CN112827784A - 一种提高粉末涂料与基材之间的附着力的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明适用于涂料涂装技术领域，提供了一种提高粉末涂料与基材之间的附着力的方法，该方法包括以下步骤：对基材进行预处理，得到预处理后的基材；将预处理后的基材置于铬化液中进行铬化处理，得到铬化处理后的基材；其中，所述铬化液中包括铬酸盐和烷基苯磺酸钠；将粉末涂料基料与硅烷偶联剂、十六烷基三甲基溴化铵进行熔融挤出，并进行粉磨，得到粉末涂料；将粉末涂料静电喷涂在铬化处理后的基材上，再经固化处理。本发明通过采用含铬酸盐和烷基苯磺酸钠的铬化液对基材进行铬化处理，可以提高基材的润湿性，并且通过在基材上引入阴离子基团，可以与粉末涂料中的阳离子基团进行结合，从而可以显著提高粉末涂料与基材之间的附着力。

Description

一种提高粉末涂料与基材之间的附着力的方法
技术领域
本发明属于涂料涂装技术领域，尤其涉及一种提高粉末涂料与基材之间的附着力的方法。
背景技术
粉末涂料，是以固体树脂和颜料、填料及助剂等组成的固体粉末状合成树脂涂料，包括聚酯粉末涂料、环氧粉末涂料、丙烯酸粉末涂料等。
其中，对于铝型材等基材，一般是通过高压静电喷涂的方式将粉末涂料喷涂在基材上的，然而，由于基材的润湿性较差等问题，现有的粉末涂料与基材之间存在附着力较差等问题。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种提高粉末涂料与基材之间的附着力的方法，旨在解决背景技术中提出的问题。
本发明实施例是这样实现的，一种提高粉末涂料与基材之间的附着力的方法，其包括以下步骤：
对基材进行预处理，得到预处理后的基材；
将预处理后的基材置于铬化液中进行铬化处理，得到铬化处理后的基材；其中，所述铬化液中包括铬酸盐和烷基苯磺酸钠，且铬酸盐的摩尔浓度为0.1～1mol/L，烷基苯磺酸钠的质量浓度为1％～5％；
将粉末涂料基料与硅烷偶联剂、十六烷基三甲基溴化铵进行熔融挤出，并进行粉磨，得到粉末涂料；
将粉末涂料静电喷涂在铬化处理后的基材上，再经固化处理。
作为本发明实施例的一个优选方案，所述铬化液中的铬酸盐的摩尔浓度为0.3～0.7mol/L。
作为本发明实施例的另一个优选方案，所述铬化液中的烷基苯磺酸钠的质量浓度为2％～4％。
作为本发明实施例的另一个优选方案，所述粉末涂料基料与硅烷偶联剂的质量比为1:(0.005～0.02)。
作为本发明实施例的另一个优选方案，所述粉末涂料基料与十六烷基三甲基溴化铵的质量比为1:(0.005～0.02)。
作为本发明实施例的另一个优选方案，所述粉末涂料基料包括以下按照重量份计的组分：聚酯树脂500～700份、固化剂55～78份、填料200～400份、流平剂5～15份。
作为本发明实施例的另一个优选方案，所述填料为硫酸钡和/或碳酸钙。
作为本发明实施例的另一个优选方案，所述步骤中，对基材进行预处理的方法包括打磨处理、去杂质处理和除油污处理中的至少一种。
作为本发明实施例的另一个优选方案，所述基材为铝型材。
作为本发明实施例的另一个优选方案，所述步骤中，静电喷涂的喷涂电压为40～70kV，压缩空气的压力为0.1～0.5MPa。
