的热固性粉末涂料可以实现更低温度以及高活性的交联固化，因此，在本申请实施方式中，第一固化工艺和/或第二固化工艺的固化方式采用红外固化方式。
还需要说明的是，在其他实施方式中，在实施步骤S10)中，可以进行多次第一固化工艺成型底涂涂层，也就是说，底涂涂层为多层底涂结构，这样可以进一步利于底涂涂层的底涂效果，相信这是本领域技术人员基于本申请的记载内容基础上可作出的常规技术选择，本实施例不再具体展开说明。
请参见图1所示，通过本实施例如上涂覆方法得到的多涂涂层200，其包括固化在MDF100上的底涂涂层210和面涂涂层220，其中，底涂涂层210的厚度为100μm，面涂涂层220的厚度为80μm；在其他实施方式中，也可以选择其他厚度的涂层范围，作为优选方案，本申请建议的底涂涂层的厚度范围为60-120μm，面涂涂层的厚度范围为60-120μm。
实施例2：本实施例2的其余技术方案同实施例1，区别仅在于：在本实施例2中的步骤S10)中，红外固化室的温度保持在130℃，固化时间选择为1分钟。
实施例3：本实施例3的其余技术方案同实施例1，区别仅在于：在本实施例3中的步骤S10)中，红外固化室的温度保持在110℃，固化时间选择为3分钟。
实施例4：本实施例4的其余技术方案同实施例1，区别仅在于：在本实施例4中的步骤S20)中，红外固化室的温度保持在110℃，固化时间选择为3分钟。
实施例5：本实施例5的其余技术方案同实施例1，区别仅在于：在本实施例5中的步骤S20)中，红外固化室的温度保持在105℃，固化时间选择为7分钟。
实施例6：本实施例6的其余技术方案同实施例1，区别仅在于：在本实施例6中的步骤S20)中，红外固化室的温度保持在125℃，固化时间选择为1分钟。
实施例7：本实施例7的其余技术方案同实施例1，区别仅在于：在本实施例7中，将面涂粉末涂料中的砂纹剂替换成流平剂。
实施例8：本实施例8的其余技术方案同实施例1，区别仅在于：在本实施例8中，MDF的具体型号为：F4，供应商为东莞市厚街展创。
实施例9：本实施例8的其余技术方案同实施例1，区别仅在于：在本实施例9中，MDF的具体型号为：MDF-2，供应商为东莞市沙田冠丰装饰。
实施例10：本实施例10的其余技术方案同实施例1，区别仅在于：在本实施例10中，基材采用刨花板，具体型号为：刨花板2号，供应商为杭州瑞恩装饰建材。
实施例11：本实施例11的其余技术方案同实施例1，区别仅在于：在本实施例11中，基材采用水泥复合板。
对比例1：本对比例1的其余技术方案同实施例1，区别仅在于：在本对比例1中，采用上实施例1中的底涂粉末涂料作为MDF的涂装粉末涂料，MDF仅包括单涂涂层。
对比例2：本对比例2的其余技术方案同实施例1，区别仅在于：在本对比例2中，采用上实施例1中的面涂粉末涂料作为MDF的涂装粉末涂料，MDF仅包括单涂涂层。
对比例3：本对比例3的其余技术方案同实施例1，区别仅在于：在本对比例3中，采用CN 103122199A公开的超低温固化双组分粉末涂料作为MDF的涂装粉末涂料，MDF仅包括单涂涂层。
对比例4：本对比例4的其余技术方案同实施例1，区别仅在于：在本对比例4中，采用CN105713490A公开的MDF用多体系红外固化粉末涂料作为MDF的涂装粉末涂料，MDF仅包括单涂涂层。
对比例5：本对比例5的其余技术方案同实施例8，区别仅在于：在本对比例5中，采用CN 103122199A公开的超低温固化双组分粉末涂料作为MDF的涂装粉末涂料，MDF仅包括单涂涂层。
对比例6：本对比例6的其余技术方案同实施例1，区别仅在于：在本对比例6中，采用现有MDF用纯环氧粉末涂料作为底涂粉末涂料，采用现有MDF用聚酯/环氧混合体系粉末涂料作为MDF的涂装粉末涂料，MDF仅包括双涂涂层，涂层未完成充分交联固化，涂层无法达到基础性能要求。
本申请针对以上实施例所取得的多涂涂层体系和对比例中的单层或多层涂层体系进行了多种表面抗性测试对比，具体对比结果请参见下表6：
表6本申请各实施例与对比例的涂层表面抗性测试对比
Figure BDA0002292731650000131
通过以上表6可看出，本申请提供的低温快速固化多涂涂层在表面抗性上的表现明显优于常规现有技术提供的低温固化单涂涂层，而且即便采用现有商业化的低温固化粉末涂料按本实施例制成多涂涂层结构，无法实现在120℃下的快速固化，涂层无法达到基础性能要求。同时通过表6所示内容，为了最大程度地节省固化能量消耗以及缩短固化时间，将底涂粉末涂料的第一固化工艺和面涂粉末涂料的第二固化工艺的固化温度范围设置在110-125℃，固化时间范围设置在1-7分钟；更优选地，可以将第一固化工艺和第二固化工艺的固化温度设置在不超过120℃，固化时间不超过3分钟，通过固化时间与固化温度的合理参数组合设置，可以获得相差不大的低温快速固化效果；当然地，根据实际需要，作为非优选方案，在具体实施时，也可以设置更高的固化温度或更长的固化时间，原则上，本申请人建议在实际实施时，第一固化工艺和第二固化工艺的固化温度不要超过150℃，固化时间不要超过10分钟。
