CN111234666A - 一种耐油性擦拭粉末涂料 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种耐油性擦拭粉末涂料，其特征在于，其原料按质量份包括树脂、固化剂、催化剂、流平剂、表面活性剂、安息香、抗氧剂、金红石钛白粉、其他色料、沉淀钡，本发明通过选用高羟基改性的丙烯酸树脂，使涂膜具有极高的交联密度，从而使涂膜具有很高的致密度，高致密度的涂膜表面具有很强的抗渗透性、抗涂鸦性，硬度高易于擦拭清洁；通过选用带有亲水性单体羟基的含硅酮类的低张力流平剂，达到超低的表面能，从而使油水等污染物质在涂膜表面不能浸润，从而实现涂膜表面的疏水输油自清洁。

Description

一种耐油性擦拭粉末涂料

技术领域

本发明涉及粉末涂料领域，特别涉及到一种耐油性擦拭粉末涂料。

背景技术

对于高档厨房电器、建筑幕墙，加油站等领域，往往存在重污染，这些污染不仅会腐蚀板材更会影响其美观和装饰效果；对于像厨房这样的油污重地，现在基本上是用强力清洗剂清洗重油污，但此清洗方法下残留难免，那些清洗剂易随其他物质进入人体威胁到人的健康。目前油漆涂料可以达到较高抗污和易清理的水准，但油漆不环保，使用范围局限，对于高档厨电必须保证环保和装饰性能好。油性污染具有较强的附着力和渗透性，一般粉末涂料根本无法擦拭干净，甚至会渗透到涂膜内层永远无法清理；目前，易清洗粉末涂料国内外应用不多，多数粉末涂料只能抗灰尘，抗轻度油污，表面硬度不高，清洗次数和使用时间不理想，对于重度污染不能够轻易清除；因此，发明一种耐油性擦拭粉末涂料是当下急需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的之一为提供一种耐油性擦拭粉末涂料，以解决现有技术中的板材耐油性差、污染后不易擦拭清洁的技术问题。

本发明的目的之二为提供一种耐油性擦拭粉末涂料的制备方法，以得到耐油性好、污染后易擦拭清洁的粉末涂料。

为达到上述目的之一，本发明采用以下技术方案：

一种耐油性擦拭粉末涂料，其特征在于，其原料按质量份包括树脂，25-30份；固化剂，35-40份；催化剂，0.5-1份；流平剂，1-1.5份；表面活性剂，0.5-1份；安息香，0.3-0.5份；抗氧剂，0.2-0.3份；金红石钛白粉，15-25份；其他色料，0.5-2份；沉淀钡，0-10份。

