CN112745741A - 用于基材涂装的底涂防腐粉末涂料、可免化学前处理的基材、涂装体系 - Google Patents

用于基材涂装的底涂防腐粉末涂料、可免化学前处理的基材、涂装体系 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于基材涂装的底涂防腐粉末涂料及其应用的可免化学前处理的基材、涂装体系及其涂装方法、防腐耐候涂层，底涂防腐粉末涂料包括底涂热固性树脂、用于底涂热固性树脂交联固化的底涂固化剂、锌粉和云母粉；其中，所述基材在喷涂所述底涂防腐粉末涂料前可免化学前处理；本发明可以在不进行化学前处理的前提下直接进行涂装，完全满足对基材涂装的防腐蚀要求，显著简化了涂装工艺，提高涂装效率且降低了施工成本。

Description

用于基材涂装的底涂防腐粉末涂料、可免化学前处理的基材、 涂装体系
技术领域
本发明属于粉末涂料领域，具体涉及一种用于基材涂装的底涂防腐粉末涂料及其应用的可免化学前处理的基材、涂装体系、涂装防腐以及防腐耐候涂层。
背景技术
热固性粉末涂料因其具有绿色环保、能耗低、施工方便以及无VOC排放等优点，因而被广泛用于替代油漆以及水性漆来实现对各类材质基材的防护装饰。然而，当热固性粉末涂料应用于基材涂装时，经常需要对基材进行化学前处理；具体来说，铁质基材作为需要防护装饰的一种主要基材，当应用现有的热固性粉末涂料时，需要对铁质基材进行繁杂的化学前处理(主要包括硅烷前处理、锌系前处理等化学前处理工艺)，给施工环境造成较大污染以及能耗；若不进行化学前处理，直接采用热固性粉末涂料进行涂装，无法满足对基材涂装的防腐蚀要求。
为此，本申请人基于在热固性粉末涂料的多年研究经验决定开发新粉末涂料产品来对以上技术问题进行改进。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种用于基材涂装的底涂防腐粉末涂料及其应用的可免化学前处理的基材、涂装体系及其涂装方法、防腐耐候涂层，可以在不进行化学前处理的前提下直接进行涂装，完全满足对基材涂装的防腐蚀要求，显著简化了涂装工艺，提高涂装效率且降低了施工成本。
本发明采用的技术方案如下：
一种用于基材涂装的底涂防腐粉末涂料，包括底涂热固性树脂、用于底涂热固性树脂交联固化的底涂固化剂、锌粉和云母粉；其中，所述基材在喷涂所述底涂防腐粉末涂料前可免化学前处理。
优选地，所述云母粉在所述底涂防腐粉末涂料中的重量份比例不低于10wt％。
优选地，所述云母粉在所述底涂防腐粉末涂料中的重量份数比例范围为15-35wt％。
优选地，所述云母粉的平均粒径范围为10-30微米，其粒径分布采用马尔文粒度分析仪2000进行测试，平均粒径是指通过该粒度分析仪测试得到D50粒径数据。
优选地，所述云母粉在底涂防腐涂层中以平行叠层状结构排列，用于阻止外部水汽浸透所述底涂防腐涂层进入基材。
优选地，所述锌粉在所述底涂防腐粉末涂料中的重量份比例范围为15-50wt％。
优选地，所述底涂热固性树脂包括环氧树脂，所述底涂固化剂包括酚醛树脂。
优选地，一种可免化学前处理的基材，所述基材采用如上所述的底涂防腐粉末涂料进行喷涂、固化；其中，所述基材在喷涂所述底涂防腐粉末涂料前可免化学前处理。
优选地，所述基材为经过蒸汽喷淋和/或抛丸处理的铁质基材。
优选地，一种涂装体系，包括底涂防腐粉末涂料和面涂耐候粉末涂料；其中，所述底涂防腐粉末涂料采用如上所述的底涂防腐粉末涂料；所述底涂防腐粉末涂料和面涂耐候粉末涂料在基材上通过两次喷涂、单次固化或两次喷涂、两次固化后在基材上得到防腐耐候涂层，其中，所述基材在喷涂所述底涂防腐粉末涂料前可免化学前处理。
优选地，所述面涂耐候粉末涂料包括聚酯树脂和用于聚酯树脂固化的固化剂，其中，所述聚酯树脂的酸值范围为20-55mgKOH/g，检测标准依据是GB/T 2895-2008。
优选地，所述聚酯树脂在200℃下的粘度为1500-2500mPa.s，测试标准依据为GB/T22314-2008。
优选地，一种涂装体系的涂装方法，向未经化学前处理的基材上喷涂如上所述的底涂防腐粉末涂料，然后在呈粉末状态的底涂防腐粉末涂料上喷涂面涂耐候粉末涂料；在单次固化工艺下同时实现对底涂防腐粉末涂料和面涂耐候粉末涂料的固化成型，得到防腐耐候涂层。
优选地，一种涂装体系的涂装方法，向基材上喷涂如上所述的底涂防腐粉末涂料，经固化后得到底涂防腐涂层；然后在底涂防腐涂层上喷涂面涂耐候粉末涂料，经固化后得到防腐耐候涂层。
