CN112876952B - 一种仿皮革手感粉末涂料及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明属于粉末涂料技术领域，公开了一种仿皮革手感粉末涂料及其制备方法和应用。仿皮革手感粉末涂料包括复合纳米聚酯树脂A；聚酯树脂B；固化剂；其它助剂。其制备方法是将羧基聚酯树脂和纳米复合材料混合均匀后经往复式阻尼单螺杆挤出机熔融挤出，冷却压片至常温，破碎得到复合纳米聚酯树脂A；将复合纳米聚酯树脂A、聚酯树脂B、固化剂、其他助剂投放于预混缸中，混合均匀后经双螺杆挤出机熔融挤出，冷却压片至常温，最后通过高速粉碎机破碎分级即得。本发明以复合纳米聚酯树脂A和聚酯树脂B协同作用，形成的涂层的具有皮革般柔和、光滑的手感，特别适用于日常人手接触的家具、家电、健身器材、灯饰、门窗把手等终端产品，产品安全环保。

Description

一种仿皮革手感粉末涂料及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于粉末涂料技术领域，具体涉及一种仿皮革手感粉末涂料及其制备方法和应用。
背景技术
近年来，随着人们物质生活水平的提高，对于终端消费产品的要求越来越高，尤其家庭装饰市场，消费者不仅对日常消费产品的颜色、光泽越来越重视，也逐渐青睐各种不同的表面状态。当前皮革产品主要用于沙发、桌椅、床架等，油漆已有部分仿皮革手感的产品，但油漆对人体健康及环境危害极大，近几年国家已决心治理环境污染企业，且环保高压态势愈演愈烈，油漆企业的生产受到极大限制，从而使相关油漆产品的推广举步维艰。
粉末涂料与涂装以节省资源与能源、无公害、劳动生产效率高和便于实现自动化涂装等特点，迅速成为涂料行业新产品和新工艺的代表。现在粉末涂料已经成为公认的符合高生产效率、优良涂膜性能、生态环保型、经济型的4E涂料产品,并成为在环保涂料品种中发展最快的涂料，但目前粉末涂料领域极少具备仿皮革手感的产品。
发明内容
为了克服上述现有技术存在的不足，本发明的首要目的在于提供一种仿皮革手感粉末涂料。
本发明的另一目的在于提供上述仿皮革手感粉末涂料的制备方法。
本发明的另一目的在于提供上述仿皮革手感粉末涂料的应用。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种仿皮革手感粉末涂料，按重量份数计，由以下组分制备得到：
Figure BDA0002903228640000011
其中，所述复合纳米聚酯树脂A，按重量份数计，由以下组份混合熔融挤出破碎得到：
羧基聚酯树脂 60份～90份；
复合纳米材料 10份～40份。
所述羧基聚酯树脂的羟值为60～70mgKOH/g，羟值过低反应速度太慢，将导致无法及时定型复合纳米材料而使手感粗糙；所述复合纳米聚酯树脂A粒径为15um～25um，若粒径大于25um，会影响复合纳米聚酯树脂A在挤出时的熔融混合，最终影响仿皮革手感特性及滑爽度。
优选的，所述复合纳米材料选自环氧聚醚纳米材料、酚羟基氨基纳米材料、硅改性聚氨酯纳米材料或硅改性丙烯酸纳米材料中的一种或几种的混合。该复合纳米材料具有极佳的弹性及滑爽度，常用于油性涂料领域，可市购，也可通过本领域常规手段制备得到。
复合纳米材料本身具有极佳的弹性及丝滑手感，但由于与普通粉末树脂不相溶而无法直接使用，在本发明专利中我们先将复合纳米材料与羧基聚酯树脂预分散，然后熔融挤出破碎，再将片料带入配方中，才能最终体现出皮革手感。
优选的，所述聚酯树脂B为端羧基聚酯树脂，酸值为15～25mgKOH/g，酸值过高会使表面平整度变差，进而影响仿皮革手感。
优选地，所述羧基聚酯树脂的羟值为65-68mgKOH/g；所述复合纳米聚酯树脂A的粒径为20-25um；所述聚酯树脂B的酸值为20-23mgKOH/g。