进一步地，根据本申请实施例，其中，所述树脂为丙烯酸树脂。

更进一步地，根据本申请实施例，其中，所述树脂为高羟基改性的丙烯酸树脂。

进一步地，根据本申请实施例，其中，所述树脂的涂膜与水接触角为85-105°。

进一步地，根据本申请实施例，其中，所述树脂按质量份为27-29份。

进一步地，根据本申请实施例，其中，所述固化剂为自封闭型固化剂。

更进一步地，根据本申请实施例，其中，所述固化剂为异氰酸酯。

更进一步地，根据本申请实施例，其中，所述固化剂为固化剂BF1540。

进一步地，根据本申请实施例，其中，所述固化剂TG值大于75℃。

进一步地，根据本申请实施例，其中，所述固化剂不含封闭剂。

进一步地，根据本申请实施例，其中，所述催化剂为DBT催化剂。

进一步地，根据本申请实施例，其中，所述流平剂为低张力流平剂。

更进一步地，根据本申请实施例，其中，所述流平剂为硅改性的流平剂。

更进一步地，根据本申请实施例，其中，所述流平剂带有亲水性单体羟基。

更进一步地，根据本申请实施例，其中，所述流平剂为含硅酮类流平剂。

进一步地，根据本申请实施例，其中，所述流平剂按质量份为1-1.2份。

为达到上述目的之二，本发明采用以下技术方案：

一种耐油性擦拭粉末涂料的制备方法，包括如下步骤：

原料称量：按质量份称取相应的树脂、固化剂、催化剂、流平剂、表面活性剂、安息香、抗氧剂、金红石钛白粉、其他色料、沉淀钡；

投料：将原料投入混合器内混合；

预混合：用米赛克混合器将原料上下混合均匀；

熔融挤出混合：将原料熔融混合并用90°螺杆较高长径比的挤出机挤出；

压片：用压片机将挤出的底料压成片状；

破碎：用破碎机将片状底料破碎；

细粉碎：用粉碎机将底料粉碎；

筛粉包装：用旋转筛筛选得到粉末涂料，将涂料包装成箱。

有益效果：

本发明耐油性擦拭粉末涂料在制备时熔融挤出混合步骤中需要90°螺杆较高长径比的挤出机，经过二次挤出后进行细粉碎。粉末涂料的分散效果直接影响粉末的交联密度和涂膜的致密性，粒径较粗、分布不均匀会直接影响涂膜的平整度，从而影响涂膜表面的擦拭性能。本发明中细粉碎使涂膜表面更加光滑平整细腻，耐擦拭效果更加优异。

本发明通过选用高羟基改性的丙烯酸树脂，使涂膜具有极高的交联密度，从而使涂膜具有很高的致密度，高致密度的涂膜表面具有很强的抗渗透性、抗涂鸦性；本发明中涂膜与水接触角为85-105°，表现为疏水性，涂膜表面光滑粘附性小，油污等污染物不易在涂膜表面附着；本发明通过选用不含封闭剂的自封闭性固化剂，在保证环保的同时降低反应速率，使涂料具有足够的流平时间；通过选用DBT催化剂，调整解封闭速度，使涂料具有良好的物性；本发明通过选用带有亲水性单体羟基的含硅酮类的低张力流平剂，获得极低的涂膜表面张力，达到超低的表面能，从而使油水等污染物质在涂膜表面不能浸润，从而实现涂膜表面的疏水输油自清洁。本发明通过对树脂、固化剂、催化剂、流平剂的原料的选择与成分的含量的控制，使得涂料具有极高的致密度、超低的表面能，从而使粉末涂料表现出优异的耐油性、耐擦拭性，易于擦拭清洁。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案进行清楚、完整地描述，及优点更加清楚明白，以下对本发明实施例进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，仅仅用以解释本发明实施例，并不用于限定本发明实施例，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，都属于本发明保护的范围。

出于简明和说明的目的，实施例的原理主要通过参考例子来描述。在以下描述中，很多具体细节被提出用以提供对实施例的彻底理解。然而明显的是。对于本领域普通技术人员，这些实施例在实践中可以不限于这些具体细节。在一些实例中，没有详细地描述公知方法和结构，以避免无必要地使这些实施例变得难以理解。另外，所有实施例可以互相结合使用。

本申请提供的一种耐油性擦拭粉末涂料，其原料按质量份包括树脂，25-30份；固化剂，35-40份；催化剂，0.5-1份；流平剂，1-1.5份；表面活性剂，0.5-1份；安息香，0.3-0.5份；抗氧剂，0.2-0.3份；金红石钛白粉，15-25份；其他色料，0.5-2份；沉淀钡，0-10份。树脂为丙烯酸树脂；树脂为高羟基改性的丙烯酸树脂，丙烯酸树脂来源于昆山卡斯特高分子材料有限公司；树脂的涂膜与水接触角为85-105°；树脂按质量份为27-29份。固化剂为自封闭型固化剂；固化剂为异氰酸酯；固化剂为固化剂BF1540，具体来源于德固赛公司；固化剂TG值大于75℃；固化剂不含封闭剂。催化剂为DBT催化剂。流平剂为低张力流平剂；流平剂为硅改性的流平剂；流平剂带有亲水性单体羟基；流平剂为含硅酮类流平剂，来源于广州市贤人汇国际贸易有限公司；流平剂按质量份为1-1.2份。

在下文中，更详细地描述了丙烯酸树脂、固化剂、低张力流平剂组分。

(1)丙烯酸树脂

本发明中树脂选用高羟基改性的丙烯酸树脂，由于本发明选用的丙烯酸树脂羟基含量高，树脂分子量相对小且分布窄、均匀，交联官能团相对多且在高分子中分布均匀，每个丙烯酸聚合物分子中至少含有两个或两个以上能进行交联反应的羟基，避免因工艺及竞聚率等原因产生部分不含官能团的聚合物，从而显著提高涂膜的交联密度，使涂膜具有很高的致密度。高致密度的涂膜表面具有很强的抗渗透性、抗涂鸦性，油污等污染物质不易附着在板材表面，更不易渗透至涂膜内层，从而使涂膜表面的油污易于擦拭清洁；同时，涂膜表面硬度非常高，耐擦拭性能好，可多次擦拭，使板材更为清洁美观；而且，涂膜表面耐溶剂耐化学试剂性能优异，从而显著提高板材的使用寿命。

