CN116804126A - 一种改善边角涂层膜厚的粉末涂料及其涂层 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种改善边角涂层膜厚的粉末涂料及其涂层，包括以下原料：40‑70wt％的热固性树脂；5‑20wt％的固化剂，用于与热固性树脂发生第一交联固化反应；不低于1wt％的马来酸酐接枝聚乙烯，马来酸酐接枝聚乙烯在140℃下的粘度不高于600mPa·s，且马来酸酐接枝聚乙烯与热固性树脂或固化剂可发生第二交联固化反应；本发明在明显改善了边角覆盖涂膜留存性的同时，又保障了涂膜在边角异型处的流动性能，将涂膜留存性和涂膜流动性这两个处于矛盾制约的性能控制在令人惊喜的水平内，使得位于边角的涂层厚度不会大于位于非边角的涂层厚度，这明显有利于对机械构件的安装需求，而且又保障了机械构件边角处的涂装防护效果。
Description
技术领域
本发明属于粉末涂料涂装防护领域，具体涉及一种改善边角涂层膜厚的粉末涂料，本发明还涉及采用该粉末涂料制作得到的涂层。
背景技术
粉末涂料因其不含有有机溶剂，在涂装过程中不会有VOC排放问题，因此是作为替代液体油漆的主要绿色环保涂料之一。然而，由于粉末涂料采用高粘度的热固性树脂粉末与固化剂进行交联固化成膜，因此，在一些特定的涂膜性能表现上仍然无法与液体油漆媲美。具体来说，工程机械构件采用粉末涂料涂装后，其边角处要么无法实现上粉涂装效果，要么就是发生膜厚过大问题，边角的膜厚过大不仅会影响安装问题，而且会明显影响涂膜外观效果。
因此，本申请人希望寻求技术方案来解决以上技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种改善边角涂层膜厚的粉末涂料及其涂层，在明显改善了边角覆盖涂膜留存性的同时，又保障了涂膜在边角异型处的流动性能，将涂膜留存性和涂膜流动性这两个处于矛盾制约的性能控制在令人惊喜的水平内，使得位于边角的涂层厚度不会大于位于非边角的涂层厚度，这明显有利于对机械构件的安装需求，而且又保障了机械构件边角处的涂装防护效果。
本发明采用的技术方案如下：
一种改善边角涂层膜厚的粉末涂料，包括以下原料：
40-70wt％的热固性树脂；
5-20wt％的固化剂，用于与所述热固性树脂发生第一交联固化反应；
不低于1wt％的马来酸酐接枝聚乙烯，所述马来酸酐接枝聚乙烯在140℃下的粘度不高于600mPa·s，且所述马来酸酐接枝聚乙烯与所述热固性树脂或所述固化剂可发生第二交联固化反应。
优选地，所述马来酸酐接枝聚乙烯占所述粉末涂料的重量份比例为1-10wt％，更优选为2-8wt％。
优选地，在所述马来酸酐接枝聚乙烯中，其中，所述马来酸酐基团通过接枝聚合得到，占所述马来酸酐聚乙烯蜡粉的接枝效率为5-12％。
优选地，所述马来酸酐接枝聚乙烯在140℃下的粘度为200-500mPa·s；；本申请涉及的粘度所依据检测标准为GB/T 12007.4-1989。
优选地，所述马来酸酐接枝聚乙烯的酸值范围为40-120mg KOH/g，更优选为40-80mg KOH/g；本申请涉及的酸值所依据检测标准为EN ISO 2114:2000。
优选地，所述马来酸酐聚乙烯蜡粉的牌号为PE MA 4351。
优选地，所述热固性树脂包括环氧树脂或聚酯树脂或环氧型丙烯酸树脂。
优选地，所述粉末涂料还包括填料和/或颜料和/或助剂，在实际实施时，可以采用任意公知的填料、颜料和助剂，本申请对此没有特别限定。
一种涂层，在具有边角的机械构件上喷涂如上所述的粉末涂料，通过加热固化后得到所述涂层，其中，位于边角的涂层厚度不大于位于非边角的涂层厚度。
优选地，位于边角的涂层厚度是位于非边角的涂层厚度的40-70％。优选地，位于边角的涂层厚度为60-100微米；本申请涉及的涂层厚度所依据检测标准为GB/T 1764-1979。
需要说明的是，本申请涉及的热固性粉末涂料没有特别限定之处，但应确保所选择的热固性粉末涂料与其固化剂在发生第一(类型)的交联固化反应的同时，热固性粉末涂料或其固化剂与马来酸酐接枝聚乙烯也能发生第二(类型)的交联固化反应。
还需要说明的是，本申请在实施时可以根据实际需要在本申请提供的粉末涂料配方中进一步添加公知的脱气剂、流平剂、分散剂或其他助剂等，这些都是本领域技术人员的常规技术选择。