优选地，一种防腐耐候涂层，采用如上所述的涂装方法制备得到，所述防腐耐候涂层的厚度范围为80-120微米，检测标准依据是GB/T13452.2-2008。
本申请创造性采用向粉末涂料体系中添加组合式的锌粉和云母粉来替代添加大比例锌粉，避免了采用大比例添加锌粉时产生的上粉困难问题，而且降低了材料成本，同时本申请人还惊讶地发现，当粉末涂料体系采用将锌粉和云母粉的材料组合时，在基材上完成交联固化反应形成固化涂层后，云母粉在涂层中会以平行叠层状结构排列，可以明显阻止外部水汽浸透底涂防腐涂层进入基材，进而极大地提高了涂层的防腐水平；通过实验验证，将本发明在不进行化学前处理的前提下直接进行涂装时，可以完全满足对基材涂装的防腐蚀要求，显著简化了涂装工艺，提高涂装效率且降低了施工成本。
附图说明
图1是本发明具体实施方式下第一组防腐耐候涂层经过中性盐雾1000小时后的样板照片。
具体实施方式
实施例1：一种用于基材涂装的底涂防腐粉末涂料，包括底涂热固性树脂、用于底涂热固性树脂交联固化的底涂固化剂、锌粉和云母粉；其中，基材在喷涂底涂防腐粉末涂料可前免化学前处理；具体原料配方表参见下表：
表1本实施例1的配方原料表
Figure BDA0002870923820000041
将以上原料配方通过公知工艺制备技术分别得到底涂防腐粉末涂料，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制备得到底涂防腐粉末涂料，本申请对其没有特别限定之处。
实施例2：本实施例2同实施例1，区别在于，本实施例2的具体原料配方表参见下表：
表2本实施例2的配方原料表
Figure BDA0002870923820000042
Figure BDA0002870923820000051
实施例3：本实施例3同实施例1，区别在于，本实施例3的具体原料配方表参见下表：
表3本实施例3的配方原料表
Figure BDA0002870923820000052
实施例4：本实施例4同实施例1，区别在于，本实施例4的具体原料配方表参见下表：
表4本实施例4的配方原料表
Figure BDA0002870923820000053
Figure BDA0002870923820000061
实施例5：一种可免化学前处理的基材，基材采用如以上实施例1或实施例2或实施例3或实施例4所述的底涂防腐粉末涂料进行喷涂、固化；其中，基材在喷涂底涂防腐粉末涂料前免化学前处理(不需要实施硅烷前处理、锌系前处理等化学前处理工艺)，具体采用经过蒸汽喷淋和/或抛丸处理的铁质基材。
实施例6：一种涂装体系，包括底涂防腐粉末涂料和面涂耐候粉末涂料；其中，底涂防腐粉末涂料采用如以上实施例1或实施例2或实施例3或实施例4所述的底涂防腐粉末涂料；底涂防腐粉末涂料和面涂耐候粉末涂料在基材上通过两次喷涂、单次固化或两次喷涂、两次固化后在基材上得到防腐耐候涂层，其中，基材在喷涂底涂防腐粉末涂料前免化学前处理；面涂耐候粉末涂料可以选择常规的耐候型粉末涂料，本实施例没有特别限定之处，具体优选地，在本实施方式中，面涂耐候粉末涂料包括聚酯树脂(购自Allnex)和用于聚酯树脂固化的异氰尿酸三缩水甘油酯TGIC固化剂(购自华惠)，其中，聚酯树脂的酸值范围为20-55mgKOH/g，聚酯树脂在200℃下的粘度为1500-2500mPa.s。
实施例7：一种涂装体系的涂装方法，向未经化学前处理的基材上喷涂如以上实施例1或实施例2或实施例3或实施例4所述的底涂防腐粉末涂料，然后在呈粉末状态的底涂防腐粉末涂料上喷涂如实施例6所述的面涂耐候粉末涂料；在单次固化工艺下同时实现对底涂防腐粉末涂料和面涂耐候粉末涂料的固化成型，得到防腐耐候涂层。
实施例8：本实施例8作为实施例7的平行实施例，本实施例8提出了一种涂装体系的涂装方法，向基材上喷涂如以上实施例1或实施例2或实施例3或实施例4所述的底涂防腐粉末涂料，经固化后得到底涂防腐涂层；然后在底涂防腐涂层上喷涂如上实施例6所述的面涂耐候粉末涂料，经固化后得到防腐耐候涂层，本实施例8相对于实施例7需要增加一个固化过程，施工过程比实施例7要繁琐一些。
实施例9：一种防腐耐候涂层，采用如上实施例7或实施例8所述的涂装方法制备得到，防腐耐候涂层的厚度范围为80-120微米。
对比例1：本对比例1的其余技术方案同实施例1，区别在于，本对比例1采用如下配方原料表5：
表5本对比例1的配方原料表
Figure BDA0002870923820000071
