本發(fā)明涉及一種涂料，尤指一種用于模內(nèi)噴涂的粉末涂料以及涂布有所述粉末涂料的成型制品。
背景技術(shù)：
：為了改善用于電子、電器、航空、汽車、建筑等工業(yè)領(lǐng)域中塑料成型品表面的耐損傷性，提高耐氣候性，改變成型品外觀色彩，延長(zhǎng)產(chǎn)品壽命等目的，一般會(huì)通過在成型工件表面噴涂涂料涂層來增加成型工件表面的耐損傷性或以此調(diào)整成型工件的色彩。然而，傳統(tǒng)工藝是先進(jìn)行工件合模成型后再于成型工件上噴涂涂料，往往需要使用液體的涂料進(jìn)行涂布，因而會(huì)使用到揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOC)作為溶劑導(dǎo)致對(duì)環(huán)境的污染，且因?yàn)閂OC的揮發(fā)，會(huì)使漆膜容易形成鼓泡，使涂層表面產(chǎn)生缺陷，因而需要在涂布之后對(duì)表面細(xì)部進(jìn)行修補(bǔ)，不僅過程復(fù)雜且耗費(fèi)人力。在此種情況下，模內(nèi)涂布成型的方法受到關(guān)注，模內(nèi)涂布成型方法是將涂料先涂布于模內(nèi)形成涂模，再將要成型的工件材料放入模內(nèi)成型。此類涂料是無溶劑的，所以可以避免VOC的揮發(fā)造成對(duì)環(huán)境的污染，且其是在工件成型前涂布于模內(nèi)，相比于工件成型后涂布，可使涂膜與工件的結(jié)合較好并省去工件成型后涂布涂料的步驟以及涂布后對(duì)工件進(jìn)行表面修復(fù)的工作。針對(duì)用于模內(nèi)涂布的涂料，因?yàn)樾枰谀?nèi)形成涂膜，不僅要求要沒有溶劑且還需要其能夠在短時(shí)間內(nèi)固化，無法直接將傳統(tǒng)工件成型后所使用的涂料拿來進(jìn)行模內(nèi)涂布，需要開發(fā)符合模內(nèi)涂布成型可使用的粉末涂料。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的提供一種可用于模內(nèi)涂布成型工藝使用的粉末涂料。發(fā)明人綜合考慮了固化時(shí)間、溫度、壓力以及在模內(nèi)底材的剪應(yīng)力等因素，對(duì)粉末涂料的組成成分進(jìn)行研究，最后得到能夠與底材充分融合獲得具有良好性能成型制品的粉末涂料。具體而言，本發(fā)明提供一種用于模內(nèi)涂布成型工藝的粉末涂料，以涂料總重量計(jì)，其含有(A)45％～52％的不飽和聚酯樹酯；(B)3％～5％的固化劑；(C)2％～3％的顏料；(D)34％～40％的填料。優(yōu)選的，所述不飽和聚酯樹脂是選自鄰苯二甲酸型聚酯樹脂、間苯二甲酸型聚酯樹脂、雙酚A型聚酯樹脂、乙烯基酯聚酯樹脂和鹵代不飽和聚酯樹脂的至少一種。所述固化劑為含有氨基、酰氨基、(甲基)丙烯酸酯基團(tuán)和/或羥基、乙烯基醚的固化劑。所述顏料為炭黑、鈦白粉或是鐵紅的至少其中一種。優(yōu)選的，本發(fā)明得粉末涂料還可進(jìn)一步含有光穩(wěn)定劑、流平劑、脫氣劑、脫模劑的至少一者。具體的，具有以涂料總重量計(jì)，0.01％～0.02％的光穩(wěn)定劑，0.2％～0.8％的脫模劑，0.8％～1.2％的脫氣劑。本發(fā)明也關(guān)于一種含有本發(fā)明粉末涂料所形成涂層的成型制品。所述成型制品可由如下步驟制造：a.在一模具內(nèi)噴涂本發(fā)明的粉末涂料，b.將所述模具的表面溫度控制在120～160℃進(jìn)行加熱流平持續(xù)8-15秒；c.將一底材放入所述模具內(nèi)合模，合模速度不大于2米/分鐘，固化時(shí)間為3～5min，使粉末涂料與底材交聯(lián)。