本申请提出了由热固性树脂、固化剂以及马来酸酐接枝聚乙烯组成的粉末涂料配方，本申请人惊讶地发现，当采用马来酸酐接枝聚乙烯应用可与其发生交联固化反应的热固性树脂或固化剂的粉末涂料配方体系时，在明显改善了边角覆盖涂膜留存性的同时，又保障了涂膜在边角异型处的流动性能，将涂膜留存性和涂膜流动性这两个处于矛盾制约的性能控制在令人惊喜的水平内，使得位于边角的涂层厚度不会大于位于非边角的涂层厚度，这明显有利于对机械构件的安装需求，而且又保障了机械构件边角处的涂装防护效果。
附图说明
图1是采用本发明实施例2粉末涂料对工程机械构件进行静电喷涂、加热固化后所得到固化涂层的SEM图。
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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，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1：一种改善边角涂层膜厚的粉末涂料，包括以下原料：
60wt％的环氧树脂，牌号为黄山新佳精细材料的环氧树脂6825，其软化点为98℃，环氧当量为840g/eg；
15wt％的热固性线型酚类改性固化剂，牌号为黄山新佳精细材料的HB410，其羟基值为4.5-5.5mol/1000g，软化点为85-95℃；
5wt％的马来酸酐接枝聚乙烯，牌号为PE MA 4351，马来酸酐基团占马来酸酐聚乙烯蜡粉的接枝效率为7％，在140℃下的粘度为200-500mPa·s，酸值范围为42-49mg KOH/g；
1wt％的安息香；
2wt％的流平剂；
17wt％的钛白粉。
将如上原料通过预混、熔融挤出、破碎后得到改善边角涂层膜厚的粉末涂料。
实施例2：本实施例2的其余技术方案同实施例1，区别在于，在本实施例2中，将马来酸酐接枝聚乙烯的添加比例降低至1wt％，将钛白粉的添加比例提高至21wt％。
实施例3：本实施例3的其余技术方案同实施例1，区别在于，在本实施例3中，将马来酸酐接枝聚乙烯的添加比例降低至3wt％，将钛白粉的添加比例提高至19wt％。
实施例4：本实施例4的其余技术方案同实施例1，区别在于，在本实施例4中，将马来酸酐接枝聚乙烯的添加比例提高至7wt％，将钛白粉的添加比例降低至15wt％。
实施例5：本实施例5的其余技术方案同实施例1，区别在于，在本实施例5中，将马来酸酐接枝聚乙烯的添加比例提高至10wt％，将钛白粉的添加比例降低至12wt％。
实施例6：本实施例6的其余技术方案同实施例1，区别在于，在本实施例6中，将马来酸酐接枝聚乙烯的添加比例提高至12wt％，将钛白粉的添加比例降低至10wt％。
实施例7：本实施例7的其余技术方案同实施例1，区别在于，在本实施例7中，将马来酸酐接枝聚乙烯的添加比例提高至14wt％，将钛白粉的添加比例降低至8wt％。
实施例8：本实施例8的其余技术方案同实施例1，区别在于，在本实施例8中，包括以下原料：
65wt％的环氧树脂，牌号为黄山新佳精细材料的环氧树脂6825，其软化点为98℃，环氧当量为840g/eg；
20wt％的热固性线型酚类改性固化剂，牌号为黄山新佳精细材料的HB410，其羟基值为4.5-5.5mol/1000g，软化点为85-95℃；
12wt％的马来酸酐接枝聚乙烯，牌号为PE MA 4351，马来酸酐基团占马来酸酐聚乙烯蜡粉的接枝效率为7％，在140℃下的粘度为200-500mPa·s，酸值范围为42-49mg KOH/g；
1wt％的安息香；
2wt％的流平剂。
实施例9：本实施例9的其余技术方案同实施例1，区别在于，在本实施例9中，将环氧树脂替换为羟基聚酯树脂，其牌号为来自DSM的Synolite 8175W1；将固化剂替换为封闭型多异氰酸酯，其牌号为Evonik的Vestagon B1400。
实施例10：本实施例10的其余技术方案同实施例1，区别在于，在本实施例10中，将环氧树脂替换为羧基聚酯树脂，其牌号为来自浙江光华的GH-1150；将固化剂替换为TGIC。
实施例11：本实施例11的其余技术方案同实施例1，区别在于，在本实施例11中，将环氧树脂替换为GMA丙烯酸树脂，将固化剂替换为二元酸固化剂。
实施例12：本实施例11的其余技术方案同实施例1，区别在于，在本实施例11中，将填料替换为硫酸钡。
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，在本对比例1中，将实施例1中的马来酸酐接枝聚乙烯添加比例降低至0.5wt％，将钛白粉的添加比例提高至21.5wt％。