本发明中所选用的树脂的涂膜与水接触角为85-105°，涂膜与水的接触角较大，表现为疏水性，形成的涂膜表面光滑，粘附性小，油污等污染物不易在涂膜表面附着，从而使得涂膜表面极易清洗，不易被污染，同时还使涂膜具有自我润滑性能与低摩擦性能。

(2)固化剂

本发明中所选用的固化剂为自封闭型固化剂，可选用但不限于异氰酸酯，本发明中选用了来源于德固赛公司的固化剂BF1540。树脂反应时速度太快，涂膜表面无法流平，从而使涂膜的流平性能降低；因此，本发明选用自封闭型固化剂，将反应速度减缓，熔融流平时，熔融黏度低，自封闭型固化剂在解封前不起任何化学反应，使粉末涂料有足够的流平时间。本发明中固化剂不含封闭剂，从而避免了封闭剂所带来的环境污染问题；因为不含封闭剂，反应过程中小分子物质析出很少，表面针孔显著减少，从而使得涂膜表面更为光滑平整细腻，有利于擦拭性能的提高。本发明中固化剂的TG值大于75℃，含有封闭剂的固化剂的TG值为50℃左右，本发明选用的固化剂TG值高，使涂料具有较高的稳定性，从而利于粉末涂料的存储。

(3)低张力流平剂

本发明中所选用的流平剂为低张力流平剂，以获得极低的涂膜表面张力，达到超低的表面能。由于涂膜表面能超低，油水等污染物质在涂膜表面不能浸润，从而实现涂膜表面的疏水输油自清洁。本发明中流平剂为硅改性的流平剂，表面非常光滑、油水不沾，流平剂带有亲水性单体羟基，显著改善了树脂对颜填料的润湿作用，当流平剂从基料树脂中逸出时，能够排除基料所吸附的一些气雾，减少气孔的存在，缓解了缩孔的产生，降低了体系的熔融粘度，增加了熔融涂料在未固化前的流动性，从而有利于涂膜光滑平整、致密，使得涂膜利于擦拭和清洁。

基于相同的发明构思，本申请实施例还公开了一种耐油性擦拭粉末涂料的制备方法，包括如下步骤：

原料称量：按质量份称取相应的树脂、固化剂、催化剂、流平剂、表面活性剂、安息香、抗氧剂、金红石钛白粉、其他色料、沉淀钡；投料：将原料投入混合器内混合；预混合：用米赛克混合器将原料上下混合均匀；熔融挤出混合：将原料熔融混合并用90°螺杆较高长径比的挤出机挤出；压片：用压片机将挤出的底料压成片状；破碎：用破碎机将片状底料破碎；细粉碎：用粉碎机将底料粉碎；筛粉包装：用旋转筛筛选得到粉末涂料，将涂料包装成箱。

【实施例1-11】

原料称量：按质量份称取25-30份丙烯酸树脂、37份固化剂、1份DBT催化剂、1.1份低张力流平剂、0.6份表面活性剂、0.5份安息香、0.25份抗氧剂、18份金红石钛白粉、1.2份其他色料、4.2沉淀钡；投料：将原料投入混合器内混合；预混合：用米赛克混合器将原料上下混合均匀；熔融挤出混合：将原料熔融混合并用90°螺杆较高长径比的挤出机挤出；压片：用压片机将挤出的底料压成片状；破碎：用破碎机将片状底料破碎；细粉碎：用粉碎机将底料粉碎；筛粉包装：用旋转筛筛选得到粉末涂料。对粉末涂料进行相关性能测试，测试结果汇总到表1。