優(yōu)選的，所述成型制品具有厚度約100～200μm的粉末涂料涂層。優(yōu)選的，底材為玻璃鋼。本發(fā)明可以達(dá)到的增益效果是：(1)本發(fā)明的粉末涂料制作簡(jiǎn)單，且能夠與底材，特別是玻璃纖維增強(qiáng)塑料完美結(jié)合，相比于現(xiàn)有技術(shù)降低了成本；(2)本發(fā)明獲得的成型制品應(yīng)用領(lǐng)域廣、生產(chǎn)效率高且節(jié)能環(huán)保；(3)運(yùn)用本發(fā)明的粉末涂料能夠與底材更好的融合附著，得到的涂層光澤明亮穩(wěn)定，附著力好，不會(huì)出現(xiàn)毛細(xì)孔、斑點(diǎn)等瑕疵，提高了成型制品的表面品質(zhì)；(4)運(yùn)用本發(fā)明的粉末涂料得到的成型制品，室外耐久性良好。具體實(shí)施方式本發(fā)明應(yīng)用于模內(nèi)涂布成型的粉末涂料是以不飽和聚酯樹脂為基料，加入特殊原材料來控制固化時(shí)間以及固化溫度，通過合理有效應(yīng)用模具的溫度固化獲得所要的成型制品。具體而言，本發(fā)明所提供用于模內(nèi)噴涂的粉末涂料包含，以組合物總重量計(jì)，45％～52％的不飽和聚酯樹酯，3％～5％的固化劑、2％～3％的顏料、34％～40％的填料。所述不飽和聚酯樹脂可以是常用的成型材料，例如鄰苯二甲酸型、間苯二甲酸型(簡(jiǎn)稱間苯型)、雙酚A型和乙烯基酯、鹵代不飽和聚酯樹脂等。優(yōu)選的是，使用PanolamIndustriesInt'l-SpecialtyResinsDiv.生產(chǎn)的P-202HVPoly-UNAT不飽和聚酯樹脂。在本發(fā)明的粉末涂料中，以總重量計(jì)，不飽和聚酯樹脂在粉末涂料中的含量為45％～52％，優(yōu)選的是50％～52％，更優(yōu)選的是51％～51.9％。使用的固化劑可以是所屬
技術(shù)領(lǐng)域：
中常用的固化劑，例如聚酯和(甲基)丙烯酸類樹脂的常規(guī)固化劑，其實(shí)例有脂環(huán)族、脂族或芳族多異氰酸酯；含有氨基、酰氨基、(甲基)丙烯酸酯基團(tuán)和/或羥基、以及乙烯基醚的固化劑，實(shí)例有半結(jié)晶乙烯基醚氨基樹脂，雙(β-羥烷基酰胺)固化劑，四(2-羥乙基)己二酰胺。優(yōu)選的是半結(jié)晶乙烯基醚氨基樹脂，例如，帝士曼公司生產(chǎn)的型號(hào)為UracrossP3307的固化劑。在本發(fā)明的粉末涂料中，以總重量計(jì)，固化劑的含量為3％～5％，優(yōu)選的是3.8％～5％，更優(yōu)選的是4.3％～5％。使用的顏料可以是所屬
技術(shù)領(lǐng)域：
中常用者，例如無機(jī)顏料、有機(jī)顏料、酞菁顏料等，具體而言，可以是炭黑，鈦白粉或是鐵紅以及其他強(qiáng)化耐候性能的顏料。在本發(fā)明的粉末涂料中，以總重量計(jì)，顏料的含量為2％～3％，優(yōu)選的是2.3％～2.8％，更優(yōu)選的是2.35％～2.75％。使用的填料可以是所屬
技術(shù)領(lǐng)域：
中常用者，例如沉淀硫酸鋇、輕質(zhì)碳酸鈣、重質(zhì)碳酸鈣、高嶺土、滑石粉、膨潤(rùn)土、沉淀二氧化硅、硅微粉、云母粉等。在本發(fā)明的粉末涂料中，以總重量計(jì)，填料的含量為34％～40％，優(yōu)選的是35％～40％，更優(yōu)選的是36％～39％。此外，為了滿足與用途對(duì)應(yīng)的特性，本發(fā)明的粉末涂料中還可進(jìn)一步含有其他助劑，例如光穩(wěn)定劑、流平劑、脫氣劑、脫模劑等。例如，本發(fā)明的粉末涂料中可進(jìn)一步包含光穩(wěn)定劑、流平劑、脫氣劑、脫模劑的其中一或多者。為了加強(qiáng)涂料在固化后的耐紫外線性能，可以在本發(fā)明的粉末涂料中加入適量的光穩(wěn)定劑，所使用的光穩(wěn)定劑可以是所屬