对比例2：本对比例2的其余技术方案同实施例1，区别在于，本对比例2采用如下配方原料表6：
表6本对比例2的配方原料表
Figure BDA0002870923820000081
为了验证本申请各实施例1-4中的底涂防腐粉末涂料和各比较例1-2中的底涂粉末涂料的防腐效果，先用厚度为10mm且经过抛丸处理的铁质基材，本申请人分别参照实施例7提出的涂装方法分别依次制备得到6组防腐耐候涂层，对该6组防腐耐候涂层特别进行了中性盐雾测试性能对比(依据测试标准：GB/T 1771-2007)，结合图1所示，测试结果如下表7：
表7中性盐雾测试结果
Figure BDA0002870923820000082
Figure BDA0002870923820000091
本实施例创造性采用向粉末涂料体系中添加组合式的锌粉和云母粉来替代添加大比例锌粉，避免了采用大比例添加锌粉时产生的上粉困难问题，而且降低了材料成本，同时本实施例人还惊讶地发现，当粉末涂料体系采用将锌粉和云母粉的材料组合时，在基材上完成交联固化反应形成固化涂层后，云母粉在涂层中会以平行叠层状结构排列，可以明显阻止外部水汽浸透底涂防腐涂层进入基材，进而极大地提高了涂层的防腐水平；通过实验验证，将本实施例在不进行化学前处理的前提下直接进行涂装时，可以完全满足对基材涂装的防腐蚀要求，显著简化了涂装工艺，提高涂装效率且降低了施工成本。
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 (15)

1.一种用于基材涂装的底涂防腐粉末涂料，其特征在于，包括底涂热固性树脂、用于底涂热固性树脂交联固化的底涂固化剂、锌粉和云母粉；其中，所述基材在喷涂所述底涂防腐粉末涂料前可免化学前处理。
2.根据权利要求1所述的底涂防腐粉末涂料，其特征在于，所述云母粉在所述底涂防腐粉末涂料中的重量份比例不低于10wt％。
3.根据权利要求1所述的底涂防腐粉末涂料，其特征在于，所述云母粉在所述底涂防腐粉末涂料中的重量份数比例范围为15-35wt％。
4.根据权利要求1所述的底涂防腐粉末涂料，其特征在于，所述云母粉的平均粒径范围为10-30微米。
5.根据权利要求1或2或3所述的底涂防腐粉末涂料，，其特征在于，所述云母粉在底涂防腐涂层中以平行叠层状结构排列，用于阻止外部水汽浸透所述底涂防腐涂层进入基材。
6.根据权利要求1所述的底涂防腐粉末涂料，其特征在于，所述锌粉在所述底涂防腐粉末涂料中的重量份比例范围为15-50wt％。
7.根据权利要求1所述的底涂防腐粉末涂料，其特征在于，所述底涂热固性树脂包括环氧树脂，所述底涂固化剂包括酚醛树脂。
8.一种可免化学前处理的基材，其特征在于，所述基材采用如权利要求1-7之一所述的底涂防腐粉末涂料进行喷涂、固化；其中，所述基材在喷涂所述底涂防腐粉末涂料前可免化学前处理。
9.根据权利要求8所述的可免化学前处理的基材，其特征在于，所述基材为经过蒸汽喷淋和/或抛丸处理的铁质基材。
10.一种涂装体系，其特征在于，包括底涂防腐粉末涂料和面涂耐候粉末涂料；其中，所述底涂防腐粉末涂料采用如权利要求1-7之一所述的底涂防腐粉末涂料；所述底涂防腐粉末涂料和面涂耐候粉末涂料在基材上通过两次喷涂、单次固化或两次喷涂、两次固化后在基材上得到防腐耐候涂层，其中，所述基材在喷涂所述底涂防腐粉末涂料前可免化学前处理。
11.根据权利要求10所述的涂装体系，其特征在于，所述面涂耐候粉末涂料包括聚酯树脂和用于聚酯树脂固化的固化剂，其中，所述聚酯树脂的酸值范围为20-55mgKOH/g。
12.根据权利要求11所述的涂装体系，其特征在于，所述聚酯树脂在200℃下的粘度为1500-2500mPa.s。
13.一种涂装体系的涂装方法，其特征在于，向未经化学前处理的基材上喷涂如权利要求1-7之一的底涂防腐粉末涂料，然后在呈粉末状态的底涂防腐粉末涂料上喷涂面涂耐候粉末涂料；在单次固化工艺下同时实现对底涂防腐粉末涂料和面涂耐候粉末涂料的固化成型，得到防腐耐候涂层。
14.一种涂装体系的涂装方法，其特征在于，向基材上喷涂如权利要求1-7之一的底涂防腐粉末涂料，经固化后得到底涂防腐涂层；；然后在底涂防腐涂层上喷涂面涂耐候粉末涂料，经固化后得到防腐耐候涂层。
15.一种防腐耐候涂层，其特征在于，采用如权利要求13或14所述的涂装方法制备得到，所述防腐耐候涂层的厚度范围为80-120微米。
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