專利名稱：熱敏基材專用超低溫固化粉末涂料的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種粉末涂料，屬于精細化工領域。
背景技術：
粉末涂料是一種含有100％固體成分、以粉末形態(tài)進行涂裝的涂料，它與一般溶劑型和水性涂料的最大不同在于不使用溶劑或水作分散介質(zhì)。因其涂裝過程式中噴溢料可回收再利用，無溶劑揮發(fā)，生產(chǎn)施工安全，涂裝易實現(xiàn)自動化，提高了生產(chǎn)率，符合國際上流行的“四E”原則(經(jīng)濟、環(huán)保、高效、性能卓越)，而成為發(fā)展迅猛的涂料新品。目前粉末涂料已被證明是一項重大的技術成就，并且已經(jīng)步入了一個較為成熟的發(fā)展階段。
我國的粉末涂料是改革開放以來隨著國內(nèi)家電行業(yè)的興起而得到飛速發(fā)展的，在絕對產(chǎn)量上我國已經(jīng)超越美國而雄居世界第一位。粉末涂料的應用范圍從最初的家用電器領域逐漸向各行業(yè)迅猛滲透，拓展到石油化工、機電儀表、船舶、電子器件、建筑、交通、機械、汽車、集裝箱、包裝、航天航空、水利、計算機、鐵道、兵器等幾十個行業(yè)。
跨入21世紀以來，隨著世界工業(yè)涂料向環(huán)保型涂料方向發(fā)展，傳統(tǒng)的低固體分涂料由于存在大量有害溶劑揮發(fā)物，受到世界各國有機排放物(VOC法規(guī))的嚴格限制，產(chǎn)量將逐漸下降，并逐步被淘汰，其市場占有率將直線下降，而無污染、環(huán)保型的粉末涂料將直線上升，僅次于水性涂料。由此說明，粉末涂料將成為世界環(huán)保型工業(yè)涂料的主要支柱產(chǎn)品之一，即預示著世界工業(yè)涂料向無污染、環(huán)保型涂料方向發(fā)展。
粉末涂料雖然具有經(jīng)濟、環(huán)保、高效、性能卓越的優(yōu)點，但它的弱點也顯而易見。粉末涂料具有自身的生產(chǎn)工藝特點，固化條件比較苛刻，標準固化溫度一般在180-200℃之間，導致能耗高，并且限制了粉末涂料在熱敏基材上的應用，妨礙粉末涂料應用領域的擴展，因此，粉末涂料低溫固化已成為粉末涂料界發(fā)展的目標。
粉末涂料具有自身的生產(chǎn)工藝特點，不像液體涂料那樣低溫固化，一般而言我們將固化溫度在180-200℃之間的粉末涂料定為標準固化型粉末涂料，將固化溫度130-160℃之間的粉末涂料定為低溫固化型，而將固化溫度110-130℃之間的粉末涂料定為超低溫固化型。
粉末涂料超低溫固化技術難度很大，粉末涂料是一種低溫潛伏性固化體系，如果該體系低溫反應活性較高，勢必影響到粉末的制粉擠出工藝與儲存穩(wěn)定性，若粉末涂料所采用的環(huán)氧樹脂與固化劑均是較高軟化點的固體，在低溫下熔融粘度較高，低溫固化時難以流平，影響表面效果，采用軟化點較低的樹脂與固化劑，雖可降低體系的熔融粘度，但粉末的儲存穩(wěn)定性變差，需要低溫冷藏保存，給使用帶來諸多不便；由此可見，粉末涂料超低溫固化技術關鍵問題是尋找一種在貯存穩(wěn)定性、熔融性、流動性和固化性之間具有良好平衡的體系。因此，研制超低溫粉末涂料正是當前急需解決的主要問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種熱敏基材專用超低溫固化粉末涂料，以及制備熱敏基材專用超低溫固化粉末涂料的工藝方法。實現(xiàn)粉末涂料超低溫固化是三種途徑的同時實施，包括樹脂本身的改進；固化劑的合理選擇，與樹脂有很好的混溶性又具有合適的反應；固化促進劑的應用三者相結合。三種途徑的同時實施的目的是尋找一種在貯存穩(wěn)定性、熔融性、流動性和固化性之間具有良好平衡的體系，通過實驗建立大型的實驗數(shù)據(jù)庫，篩選出合理的配方；以便得到超低溫固化，機械性能好，膜層光滑，附著力強，儲存穩(wěn)定，特別適用于熱敏材料專用超低溫固化粉末涂料。