技術(shù)領(lǐng)域：
中常用者，例如4-溴代苯乙烯,對(duì)叔丁基鄰苯二酚(TBC)等。在本發(fā)明的粉末涂料中，光穩(wěn)定劑的含量以總重量計(jì)，為0.01％～0.02％，優(yōu)選的是0.012％～0.019％，更優(yōu)選的是0.014％～0.016％。為了獲得在固化后較好的脫模性能，可以在本發(fā)明的粉末涂料中加入適量的脫模劑，所使用的脫模劑可以是所屬
技術(shù)領(lǐng)域：
中常用者，例如硬脂酸鋅ZincStearateACF等。在本發(fā)明的粉末涂料中，以總重量計(jì)，脫模劑的含量為0.2％～0.8％，優(yōu)選的是0.3％～0.7％，更優(yōu)選的是0.45％～0.55％。為了調(diào)整整個(gè)涂層固化的速度以配合模壓機(jī)合模時(shí)間以及實(shí)際生產(chǎn)產(chǎn)能需求，還可以添加少量的過氧化物，例如，商品型號(hào)為大日本油墨生產(chǎn)的Perhexa25Z，含量以總重量計(jì)，可為1％～3％，優(yōu)選為1.2％～1.5％。為了消除熔融粉末涂料中的氣泡，還可以在本發(fā)明的粉末涂料中加入脫氣劑，例如安息香，以此消除在涂膜在固化過程中產(chǎn)生的針孔，縮孔，和氣泡等問題。脫氣劑含量以總重量計(jì)，可為0.8％～1.2％，優(yōu)選為1％。因?yàn)橥苛系闹饕δ苁茄b飾和防護(hù)，如果出現(xiàn)流動(dòng)和流平缺陷，不僅影響外觀，同時(shí)也有損防護(hù)功能。如形成縮孔造成漆膜厚度不夠、形成針孔會(huì)導(dǎo)致漆膜的不連續(xù)性，這些都會(huì)降低漆膜的防護(hù)性。因此，在本發(fā)明的粉末涂料中還可以加入流平劑對(duì)涂料在施工和成膜過程中發(fā)生一些變化及涂料性質(zhì)進(jìn)行調(diào)整，幫助涂料獲得一個(gè)良好的流平。本發(fā)明的粉末涂料可以通過如下方法制備：首先按照配方稱取原料，然后將原料進(jìn)行混合，經(jīng)過擠出、壓片、冷卻后得到初成型的粉末涂料的塊體，隨后將該塊體進(jìn)行粉碎、磨粉成為粉末狀，再通過過篩分級(jí)得到粉末涂料，經(jīng)檢測(cè)合格即可包裝成品。獲得的本發(fā)明粉末涂料可通過模內(nèi)噴涂的方式，在底材未成型前先涂布在模具內(nèi)，再將要成型的底材放入模具中，通過加熱使底材在成型的同時(shí)與涂料進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)充分結(jié)合，最終獲得帶有本發(fā)明粉末涂料涂膜的成型制品。具體而言，可通過如下的工藝以模內(nèi)噴涂方式制作所要的成型制品：1.以較慢的開模速度開模，優(yōu)選的速率不大于2米/分鐘；2.使用噴槍向模具內(nèi)噴涂本發(fā)明的粉末涂料；3.完成噴涂后，在模具表面溫度控制在120～160℃，優(yōu)選為140～150℃的條件下進(jìn)行加熱流平持續(xù)8-15秒，優(yōu)選為10秒的時(shí)間；4.將切割并稱重好的底材放入模具內(nèi)合模，合模速度不大于2米/分鐘，固化時(shí)間為3～5min，使涂料與底材充分交聯(lián)形成成型制品；5.開模取出成型品進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)合格者即可入庫。本發(fā)明的粉末涂料可用于各種塑料底材的表面涂裝，特別適合用于玻璃纖維增強(qiáng)塑料，即玻璃鋼。