本发明实施例提供的一种提高粉末涂料与基材之间的附着力的方法，通过采用含铬酸盐和烷基苯磺酸钠的铬化液对基材进行铬化处理，可以提高基材的润湿性，并且通过在基材上引入阴离子基团，可以与粉末涂料中的阳离子基团进行结合，从而可以显著提高粉末涂料与基材之间的附着力。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，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，都属于本发明保护的范围。
实施例1
该实施例提供了一种提高粉末涂料与基材之间的附着力的方法，其包括以下步骤：
S1、对铝型材的表面进行去杂质、除油污和打磨等预处理，得到预处理后的基材。
S2、将上述预处理后的基材置于铬化液中进行浸泡30min后，再置于120℃的烘箱中进行烘干，以完成铬化处理，得到铬化处理后的基材；其中，铬化液为铬酸盐和烷基苯磺酸钠的水溶液，其中，铬酸盐的摩尔浓度为0.1mol/L，烷基苯磺酸钠的质量浓度为1％。
S3、将聚酯树脂500g、固化剂55g、填料400g、流平剂5g进行预混合，得到粉末基料，备用；其中，聚酯树脂为端羧基聚酯树脂，其酸值为50mgKOH/g；固化剂为β-羟烷基酰胺，填料为硫酸钡和碳酸钙的等质量比混合物，流平剂为市售的588流平剂，另外，该粉末涂料基料还可以根据实际需求添加适量的颜料以及其他功能助剂。
S4、将上述粉末涂料基料与硅烷偶联剂KH-550、十六烷基三甲基溴化铵按照1:0.005:0.005进行高速分散混合后，再经熔融挤出，并进行粉磨，得到粉末涂料。
S5、将上述粉末涂料静电喷涂在上述铬化处理后的基材上，再置于200℃的温度下进行固化处理15min，即可得到涂膜。其中，静电喷涂的喷涂电压为70kV，压缩空气的压力为0.1MPa。
实施例2
该实施例提供了一种提高粉末涂料与基材之间的附着力的方法，其包括以下步骤：
S1、对铝型材的表面进行去杂质、除油污和打磨等预处理，得到预处理后的基材。
S2、将上述预处理后的基材置于铬化液中进行浸泡30min后，再置于120℃的烘箱中进行烘干，以完成铬化处理，得到铬化处理后的基材；其中，铬化液为铬酸盐和烷基苯磺酸钠的水溶液，其中，铬酸盐的摩尔浓度为1mol/L，烷基苯磺酸钠的质量浓度为5％。
S3、将聚酯树脂700g、固化剂78g、填料200g、流平剂15g进行预混合，得到粉末基料，备用；其中，聚酯树脂为端羧基聚酯树脂，其酸值为50mgKOH/g；固化剂为β-羟烷基酰胺，填料为硫酸钡和碳酸钙的等质量比混合物，流平剂为市售的588流平剂，另外，该粉末涂料基料还可以根据实际需求添加适量的颜料以及其他功能助剂。
S4、将上述粉末涂料基料与硅烷偶联剂KH-550、十六烷基三甲基溴化铵按照1:0.02:0.02进行高速分散混合后，再经熔融挤出，并进行粉磨，得到粉末涂料。
S5、将上述粉末涂料静电喷涂在上述铬化处理后的基材上，再置于200℃的温度下进行固化处理15min，即可得到涂膜。其中，静电喷涂的喷涂电压为40kV，压缩空气的压力为0.5MPa。
实施例3
该实施例提供了一种提高粉末涂料与基材之间的附着力的方法，其包括以下步骤：
S1、对铝型材的表面进行去杂质、除油污和打磨等预处理，得到预处理后的基材。
S2、将上述预处理后的基材置于铬化液中进行浸泡30min后，再置于120℃的烘箱中进行烘干，以完成铬化处理，得到铬化处理后的基材；其中，铬化液为铬酸盐和烷基苯磺酸钠的水溶液，其中，铬酸盐的摩尔浓度为0.2mol/L，烷基苯磺酸钠的质量浓度为1.5％。