表1：实施例1-11的原料成分和测试结果

油性笔擦拭次数性能测试标准：用晨光油性笔涂鸦，然后用干纸巾擦拭，能够较容易擦拭干净的最大次数。

由表1的数据可知，丙烯酸树脂影响的主要是涂料的油性笔擦拭次数，为了提高粉末涂料的油性笔擦拭次数，同时也影响了粉末涂料的冲击性能、硬度、弯曲性能。丙烯酸树脂的较佳范围按质量份为25-30份，在此范围内粉末涂料的油性笔擦拭次数高，均大于260次；丙烯酸树脂的最佳范围按质量份为27-29份，在此范围内粉末涂料的油性笔擦拭次数均大于300次，代表粉末涂料的耐油性擦拭性能强；此时涂膜具有很高的交联密度和致密度，使得涂膜表面硬度非常高、冲击性能良好，硬度均为4H、冲击性能均为40正，此时粉末涂料的弯曲性能为5mm。丙烯酸树脂的最佳值按质量份为28份，此时粉末涂料的各项性能参数均达到最佳值。

【实施例12-23】

原料称量：按质量份称取28份丙烯酸树脂、35-40份固化剂、0.5-1份DBT催化剂、1.1份低张力流平剂、0.6份表面活性剂、0.5份安息香、0.25份抗氧剂、18份金红石钛白粉、1.2份其他色料、4.2沉淀钡；投料：将原料投入混合器内混合；预混合：用米赛克混合器将原料上下混合均匀；熔融挤出混合：将原料熔融混合并用90°螺杆较高长径比的挤出机挤出；压片：用压片机将挤出的底料压成片状；破碎：用破碎机将片状底料破碎；细粉碎：用粉碎机将底料粉碎；筛粉包装：用旋转筛筛选得到粉末涂料。对粉末涂料进行相关性能测试，测试结果汇总到表2。

表2：实施例12-23的原料成分和测试结果

由表2的数据可知固化剂和DBT催化剂主要影响的是粉末涂料的固化条件，在影响粉末涂料的固化条件的同时也影响了油性笔擦拭次数、附着力。固化剂的较佳范围按质量份为35-40份、DBT催化剂的较佳范围按质量份为0.5-1份，此范围内的固化条件均大于180℃/15min、油性笔擦拭次数均大于280次；固化剂的最佳佳范围按质量份为36-38份、DBT催化剂的最佳值按质量份为1份，固化剂在保证环保的同时降低反应速率，使涂料具有足够的流平时间，DBT催化剂调整解封闭速度，使涂料具有良好的物性，当固化剂和催化剂均为最佳范围时，所得粉末涂料各项性能参数均达到最佳值；由于固化剂和催化剂将反应速度调控在最佳范围，此时固化条件为200℃/15min，由于粉末涂料有足够的流平时间，此时附着力的等级均为0级，油性笔擦拭次数均大于300次，具有极强的耐油性擦拭性。同时，由于固化剂和催化剂共同调控反应速度，对粉末涂料的冲击性能、硬度、光泽、弯曲性能等也会产生一定的影响。

【实施例24-34】

原料称量：按质量份称取28份丙烯酸树脂、37份固化剂、1份DBT催化剂、1-1.5份低张力流平剂、0.5-1份表面活性剂、0.5份安息香、0.25份抗氧剂、18份金红石钛白粉、1.2份其他色料、4.2沉淀钡；投料：将原料投入混合器内混合；预混合：用米赛克混合器将原料上下混合均匀；熔融挤出混合：将原料熔融混合并用90°螺杆较高长径比的挤出机挤出；压片：用压片机将挤出的底料压成片状；破碎：用破碎机将片状底料破碎；细粉碎：用粉碎机将底料粉碎；筛粉包装：用旋转筛筛选得到粉末涂料。对粉末涂料进行相关性能测试，测试结果汇总到表3。

表3：实施例24-34的原料成分和测试结果

由表3的数据可知，低张力流平剂主要影响的是粉末涂料的油性笔擦拭次数，低张力流平剂使涂料获得极低的涂膜表面张力，达到超低的表面能，由于涂膜表面能超低，油水等污染物质在涂膜表面不能浸润，从而实现涂膜表面的疏水输油自清洁；由于低张力流平剂还能够排除基料所吸附的一些气雾，减少气孔的存在，缓解缩孔的产生，降低体系的熔融粘度，增加了熔融涂料在未固化前的流动性，低张力流平性对粉末涂料的附着力、光泽、弯曲性能等也会产生较大的影响。低张力流平剂的较佳范围按质量份为1-1.5，此时粉末涂料的油性笔擦拭次数均大于260次；低张力流平剂的最佳范围按质量份为1-1.2，此时粉末涂料的油性笔擦拭次数均大于300次，耐油性擦拭性强。粉末涂料的各项性能主要受低张力流平剂的影响，表面活性剂对粉末涂料的性能也会产生一定的影响。表面活性剂较佳范围按质量份为0.5-1，最佳范围按质量份为0.5-0.7，表面活性剂在最佳范围内的粉末涂料的各项性能参数不是最优值，均低于低张力流平剂在最佳范围内的粉末涂料的各项性能参数，但高于低张力流平剂不在在最佳范围内的粉末涂料的各项性能参数。