例如底材可以是的片狀模塑料(sheetmoldingcompound)，團(tuán)狀模塑料(bulkmoldingcompound)。通過本發(fā)明粉末涂料與玻璃鋼底材結(jié)合所獲得的成型制品表面顏色牢固持久且涂布表面效果均勻一致。通過上述工藝獲得的成型制品可具有厚度約為100～200μm的本發(fā)明粉末涂料涂層，優(yōu)選為120～150μm的厚度。通過使用本發(fā)明的粉末涂料結(jié)合模內(nèi)噴涂的技術(shù)，可使得本發(fā)明的粉末涂料在涂布固化工藝過程中的固化溫度由模壓機(jī)模具本身的溫度提供，無需外置加熱設(shè)備，簡(jiǎn)化了工藝流程，提高了能源的有效利用率。除此之外，獲得的成型制品具有比使用現(xiàn)有技術(shù)獲得的成型制品有較好的涂層附著力，并且成型制品表面可有與模具表面高度吻合的涂層表面。以下為本發(fā)明粉末涂料以及成型制品的制備和所獲得成型制品與以現(xiàn)有技術(shù)獲得的成型制品性能相比較的實(shí)施例。通過下列實(shí)施例可以說明以本發(fā)明獲得的粉末涂料通過模內(nèi)噴涂制得的成型制品與現(xiàn)有技術(shù)獲得的成型制品相比，有較好的性能。實(shí)施例A.本發(fā)明粉末涂料的制備選取如下成分與比例的原料進(jìn)行混合：經(jīng)過擠出、壓片、冷卻后得到初成型的粉末涂料的塊體，隨后將該塊體進(jìn)行粉碎、磨粉成為粉末狀，再通過過篩分級(jí)得到本發(fā)明的粉末涂料。B.帶有本發(fā)明粉末涂料成型品的制作1.以較慢的開模速度開模，速率不大于2米/分鐘。2.使用瑞士金馬噴槍向模具內(nèi)噴涂本發(fā)明的粉末涂料，噴槍型號(hào)為OptiFlexF。噴涂參數(shù)優(yōu)化后為噴槍電壓65kv，氣量為1kpa，粉量0.5kg/min，按照Z字形速度在1.5米/分鐘的行走模式均勻噴涂模具表面。3.完成噴涂后，在模具表面溫度控制在140～150℃的條件下進(jìn)行加熱流平持續(xù)10秒，4.將切割并稱重好的玻璃鋼底材放入模具內(nèi)合模，合模速度不大于2米/分鐘固化3～5min，使涂料與底材充分交聯(lián)形成成型制品，5.開模取出成型品進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)合格者即可入庫。C.實(shí)施例B獲得的成型品與涂有其他涂料的成型品性能比較將實(shí)施例B取得的本發(fā)明成型制品與涂布有一般液體漆和汽車修補(bǔ)漆的成型后再噴涂制品進(jìn)行性能比對(duì)測(cè)試，此處使用的一般液體漆為大寶油漆產(chǎn)品丙烯酸氨基烤漆，漆車修補(bǔ)漆為阿克蘇諾貝爾汽車修補(bǔ)漆(新勁系列)，所得的測(cè)試結(jié)果如下：漆膜硬度試驗(yàn)根據(jù)ASTMD3363標(biāo)準(zhǔn)對(duì)三種產(chǎn)品進(jìn)行鉛筆硬度測(cè)試，并獲得結(jié)果如表1所示。由測(cè)試結(jié)果可知，使用了本模內(nèi)噴涂的成型品硬度遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)成型后再噴涂的產(chǎn)品。表1.鉛筆硬度--ASTMD3363本發(fā)明成型制品比較例1比較例2結(jié)果4H2H2H注：比較例1為成型后再噴涂大寶油漆產(chǎn)品丙烯酸氨基烤漆的成型制品比較例2為成型后再噴涂阿克蘇諾貝爾汽車修補(bǔ)漆的成型制品泰伯耐磨耗試驗(yàn)根據(jù)ASTMD4060標(biāo)準(zhǔn)對(duì)上述三種產(chǎn)品進(jìn)行耐磨耗測(cè)試，獲得結(jié)果如表2所示。