S3、将聚酯树脂550g、固化剂62g、填料350g、流平剂8g进行预混合，得到粉末基料，备用；其中，聚酯树脂为端羧基聚酯树脂，其酸值为50mgKOH/g；固化剂为β-羟烷基酰胺，填料为硫酸钡和碳酸钙的等质量比混合物，流平剂为市售的588流平剂，另外，该粉末涂料基料还可以根据实际需求添加适量的颜料以及其他功能助剂。
S4、将上述粉末涂料基料与硅烷偶联剂KH-550、十六烷基三甲基溴化铵按照1:0.008:0.015进行高速分散混合后，再经熔融挤出，并进行粉磨，得到粉末涂料。
S5、将上述粉末涂料静电喷涂在上述铬化处理后的基材上，再置于200℃的温度下进行固化处理15min，即可得到涂膜。其中，静电喷涂的喷涂电压为50kV，压缩空气的压力为0.2MPa。
实施例4
该实施例提供了一种提高粉末涂料与基材之间的附着力的方法，其包括以下步骤：
S1、对铝型材的表面进行去杂质、除油污和打磨等预处理，得到预处理后的基材。
S2、将上述预处理后的基材置于铬化液中进行浸泡30min后，再置于120℃的烘箱中进行烘干，以完成铬化处理，得到铬化处理后的基材；其中，铬化液为铬酸盐和烷基苯磺酸钠的水溶液，其中，铬酸盐的摩尔浓度为0.8mol/L，烷基苯磺酸钠的质量浓度为4.5％。
S3、将聚酯树脂650g、固化剂73g、填料250g、流平剂12g进行预混合，得到粉末基料，备用；其中，聚酯树脂为端羧基聚酯树脂，其酸值为50mgKOH/g；固化剂为β-羟烷基酰胺，填料为硫酸钡和碳酸钙的等质量比混合物，流平剂为市售的588流平剂，另外，该粉末涂料基料还可以根据实际需求添加适量的颜料以及其他功能助剂。
S4、将上述粉末涂料基料与硅烷偶联剂KH-550、十六烷基三甲基溴化铵按照1:0.015:0.008进行高速分散混合后，再经熔融挤出，并进行粉磨，得到粉末涂料。
S5、将上述粉末涂料静电喷涂在上述铬化处理后的基材上，再置于200℃的温度下进行固化处理15min，即可得到涂膜。其中，静电喷涂的喷涂电压为60kV，压缩空气的压力为0.4MPa。
实施例5
该实施例提供了一种提高粉末涂料与基材之间的附着力的方法，其包括以下步骤：
S1、对铝型材的表面进行去杂质、除油污和打磨等预处理，得到预处理后的基材。
S2、将上述预处理后的基材置于铬化液中进行浸泡30min后，再置于120℃的烘箱中进行烘干，以完成铬化处理，得到铬化处理后的基材；其中，铬化液为铬酸盐和烷基苯磺酸钠的水溶液，其中，铬酸盐的摩尔浓度为0.3mol/L，烷基苯磺酸钠的质量浓度为2％。
S3、将聚酯树脂600g、固化剂67g、填料300g、流平剂10g进行预混合，得到粉末基料，备用；其中，聚酯树脂为端羧基聚酯树脂，其酸值为50mgKOH/g；固化剂为β-羟烷基酰胺，填料为硫酸钡和碳酸钙的等质量比混合物，流平剂为市售的588流平剂，另外，该粉末涂料基料还可以根据实际需求添加适量的颜料以及其他功能助剂。
S4、将上述粉末涂料基料与硅烷偶联剂KH-550、十六烷基三甲基溴化铵按照1:0.01:0.01进行高速分散混合后，再经熔融挤出，并进行粉磨，得到粉末涂料。
S5、将上述粉末涂料静电喷涂在上述铬化处理后的基材上，再置于200℃的温度下进行固化处理15min，即可得到涂膜。其中，静电喷涂的喷涂电压为55kV，压缩空气的压力为0.3MPa。