需要说明的是，本实施例中各检测项目所执行的测试标准请参见下表7：
表7测试项目和测试标准
测试项目 测试仪器 执行测试标准
胶化时间 胶化仪 ISO 8130-6:1992
斜流 斜流仪 GB/T 16995-1997
玻璃化温度(Tg) 差示扫描量热仪 ASTM D3418-15
划格 划刀 ISO 2409-2013
冲击 冲击仪 ISO 6272-1-2011、2-2011
弯曲 轴棒弯曲仪 ISO 1519-2011
杯突 杯突仪 ISO 1520-2006
MEK测试 / GB/T 23989-2009
干热 / BS EN 12722
湿热 / BS EN 12721
耐水 / BS EN 12720
耐酒精(48％) / BS EN 12720
耐咖啡 / BS EN 12720
液蜡 / BS EN 12720
还需要说明的是，本发明涉及的酸值数据的检测标准依据是GB/T 2895-2008，环氧当量的检测标准依据是GB/T 4612-2008，涂膜厚度的检测标准依据是GB/T 13452.2—2008。
本实施例通过打破现有低温固化均是采用不同体系复配的单一配方改善技术思路，首次提出采用纯环氧体系作为底涂体系，环氧/聚酯混合固化体系作为面涂体系作为实现低温快速固化效果的粉末涂料产品组合，其中，纯环氧体系与基材可以非常良好地附着结合，在低温快速固化条件下就可以在基材上预先形成致密的纯环氧底涂固化膜，实现对基材表面非常良好的封闭性能，最大程度地避免基材内部在固化过程时发生物理或化学变化而导致形变问题，同时环氧/聚酯混合固化体系在低温快速固化条件下可以具有非常良好的机械性能和耐化学品性能，在光照和受热后更不易发生黄变，保证了涂膜外观效果，而且在纯环氧底涂固化膜上直接涂覆，尽可能不受到基材本身状态的限制；因此，本实施例采用纯环氧体系作为底涂体系、环氧/聚酯混合固化体系作为面涂体系组合方案可完美地弥补自身单独体系在常规低温固化工艺存在的不足，两者结合后可以有力确保粉末涂料的稳定存储性能以及涂层的优异防护性能，同时可以实现更低固化温度以及更短固化时间下的低温快速固化，尤其适合在包括MDF等热敏性基材中的涂装应用；此外，本实施例提出的解决方案在应用于不同类别的热敏性基材以及不同规格的MDF产品中，均可取得低温快速固化效果，不易受其应用基材类别和规格的限制。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (12)

1.一种低温快速固化粉末涂料的多涂组合体系，其特征在于，包括用于基材底涂的底涂粉末涂料和用于基材面涂的面涂粉末涂料，其中，所述底涂粉末涂料包括底涂环氧树脂，所述底涂环氧树脂的环氧当量范围为400-700；所述面涂粉末涂料包括占其酸值不低于50的高酸值聚酯树脂，以及1种或多种面涂环氧树脂，所述面涂环氧树脂的环氧当量范围在400-800。
2.根据权利要求1所述的多涂组合体系，其特征在于，所述底涂环氧树脂占所述底涂粉末涂料重量份的45-85％，所述高酸值聚酯树脂占所述面涂粉末涂料重量份的20-60％，所述面涂环氧树脂占所述面涂粉末涂料的10-50％重量份。
3.根据权利要求1所述的多涂组合体系，其特征在于，所述高酸值聚酯树脂的酸值范围在60-100。
4.根据权利要求1所述的多涂组合体系，其特征在于，所述面涂环氧树脂包括其环氧当量范围在500-800的第一面涂环氧树脂和其环氧当量范围在400-600的第二面涂环氧树脂。
5.根据权利要求4所述的多涂组合体系，其特征在于，所述第一面涂环氧树脂占面涂粉末涂料重量份的8-35％，所述第二面涂环氧树脂占面涂粉末涂料重量份的2-25％。
6.根据权利要求1所述的多涂组合体系，其特征在于，所述底涂粉末涂料和/或所述面涂粉末涂料还包括占其不超过10％重量份的催化剂，所述催化剂采用磷系或者胺系催化剂。
7.根据权利要求1-6之一所述的多涂组合体系的涂覆方法，其特征在于，首先将所述底涂粉末涂料施涂在基材上并通过单次或多次第一固化工艺成型底涂涂层，然后在涂覆有底涂涂层的基材上施涂面涂粉末涂料并通过第二固化工艺成型面涂涂层。
8.根据权利要求7所述的涂覆方法，其特征在于，所述第一固化工艺和所述第二固化工艺的固化温度不超过150℃，固化时间不超过10分钟。
9.根据权利要求7所述的涂覆方法，其特征在于，所述第一固化工艺和/或所述第二固化工艺的固化温度范围在110-125℃，固化时间范围在1-7分钟。
10.根据权利要求7所述的涂覆方法，其特征在于，所述第一固化工艺和所述第二固化工艺的固化温度不超过120℃，固化时间不超过3分钟。