本發(fā)明提供一種熱敏基材專用超低溫固化粉末涂料，其組分及其重量份數(shù)為
(a)環(huán)氧樹脂 0-55％(b)聚酯樹脂 0-52％(c)環(huán)氧-硅氧烷樹脂 0-10％(d)固化劑4-8％(e)固化促進劑0.05-0.5％(f)流平劑0.1-0.5％(g)脫氣劑0.5-1.0％(h)增光劑0.5-1.0％(i)填料 30-45％(j)白炭黑0.1-0.6％(k)顏料 0.5-8.0％環(huán)氧樹脂為常規(guī)的雙酚A型、環(huán)氧值0.11-0.13、軟化點84-88℃；聚酯樹脂酸值為45-75mgkOH/g，軟化點為85-95℃，玻璃化溫度約55℃；環(huán)氧-硅氧烷樹脂為低分子量環(huán)氧樹脂改性硅氧烷。
固化劑為含有端羥基與端胺基的大分子化合物(軟化點82-85℃，活性組分當量200-220)，固化促進劑為具有環(huán)脒結構的咪唑啉化合物。
助劑為流平劑，脫氣劑，增光劑，其種類及用量根據(jù)所需顏色和色度來決定；所用的填料為鈦白粉或硫酸鋇或碳酸鋇或滑石粉，或上述物料的混合物。
本發(fā)明制備熱敏基材專用超低溫固化粉末涂料的工藝方法為
將樹脂、固化劑、促進劑、助劑、顏填料等原材料準確稱量后在調(diào)整混合機中混合10min，通過分段溫熔融擠出(I區(qū)溫度為95-98℃，II區(qū)溫度為82-85℃)，壓片，粉碎，篩分等工序，即得成品粉末涂料。
本發(fā)明制備熱敏基材專用超低溫固化粉末涂料，其平均粒度為30-40um，小于100um粒子比例大于100％，將其噴涂在0.8mm厚的除油除銹冷軋鋼板，膜厚50-80um，然后在108-130℃烘烤10-30分鐘，便可得到涂膜光滑、平整、色澤均勻的表面涂層。常用的噴涂方法有靜電噴涂、摩擦噴涂、硫化床噴涂等，較適合的噴涂方法為靜電噴涂，噴涂電壓控制在60-80kv之間，噴涂距離在15-30厘米。本發(fā)明粉末涂料經(jīng)噴涂、固化后的涂層鏡面的光澤度可制成各種光色及多彩顏色高光(＞85％)、半光(85-50％)、低光(50-20％)、無光(＜20％)，其光色顏色可任意調(diào)配(實驗方法按GB/T9754-88測定，60°)；彎曲≤2mm(按GB/T6742-86測定)；抗沖擊強度(kg·cm)大于50(按GB/T1732-93測定)；鉛筆硬度2H以上(按GB/T6739-96測定)；附著力(劃格法，按GB/T9286-1996測定)為1級；杯突試驗大于或等于8mm(按GB/T9753-88測定)；鹽霧試驗大于500hr合格(按GB/T1771-91測定)；溫熱試驗＞1000h為合格(按GB/T1740-79測定)。
縱上所述，本發(fā)明制備熱敏基材專用超低溫固化粉末涂料具有配方簡單，固化溫度低，機械性能好，膜層光滑，附著力強，儲存穩(wěn)定的優(yōu)點，能廣泛適用于五金、電器、家電、汽車、家具、裝飾、機械設備等領域，特別適用于不能高溫固化的塑料、木材、紙張以及各種熱敏性配件等涂裝領域的應用。
具體實施例方式
實施例1本發(fā)明實施例1粉末涂料的原料組成及其重量份數(shù)見表一；表一

制備方法將以上環(huán)氧樹脂、聚酯樹脂、環(huán)氧-硅氧烷樹脂、固化劑、固化促進劑、流平劑、脫氣劑、增光劑、白炭黑、填料、顏料通過配料→預混合→分段溫熔融擠出(I區(qū)溫度為95-98℃，II區(qū)溫度為82-85℃)→壓片→粉碎→篩分，得到熱敏基材專用超低溫固化粉末涂料。
環(huán)氧樹脂為常規(guī)的雙酚A型、環(huán)氧值0.11-0.13、軟化點84-88℃；聚酯樹脂酸值為45-75mgkOH/g，軟化點為85-95℃，玻璃化溫度約55℃；環(huán)氧-硅氧烷樹脂為低分子量環(huán)氧樹脂改性硅氧烷。
固化劑為含有端羥基與端胺基的大分子化合物(軟化點82-85℃，活性組分當量200-220)，固化促進劑為具有環(huán)脒結構的咪唑啉化合物。助劑為流平劑、脫氣劑、增光劑。填料為鈦白粉、硫酸鋇、碳酸鋇、滑石粉的混合物。