实施例6
该实施例提供了一种提高粉末涂料与基材之间的附着力的方法，其包括以下步骤：
S1、对铝型材的表面进行去杂质、除油污和打磨等预处理，得到预处理后的基材。
S2、将上述预处理后的基材置于铬化液中进行浸泡30min后，再置于120℃的烘箱中进行烘干，以完成铬化处理，得到铬化处理后的基材；其中，铬化液为铬酸盐和烷基苯磺酸钠的水溶液，其中，铬酸盐的摩尔浓度为0.7mol/L，烷基苯磺酸钠的质量浓度为4％。
S3、将聚酯树脂600g、固化剂67g、填料300g、流平剂10g进行预混合，得到粉末基料，备用；其中，聚酯树脂为端羧基聚酯树脂，其酸值为50mgKOH/g；固化剂为β-羟烷基酰胺，填料为硫酸钡和碳酸钙的等质量比混合物，流平剂为市售的588流平剂，另外，该粉末涂料基料还可以根据实际需求添加适量的颜料以及其他功能助剂。
S4、将上述粉末涂料基料与硅烷偶联剂KH-550、十六烷基三甲基溴化铵按照1:0.01:0.01进行高速分散混合后，再经熔融挤出，并进行粉磨，得到粉末涂料。
S5、将上述粉末涂料静电喷涂在上述铬化处理后的基材上，再置于200℃的温度下进行固化处理15min，即可得到涂膜。其中，静电喷涂的喷涂电压为55kV，压缩空气的压力为0.3MPa。
实施例7
该实施例提供了一种提高粉末涂料与基材之间的附着力的方法，其包括以下步骤：
S1、对铝型材的表面进行去杂质、除油污和打磨等预处理，得到预处理后的基材。
S2、将上述预处理后的基材置于铬化液中进行浸泡30min后，再置于120℃的烘箱中进行烘干，以完成铬化处理，得到铬化处理后的基材；其中，铬化液为铬酸盐和烷基苯磺酸钠的水溶液，其中，铬酸盐的摩尔浓度为0.5mol/L，烷基苯磺酸钠的质量浓度为3％。
S3、将聚酯树脂600g、固化剂67g、填料300g、流平剂10g进行预混合，得到粉末基料，备用；其中，聚酯树脂为端羧基聚酯树脂，其酸值为50mgKOH/g；固化剂为β-羟烷基酰胺，填料为硫酸钡和碳酸钙的等质量比混合物，流平剂为市售的588流平剂，另外，该粉末涂料基料还可以根据实际需求添加适量的颜料以及其他功能助剂。
S4、将上述粉末涂料基料与硅烷偶联剂KH-550、十六烷基三甲基溴化铵按照1:0.01:0.01进行高速分散混合后，再经熔融挤出，并进行粉磨，得到粉末涂料。
S5、将上述粉末涂料静电喷涂在上述铬化处理后的基材上，再置于200℃的温度下进行固化处理15min，即可得到涂膜。其中，静电喷涂的喷涂电压为55kV，压缩空气的压力为0.3MPa。
对比例1
该对比例提供了一种提高粉末涂料与基材之间的附着力的方法，其包括以下步骤：
S1、对铝型材的表面进行去杂质、除油污和打磨等预处理，得到预处理后的基材。
S2、将聚酯树脂600g、固化剂67g、填料300g、流平剂10g进行预混合，得到粉末基料，备用；其中，聚酯树脂为端羧基聚酯树脂，其酸值为50mgKOH/g；固化剂为β-羟烷基酰胺，填料为硫酸钡和碳酸钙的等质量比混合物，流平剂为市售的588流平剂，另外，该粉末涂料基料还可以根据实际需求添加适量的颜料以及其他功能助剂。
S3、将上述粉末涂料基料与硅烷偶联剂KH-550、十六烷基三甲基溴化铵按照1:0.01:0.01进行高速分散混合后，再经熔融挤出，并进行粉磨，得到粉末涂料。