本发明通过研究发现，复合纳米聚酯树脂A和聚酯树脂B的搭配比例对涂层的抗指纹及物理、化学性能影响较大，当复合纳米聚酯树脂A过高，涂层表面不够平整，影响外观，且物理性能明显变差；复合纳米聚酯树脂A过低，涂层仿皮革效果不明显。优选的，所述复合纳米聚酯树脂A与聚酯树脂B的质量比为3：1～1：1。进一步优选地，所述复合纳米聚酯树脂A与聚酯树脂B的质量比为2：1。
优选地，所述固化剂为TGIC异氰尿酸三缩水甘油酯或HAA羟烷基酰胺中的一种或两种的混合。
根据实际需要，本发明的仿皮革手感粉末涂料会适当添加其他助剂，所述其它助剂选自以下中的一种或几种：流平剂、消泡剂、颜填料等。其用量根据实际情况适当添加。
所述流平剂为聚丙烯酸酯、含硅丙烯酸酯或氢化蓖麻油中的一种或几种的混合；
所述消泡剂为苯偶姻或二甲基聚硅氧烷中的一种或两种的混合；
所述颜填料为硫酸钡或碳酸钙、二氧化钛或氧化铁中的一种或几种的混合。
本发明还提供了上述仿皮革手感粉末涂料的制备方法，包括如下步骤：
a、将羧基聚酯树脂和复合纳米材料混合均匀后经往复式阻尼单螺杆挤出机熔融挤出，冷却压片至常温，破碎得到复合纳米聚酯树脂A；
b、按比例将复合纳米聚酯树脂A、聚酯树脂B、固化剂、其它助剂投放于预混缸中，混合均匀后经双螺杆挤出机熔融挤出，冷却压片至常温，最后通过高速粉碎机破碎分级，制成粒径为15um-25um的粉末，即得。
优选的，步骤a中，往复式阻尼单螺杆挤出机熔融挤出温度为130℃-160℃。
优选的，步骤b中，双螺杆挤出机熔融挤出温度为80℃-110℃。
本发明制备工艺采用先制备复合纳米聚酯树脂A，再将复合纳米聚酯树脂A与其它组分熔融挤出，可使各组分更好的分散于涂料中，制备得到的涂层触感如皮革般爽滑。
本发明还提供了上述的仿皮革手感粉末涂料在日常人手接触的家具、家电、健身器材、灯饰、门窗把手等产品中的应用，所述仿皮革手感粉末涂料的涂层厚度为30um-120um，优选为40um-50um。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1)本发明以复合纳米聚酯树脂A和聚酯树脂B协同作用，形成的涂层的爽滑，具有皮革质感，特别适用于日常人手接触的家具、家电、健身器材、灯饰、门窗把手等终端产品，彰显产品高端大气；
2)本发明的仿皮革手感粉末涂料为绿色环保的粉末涂料，整个生产、施工过程零VOC排放，安全环保；
3)本发明制备方法简单，使用方便。
具体实施方式
下面给出实施例以对本发明进行具体的描述，但不限于此。
现对实施例及对比例所用的原材料做如下说明，但不限于这些材料：
羧基聚酯树脂：羟值为60～70mgKOH/g，来源于市购；
聚酯树脂B：端羧基聚酯树脂，酸值为15～25mgKOH/g，来源于市购；
复合纳米材料选自环氧聚醚纳米材料或酚羟基氨基纳米材料或硅改性聚氨酯纳米材料，来源于市购；
固化剂选自异氰尿酸三缩水甘油酯，来源于市购；
流平剂选自聚丙烯酸酯、羟烷基酰胺，来源于市购；
消泡剂选自苯偶姻、二甲基聚硅氧烷，来源于市购；
颜填料选自硫酸钡或氢氧化铝、二氧化钛或氧化铁，来源于市购。
实施例1-7和对比例1-2：
a、按表1配比将羧基聚酯树脂和复合纳米材料混合均匀后经往复式阻尼单螺杆挤出机熔融挤出，单螺杆挤出机熔融挤出，冷却压片至常温，破碎得到复合纳米聚酯树脂A；
b、按表2配比将复合纳米聚酯树脂A、聚酯树脂B、固化剂、流平剂、消泡剂、颜填料投放于预混缸中，混合均匀后经双螺杆挤出机熔融挤出，双螺杆挤出机熔融挤出，冷却压片至常温，最后通过高速粉碎机破碎分级，制成粒径为15um-25um的粉末，即得。
对比例3：
破碎得到粒径为30um-60um的复合纳米聚酯树脂A，其余同实施例1。
对比例4：