將本發(fā)明低溫固化粉末涂料以靜電噴涂的方式噴涂在經(jīng)除油除銹冷的樣板上，噴涂電壓控制在60-80kv之間，膜厚50-80um，噴涂距離在15-30厘米，然后在108-130℃烘烤10-30分鐘，按國標方法測定樣板各項性能，結果如表二；表二 實施例2-4本發(fā)明實施例2-4粉末涂料的原料組成及其重量份數(shù)如下表三所示，制備方法及性能測試方法與實施例1相同，烘烤溫度108℃，烘烤時間30分鐘。
環(huán)氧樹脂為常規(guī)的雙酚A型、環(huán)氧值0.11-0.13、軟化點84-88℃；聚酯樹脂酸值為45-75mgkOH/g，軟化點為85-95℃，玻璃化溫度約55℃；環(huán)氧-硅氧烷樹脂為低分子量環(huán)氧樹脂改性硅氧烷。固化劑為含有端羥基與端胺基的大分子化合物(軟化點82-85℃，活性組分當量200-220)，固化促進劑為具有環(huán)脒結構的咪唑啉化合物。填料為鈦白粉或硫酸鋇或碳酸鋇或滑石粉。
表三
權利要求
1.一種熱敏基材專用超低溫固化粉末涂料，其組分及其重量份數(shù)為(a)環(huán)氧樹脂 0-55％(b)聚酯樹脂 0-52％(c)環(huán)氧-硅氧烷樹脂 0-10％(d)固化劑4-8％(e)固化促進劑0.05-0.5％(f)流平劑0.1-1.0％(g)脫氣劑0.5-1.0％(h)增光劑0.5-1.0％(i)填料 30-45％(j)白炭 0.1-0.6％(k)顏料 0.5-8.0％
2.按照權利要求1所述的熱敏基材專用超低溫固化粉末涂料，其特征在于其固化劑為含有端羥基與端胺基的大分子化合物，軟化點82-85℃，活性組分當量200-220；固化促進劑為具有環(huán)脒結構的咪唑啉化合物。
3.按照權利要求1所述的熱敏基材專用超低溫固化粉末涂料，其特征在于環(huán)氧樹脂為常規(guī)的雙酚A型、環(huán)氧值0.11-0.13、軟化點84-88℃；聚酯樹脂酸值為45-75mgkOH/g，軟化點為85-95℃，玻璃化溫度約55℃；環(huán)氧-硅氧烷樹脂為低分子環(huán)氧樹脂改性聚硅氧烷。
4.按照權利要求1所述的熱敏基材專用超低溫固化粉末涂料，其特征在于將環(huán)氧樹脂、聚酯樹脂、環(huán)氧-硅氧烷樹脂、固化劑、固化促進劑、流平劑、脫氣劑、增光劑、白炭黑、顏料、填料，通過配料→預混合→分段溫熔融擠出→壓片→粉碎→篩分的工藝方法制成，分段溫熔融擠出的I區(qū)溫度為95-98℃，II區(qū)溫度為82-85℃。
5.按照權利要求1所述的熱敏基材專用超低溫固化粉末涂料，其特征在于所述的填料為鈦白粉或硫酸鋇或碳酸鋇或滑石粉，或鈦白粉、硫酸鋇、碳酸鋇、滑石粉的混合物。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種熱敏基材專用超低溫固化粉末涂料，由環(huán)氧樹脂、聚酯樹脂、聚硅氧烷樹脂、固化劑、固化促進劑、流平劑、脫氣劑、增光劑、白炭黑、填料組成，各組分通過配料→預混合→分段溫熔融擠出，I區(qū)溫度為95－98℃，II區(qū)溫度為82－85℃→壓片→粉碎→篩分→噴涂等工序，即得可在108℃條件下快速熱固化的粉末涂料，且固化后的涂層達到了粉末涂料的常規(guī)技術指標，避免了通常低溫條件下固化膜層附著力差和表面流平欠佳的缺陷。該產(chǎn)品特別適合于熱敏基材如塑料、木材、紙張以及各種熱敏性的電子元件等涂裝領域的應用。也廣泛應用于五金、電器、家電、汽車、家具、裝飾、機械設備等領域，并大大降低了能耗。
文檔編號C09D167/00GK1746239SQ20051003224
公開日2006年3月15日 申請日期2005年10月10日 優(yōu)先權日2005年10月10日
發(fā)明者王行柱, 馮偉云, 趙延良 申請人:湘潭市至誠涂料有限公司