S4、将上述粉末涂料静电喷涂在上述预处理后的基材上，再置于200℃的温度下进行固化处理15min，即可得到涂膜。其中，静电喷涂的喷涂电压为55kV，压缩空气的压力为0.3MPa。
对比例2
该对比例提供了一种提高粉末涂料与基材之间的附着力的方法，其包括以下步骤：
S1、对铝型材的表面进行去杂质、除油污和打磨等预处理，得到预处理后的基材。
S2、将上述预处理后的基材置于铬化液中进行浸泡30min后，再置于120℃的烘箱中进行烘干，以完成铬化处理，得到铬化处理后的基材；其中，铬化液为铬酸盐的水溶液，其中，铬酸盐的摩尔浓度为0.5mol/L。
S3、将聚酯树脂600g、固化剂67g、填料300g、流平剂10g进行预混合，得到粉末基料，备用；其中，聚酯树脂为端羧基聚酯树脂，其酸值为50mgKOH/g；固化剂为β-羟烷基酰胺，填料为硫酸钡和碳酸钙的等质量比混合物，流平剂为市售的588流平剂，另外，该粉末涂料基料还可以根据实际需求添加适量的颜料以及其他功能助剂。
S4、将上述粉末涂料基料与硅烷偶联剂KH-550、十六烷基三甲基溴化铵按照1:0.01:0.01进行高速分散混合后，再经熔融挤出，并进行粉磨，得到粉末涂料。
S5、将上述粉末涂料静电喷涂在上述铬化处理后的基材上，再置于200℃的温度下进行固化处理15min，即可得到涂膜。其中，静电喷涂的喷涂电压为55kV，压缩空气的压力为0.3MPa。
对比例3
该对比例提供了一种提高粉末涂料与基材之间的附着力的方法，其包括以下步骤：
S1、对铝型材的表面进行去杂质、除油污和打磨等预处理，得到预处理后的基材。
S2、将上述预处理后的基材置于铬化液中进行浸泡30min后，再置于120℃的烘箱中进行烘干，以完成铬化处理，得到铬化处理后的基材；其中，铬化液为铬酸盐和烷基苯磺酸钠的水溶液，其中，铬酸盐的摩尔浓度为0.5mol/L，烷基苯磺酸钠的质量浓度为3％。
S3、将聚酯树脂600g、固化剂67g、填料300g、流平剂10g进行预混合，得到粉末基料，备用；其中，聚酯树脂为端羧基聚酯树脂，其酸值为50mgKOH/g；固化剂为β-羟烷基酰胺，填料为硫酸钡和碳酸钙的等质量比混合物，流平剂为市售的588流平剂，另外，该粉末涂料基料还可以根据实际需求添加适量的颜料以及其他功能助剂。
S4、将上述粉末涂料基料与硅烷偶联剂KH-550按照1:0.01进行高速分散混合后，再经熔融挤出，并进行粉磨，得到粉末涂料。
S5、将上述粉末涂料静电喷涂在上述铬化处理后的基材上，再置于200℃的温度下进行固化处理15min，即可得到涂膜。其中，静电喷涂的喷涂电压为55kV，压缩空气的压力为0.3MPa。
对比例4
该对比例提供了一种提高粉末涂料与基材之间的附着力的方法，其包括以下步骤：
S1、对铝型材的表面进行去杂质、除油污和打磨等预处理，得到预处理后的基材。
S2、将上述预处理后的基材置于铬化液中进行浸泡30min后，再置于120℃的烘箱中进行烘干，以完成铬化处理，得到铬化处理后的基材；其中，铬化液为铬酸盐的水溶液，其中，铬酸盐的摩尔浓度为0.5mol/L。
S3、将聚酯树脂600g、固化剂67g、填料300g、流平剂10g进行预混合，得到粉末基料，备用；其中，聚酯树脂为端羧基聚酯树脂，其酸值为50mgKOH/g；固化剂为β-羟烷基酰胺，填料为硫酸钡和碳酸钙的等质量比混合物，流平剂为市售的588流平剂，另外，该粉末涂料基料还可以根据实际需求添加适量的颜料以及其他功能助剂。