由測(cè)試結(jié)果可知，使用了本模內(nèi)噴涂產(chǎn)品的成型品在負(fù)重1000g，進(jìn)行1000轉(zhuǎn)后漆膜磨耗程度遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)成型后再噴涂的產(chǎn)品。表2.泰伯耐磨耗測(cè)試(TaberAbrasion)--ASTMD4060(1000g重量/CS-10砂輪–1000轉(zhuǎn))樣品初始在1000轉(zhuǎn)後重量損失本發(fā)明成型制品80.7658g80.6930g72.8mg比較例177.1279g77.0201g107.8mg比較例280.6590g80.5307g129.7mg注：比較例1為成型后再噴涂大寶油漆產(chǎn)品丙烯酸氨基烤漆的成型制品比較例2為成型后再噴涂阿克蘇諾貝爾汽車修補(bǔ)漆的成型制品百格附著力試驗(yàn)根據(jù)ASTMD3359標(biāo)準(zhǔn)對(duì)上述三種產(chǎn)品進(jìn)行百格附著力測(cè)試，獲得結(jié)果如表3所示。由測(cè)試結(jié)果可知，歸因于樹脂與漆膜進(jìn)行了高密度的交鏈反應(yīng)，使用了本模內(nèi)噴涂產(chǎn)品的成型品在附著力遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)成型后再噴涂的產(chǎn)品。表3百格附著力--ASTMD3359(等級(jí)5B-0B)本發(fā)明成型制品比較例1比較例2結(jié)果5B2B3B注：比較例1為成型后再噴涂大寶油漆產(chǎn)品丙烯酸氨基烤漆的成型制品比較例2為成型后再噴涂阿克蘇諾貝爾汽車修補(bǔ)漆的成型制品抗化學(xué)藥劑試驗(yàn)根據(jù)ASTMD1308標(biāo)準(zhǔn)對(duì)上述三種產(chǎn)品進(jìn)行抗化學(xué)藥劑測(cè)試，獲得結(jié)果如表4所示。由測(cè)試結(jié)果可知，除了抗堿性能稍差外，抗酸以及酒精及汽油后的色差變化均小于傳統(tǒng)成型后再噴涂的產(chǎn)品。表4.抗化學(xué)藥劑測(cè)試--ASTMD1308注：比較例1為成型后再噴涂大寶油漆產(chǎn)品丙烯酸氨基烤漆的成型制品比較例2為成型后再噴涂阿克蘇諾貝爾汽車修補(bǔ)漆的成型制品由上述的測(cè)試結(jié)果可知，以本發(fā)明所提供的粉末涂料使用模內(nèi)噴涂方式涂布獲得的成型制品相較于現(xiàn)有技術(shù)所使用成型后噴漆的制品具有優(yōu)異的附著力，更好的硬度，更低的磨耗，以及較好的抗化學(xué)藥劑性能。因此，通過使用本發(fā)明的粉末涂料進(jìn)行模內(nèi)噴涂所獲得的成型制品可以將傳統(tǒng)玻璃鋼行業(yè)推向有更高要求的市場(chǎng)，例如：汽車，高鐵，高端的民用品。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明做任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以優(yōu)選實(shí)施例披露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)，應(yīng)當(dāng)可以利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許改變或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。當(dāng)前第1頁1 2 3