将羧基聚酯树脂、复合纳米材料、聚酯树脂B、固化剂、流平剂、消泡剂、颜填料投放于预混缸中混合均匀，研磨后经分散机分散，制成粒径为15um-25um的粉末，即得，各成分含量同实施例1。
将上述制备得到的粉末经静电枪喷涂于马口铁板上，在200℃×10分钟的烘烤条件下熔融固化成膜，干膜厚度为30-120um，检测涂层的柔软度、表面触感、附着力、柔韧性等，具体检测标准及结果如表3所示。
表1：复合纳米聚酯树脂A的组成(重量份)
Figure BDA0002903228640000041
表2各实施例及对比例中各组份的具体配比(重量份)
Figure BDA0002903228640000042
Figure BDA0002903228640000051
表3各实施例和对比例试样的性能测试数据
Figure BDA0002903228640000052
由表3结果可知，由本发明的仿皮革手感粉末涂料形成的涂层表面柔软爽滑，具有皮革质感，可大规模用于人手直接接触的家具、家电、健身器材、灯饰、门窗把手等场合。

Claims (10)

1.一种仿皮革手感粉末涂料，其特征在于，按重量份数计，由以下组分制备得到：
Figure FDA0003493164700000011
其中，所述复合纳米聚酯树脂A，按重量份数计，由以下组份混合熔融挤出破碎得到：
羧基聚酯树脂 60份～90份
复合纳米材料 10份～40份；
所述羧基聚酯树脂的羟值为60～70mgKOH/g；
所述复合纳米材料选自硅改性聚氨酯纳米材料或硅改性丙烯酸纳米材料中的一种或几种的混合；
所述复合纳米聚酯树脂A的粒径为15μm～25μm；
聚酯树脂B为端羧基聚酯树脂，酸值为15～25mgKOH/g。
2.根据权利要求1所述的仿皮革手感粉末涂料，其特征在于，所述羧基聚酯树脂的羟值为65-68mgKOH/g；所述复合纳米聚酯树脂A的粒径为20-25μm；所述聚酯树脂B的酸值为20-23mgKOH/g。
3.根据权利要求1所述的仿皮革手感粉末涂料，其特征在于，所述复合纳米聚酯树脂A与聚酯树脂B的质量比为3：1。
4.根据权利要求1所述的仿皮革手感粉末涂料，其特征在于，所述固化剂为异氰尿酸三缩水甘油酯或羟烷基酰胺中的一种或两种的混合。
5.根据权利要求1所述的仿皮革手感粉末涂料，其特征在于，所述其它助剂选自以下中的一种或几种：流平剂、消泡剂、颜填料。
6.根据权利要求5所述的仿皮革手感粉末涂料，其特征在于，所述流平剂为聚丙烯酸酯、含硅丙烯酸酯或氢化蓖麻油中的一种或几种的混合；所述消泡剂为苯偶姻或二甲基聚硅氧烷中的一种或两种的混合；所述颜填料为硫酸钡或氢氧化铝、二氧化钛或氧化铁中的一种或几种的混合。
7.根据权利要求1-6任一项所述的仿皮革手感粉末涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
a、将羧基聚酯树脂和复合纳米材料混合均匀后经熔融挤出，冷却压片至常温，破碎得到复合纳米聚酯树脂A；
b、按比例将复合纳米聚酯树脂A、聚酯树脂B、固化剂、其它助剂投放于预混缸中，混合均匀后经熔融挤出，冷却压片至常温，最后通过破碎分级，制成粒径为20μm-25μm的粉末，即得。
8.根据权利要求7所述的仿皮革手感粉末涂料的制备方法，其特征在于，步骤a中，熔融挤出温度为130℃-160℃；步骤b中，熔融挤出温度为80℃-110℃。
9.根据权利要求1-6任一项所述的仿皮革手感粉末涂料在制备日常人手接触的家具、家电、灯饰、门窗把手上的应用。
10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，所述仿皮革手感粉末涂料的涂层厚度为30μm-120μm。
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