S4、将上述粉末涂料基料与硅烷偶联剂KH-550按照1:0.01进行高速分散混合后，再经熔融挤出，并进行粉磨，得到粉末涂料。
S5、将上述粉末涂料静电喷涂在上述铬化处理后的基材上，再置于200℃的温度下进行固化处理15min，即可得到涂膜。其中，静电喷涂的喷涂电压为55kV，压缩空气的压力为0.3MPa。
对上述实施例5～7以及对比例1～4得到涂膜的附着力进行测试，其测试方法可参考ASTM D3359标准的胶带法测量方法，其中，以切口边缘的剥落面积比例进行统计结果，具体结果如表1所示。
表1
Figure BDA0002887934880000121
Figure BDA0002887934880000131
从表1可以看出，本发明实施例通过采用含铬酸盐和烷基苯磺酸钠的铬化液对基材进行铬化处理，可以提高基材的润湿性，并且通过在基材上引入阴离子基团，可以与粉末涂料中的阳离子基团进行结合，从而可以显著提高粉末涂料与基材之间的附着力。
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 (10)

1.一种提高粉末涂料与基材之间的附着力的方法，其特征在于，包括以下步骤：
对基材进行预处理，得到预处理后的基材；
将预处理后的基材置于铬化液中进行铬化处理，得到铬化处理后的基材；其中，所述铬化液中包括铬酸盐和烷基苯磺酸钠，且铬酸盐的摩尔浓度为0.1~1mol/L，烷基苯磺酸钠的质量浓度为1%~5%；
将粉末涂料基料与硅烷偶联剂、十六烷基三甲基溴化铵进行熔融挤出，并进行粉磨，得到粉末涂料；
将粉末涂料静电喷涂在铬化处理后的基材上，再经固化处理。
2.根据权利要求1所述的一种提高粉末涂料与基材之间的附着力的方法，其特征在于，所述铬化液中的铬酸盐的摩尔浓度为0.3~0.7mol/L。
3.根据权利要求1所述的一种提高粉末涂料与基材之间的附着力的方法，其特征在于，所述铬化液中的烷基苯磺酸钠的质量浓度为2%~4%。
4.根据权利要求1所述的一种提高粉末涂料与基材之间的附着力的方法，其特征在于，所述粉末涂料基料与硅烷偶联剂的质量比为1:(0.005~0.02)。
5.根据权利要求1所述的一种提高粉末涂料与基材之间的附着力的方法，其特征在于，所述粉末涂料基料与十六烷基三甲基溴化铵的质量比为1:(0.005~0.02)。
6.根据权利要求1、4和5中任一项所述的一种提高粉末涂料与基材之间的附着力的方法，其特征在于，所述粉末涂料基料包括以下按照重量份计的组分：聚酯树脂500~700份、固化剂55~78份、填料200~400份、流平剂5~15份。
7.根据权利要求6所述的一种提高粉末涂料与基材之间的附着力的方法，其特征在于，所述填料为硫酸钡和/或碳酸钙。
8.根据权利要求1所述的一种提高粉末涂料与基材之间的附着力的方法，其特征在于，所述步骤中，对基材进行预处理的方法包括打磨处理、去杂质处理和除油污处理中的至少一种。
9.根据权利要求1所述的一种提高粉末涂料与基材之间的附着力的方法，其特征在于，所述基材为铝型材。
10.根据权利要求1所述的一种提高粉末涂料与基材之间的附着力的方法，其特征在于，所述步骤中，静电喷涂的喷涂电压为40~70kV，压缩空气的压力为0.1~0.5MPa。
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