11.根据权利要求1-6之一所述的多涂组合体系应用的多涂涂层，其特征在于，包括固化在热敏性基材上的底涂涂层和面涂涂层，其中，所述底涂涂层的厚度范围为60-120μm，所述面涂涂层的厚度范围为60-120μm。
12.根据权利要求11所述的多涂涂层，其特征在于，所述热敏性基材采用MDF。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115667421A (zh) * 2020-06-03 2023-01-31 阿克佐诺贝尔国际涂料股份有限公司 粉末涂料组合物及经此粉末涂料组合物涂覆的基材
CN115838563A (zh) * 2022-12-01 2023-03-24 庞贝捷粉末涂料(上海)有限公司 干混粉末涂料组合物
CN116004097A (zh) * 2022-03-02 2023-04-25 庞贝捷粉末涂料(上海)有限公司 粉末涂料体系
WO2023116737A1 (zh) * 2021-12-23 2023-06-29 老虎表面技术新材料（苏州）有限公司 测试效果粉末涂料组合物在静电喷涂过程中应用稳定性的方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1092479A1 (en) * 1999-10-15 2001-04-18 Rohm And Haas Company Multiple layered coating on heat-sensitive substrates
US20070224352A1 (en) * 2003-10-21 2007-09-27 Stewart Jeffrey W Powder Coating Procedures
CN103415545A (zh) * 2011-02-14 2013-11-27 佐敦粉末涂料（N）公司 粉末涂料
WO2019009723A1 (en) * 2017-07-07 2019-01-10 Stahl International B.V. POWDER COATING PROCESS AND COATED ARTICLE
CN110546218A (zh) * 2017-02-20 2019-12-06 老虎涂料有限责任及两合公司 粉末涂料组合物

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1092479A1 (en) * 1999-10-15 2001-04-18 Rohm And Haas Company Multiple layered coating on heat-sensitive substrates
US20070224352A1 (en) * 2003-10-21 2007-09-27 Stewart Jeffrey W Powder Coating Procedures
CN103415545A (zh) * 2011-02-14 2013-11-27 佐敦粉末涂料（N）公司 粉末涂料
CN110546218A (zh) * 2017-02-20 2019-12-06 老虎涂料有限责任及两合公司 粉末涂料组合物
WO2019009723A1 (en) * 2017-07-07 2019-01-10 Stahl International B.V. POWDER COATING PROCESS AND COATED ARTICLE

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
南仁植编著，: "《粉末涂料与涂装技术》", 31 May 2000, 北京：化学工业出版社 *
沈超: "环氧值对树脂体系固化和性能的影响", 《材料工程》 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115667421A (zh) * 2020-06-03 2023-01-31 阿克佐诺贝尔国际涂料股份有限公司 粉末涂料组合物及经此粉末涂料组合物涂覆的基材
WO2023116737A1 (zh) * 2021-12-23 2023-06-29 老虎表面技术新材料（苏州）有限公司 测试效果粉末涂料组合物在静电喷涂过程中应用稳定性的方法
CN116004097A (zh) * 2022-03-02 2023-04-25 庞贝捷粉末涂料(上海)有限公司 粉末涂料体系
CN116004097B (zh) * 2022-03-02 2023-10-20 庞贝捷粉末涂料(上海)有限公司 粉末涂料体系
CN115838563A (zh) * 2022-12-01 2023-03-24 庞贝捷粉末涂料(上海)有限公司 干混粉末涂料组合物

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