【实施例35-39】

原料称量：按质量份称取28份丙烯酸树脂、36-38份固化剂、1份DBT催化剂、1-1.2份低张力流平剂、0.5-0.7份表面活性剂、0.5份安息香、0.25份抗氧剂、18份金红石钛白粉、1.2份其他色料、4.2沉淀钡；投料：将原料投入混合器内混合；预混合：用米赛克混合器将原料上下混合均匀；熔融挤出混合：将原料熔融混合并用90°螺杆较高长径比的挤出机挤出；压片：用压片机将挤出的底料压成片状；破碎：用破碎机将片状底料破碎；细粉碎：用粉碎机将底料粉碎；筛粉包装：用旋转筛筛选得到粉末涂料。对粉末涂料进行相关性能测试，测试结果汇总到表4。

【对比例1-6】

原料称量：按质量份称取0-40份丙烯酸树脂、1-46份固化剂、1-2份DBT催化剂、0-1份低张力流平剂、0-2份表面活性剂、0.5份安息香、0.25份抗氧剂、18份金红石钛白粉、1.2份其他色料、4.2沉淀钡；投料：将原料投入混合器内混合；预混合：用米赛克混合器将原料上下混合均匀；熔融挤出混合：将原料熔融混合并用90°螺杆较高长径比的挤出机挤出；压片：用压片机将挤出的底料压成片状；破碎：用破碎机将片状底料破碎；细粉碎：用粉碎机将底料粉碎；筛粉包装：用旋转筛筛选得到粉末涂料。对粉末涂料进行相关性能测试，测试结果汇总到表4。

表4：实施例35-39、对比例1-6的原料成分和测试结果

由表4的数据可知，实施例37是本发明的最佳实施例，此时所得粉末涂料的耐油性擦拭能力最好、涂膜最为平整光滑、硬度最高。结合对比例的数据可知，丙烯酸树脂和低张力流平剂对粉末涂料的耐油性擦拭能力影响极大，同时也影响了涂膜的其他性能，采用本发明的技术方案所得的粉末涂料是相比现有技术的2-6倍。

尽管上面对本发明说明性的具体实施方式进行了描述，以便于本技术领域的技术人员能够理解本发明，但是本发明不仅限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员而言，只要各种变化只要在所附的权利要求限定和确定的本发明精神和范围内，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。

Claims (10)

1.一种耐油性擦拭粉末涂料，其特征在于，其原料按质量份包括

树脂，25-30份；

固化剂，35-40份；

催化剂，0.5-1份；

流平剂，1-1.5份；

表面活性剂，0.5-1份；

安息香，0.3-0.5份；

抗氧剂，0.2-0.3份；

金红石钛白粉，15-25份；

其他色料，0.5-2份；

沉淀钡，0-10份。

2.根据权利要求1所述的一种耐油性擦拭粉末涂料，其中，所述树脂为丙烯酸树脂。

3.根据权利要求2所述的一种耐油性擦拭粉末涂料，其中，所述树脂为高羟基改性的丙烯酸树脂。

4.根据权利要求1所述的一种耐油性擦拭粉末涂料，其中，所述树脂的涂膜与水接触角为85-105°。

5.根据权利要求1所述的一种耐油性擦拭粉末涂料，其中，所述树脂按质量份为27-29份。

6.根据权利要求1所述的一种耐油性擦拭粉末涂料，其中，所述固化剂为自封闭型固化剂。

7.根据权利要求6所述的一种耐油性擦拭粉末涂料，其中，所述固化剂为异氰酸酯。

8.根据权利要求6所述的一种耐油性擦拭粉末涂料，其中，所述固化剂为固化剂BF1540。

9.根据权利要求1所述的一种耐油性擦拭粉末涂料，其中，所述固化剂TG值大于75℃。

10.根据权利要求1所述的一种耐油性擦拭粉末涂料，其中，所述固化剂不含封闭剂。