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，在本对比例2中，将实施例1中的马来酸酐接枝聚乙烯添加比例降低至0.2wt％，将钛白粉的添加比例提高至21.8wt％。
对比例3：本对比例3的其余技术方案同实施例1，区别在于，在本对比例3中，将实施例1中的马来酸酐接枝聚乙烯全部替换为钛白粉。
对比例4：本对比例4的其余技术方案同实施例8，区别在于，在本对比例4中，将实施例8中的马来酸酐接枝聚乙烯全部替换为钛白粉。
对比例5：本对比例5的其余技术方案同实施例9，区别在于，在本对比例5中，将实施例9中的马来酸酐接枝聚乙烯全部替换为钛白粉。
对比例6：本对比例6的其余技术方案同实施例10，区别在于，在本对比例6中，将实施例10中的马来酸酐接枝聚乙烯全部替换为钛白粉。
对比例7：本对比例7的其余技术方案同实施例1，区别在于，在本对比例7中，将实施例1中的马来酸酐接枝聚乙烯全部替换为马来酸酐。
对比例8：本对比例8的其余技术方案同实施例1，区别在于，在本对比例8中，将实施例1中的马来酸酐接枝聚乙烯全部替换为聚乙烯。
对比例9：本对比例9的其余技术方案同实施例1，区别在于，在本对比例9中，将实施例1中的马来酸酐接枝聚乙烯全部替换为苯乙烯-马来酸酐共聚物。
为了证明本申请实施例所取得的技术效果，本申请采用相同的钢制工程机械构件作为基材，向各钢制工程机械构件上分别静电喷涂以上各实施例以及以上各对比例所提供的粉末涂料，然后在190℃的温度条件下固化15分钟，得到各固化涂层(图1为本申请实施例2对应固化涂层的SEM图)，然后对各固化涂层进行了如下测试，测试结果请参见下表1：
表1
需要说明的是，上表1中的边角处外表面的涂层膜厚是对钢制工程机械构件的倒圆角边角处进行六等分间隔处划分，分别对其对应位置的涂层膜厚，最后取位于中间的两个涂层膜厚值的平均值作为上表1中的边角处外表面的涂层膜厚；上表1中的划格测试所依据的标准为ISO 2409-2020。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，本发明所列举的实施例无法对所有的实施方式予以穷尽，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。在本发明中提及的所有文献都在本申请中引用作为参考，就如同一篇文献被单独引用为参考那样。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 (10)
1.一种改善边角涂层膜厚的粉末涂料，其特征在于，包括以下原料：
40-70wt％的热固性树脂；
5-20wt％的固化剂，用于与所述热固性树脂发生第一交联固化反应；
不低于1wt％的马来酸酐接枝聚乙烯，所述马来酸酐接枝聚乙烯在140℃下的粘度不高于600mPa·s，且所述马来酸酐接枝聚乙烯与所述热固性树脂或所述固化剂可发生第二交联固化反应。
2.根据权利要求1所述改善边角涂层膜厚的粉末涂料，其特征在于，所述马来酸酐接枝聚乙烯占所述粉末涂料的重量份比例为1-10wt％，更优选为2-8wt％。
3.根据权利要求1所述改善边角涂层膜厚的粉末涂料，其特征在于，在所述马来酸酐接枝聚乙烯中，其中，所述马来酸酐基团通过接枝聚合得到，占所述马来酸酐聚乙烯蜡粉的接枝效率为5-12％。
4.根据权利要求1所述改善边角涂层膜厚的粉末涂料，其特征在于，所述马来酸酐接枝聚乙烯在140℃下的粘度为200-500mPa·s。
5.根据权利要求1所述改善边角涂层膜厚的粉末涂料，其特征在于，所述马来酸酐接枝聚乙烯的酸值范围为40-120mg KOH/g。
6.根据权利要求1所述改善边角涂层膜厚的粉末涂料，其特征在于，所述马来酸酐聚乙烯蜡粉的牌号为PE MA 4351。
7.根据权利要求1所述改善边角涂层膜厚的粉末涂料，其特征在于，所述热固性树脂包括环氧树脂或聚酯树脂或环氧型丙烯酸树脂。
8.根据权利要求1所述改善边角涂层膜厚的粉末涂料，其特征在于，所述粉末涂料还包括填料和/或颜料和/或助剂。
9.一种涂层，其特征在于，在具有边角的机械构件上喷涂如权利要求1-8之一所述的粉末涂料，通过加热固化后得到所述涂层，其中，位于边角的涂层厚度不大于位于非边角的涂层厚度。
10.根据权利要求9所述的涂层，其特征在于，位于边角的涂层厚度是位于非边角的涂层厚度的40-70％。
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