改性氧化物、粉末涂料及其制備方法和應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于粉末涂料領(lǐng)域，具體涉及一種改性氧化物、粉末涂料及其制備方法和 應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，電視機(jī)越來(lái)越向超薄化的方向發(fā)展。但是塑料后蓋外觀檔次較低，散熱效率 低，所制后蓋往往較厚，外形已經(jīng)不能滿足電視機(jī)的發(fā)展要求。所以，金屬后蓋取代塑料后 蓋成為電視機(jī)后蓋材料的主流趨勢(shì)已不可阻擋。而金屬后蓋作為易腐蝕件，其表面的防腐 及裝飾效果就顯得尤為重要。現(xiàn)有粉末涂料雖然能滿足防腐需求，但由于涂層流平性性能 差無(wú)法滿足電視機(jī)外殼的裝飾要求。發(fā)明人研宄發(fā)現(xiàn)，粉末涂料涂層的流平性主要由樹(shù)脂 含量及粒徑分布決定，小粒徑粉末涂料易出現(xiàn)團(tuán)聚問(wèn)題，降低了粉末涂料涂層的流平性。
[0003] 粉末涂料在金屬防護(hù)方面的應(yīng)用技術(shù)十分成熟，但主要是應(yīng)用于較低端的產(chǎn)品防 護(hù)，對(duì)于噴涂面積達(dá)到1~2m 2的平板噴涂，如電視機(jī)外殼要求粉末涂料具有高光、高流平 性的特點(diǎn)，如高光是指采用光澤測(cè)量?jī)x60°角測(cè)量，光澤多85° ;現(xiàn)有粉末涂料流平性能差 的缺點(diǎn)被放大，影響產(chǎn)品的外觀表現(xiàn)。
[0004] 如何均衡提升粉末涂料流平性、流化性是本領(lǐng)域技術(shù)人員急需解決的一個(gè)技術(shù)問(wèn) 題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明所解決的第一個(gè)技術(shù)問(wèn)題是提供一種可均衡提升粉末涂料流平性、流化性 的改性氧化物的制備方法。
[0006] 本發(fā)明改性氧化物的制備方法包括以下步驟：
[0007] a、將溶劑溶解氧化物、改性劑得混合料；
[0008] b、控制混合料溫度，攪拌至揮發(fā)溶劑；
[0009] c、將步驟b揮發(fā)溶劑所得的混合料研磨得粒徑為IO-IOOnm的改性氧化物；
[0010] 上述技術(shù)方案中，步驟a所述氧化物為納米氣相二氧化硅、氧化鋁C中的至少一 種。
[0011] 上述技術(shù)方案中，步驟a所述氧化物的粒徑為20-40nm。
[0012] 上述技術(shù)方案中，納米氣相二氧化硅可采用納米疏水性氣相二氧化硅。具體的，納 米疏水性氣相二氧化硅是由納米氣相二氧化硅與活性硅烷改性所得。
[0013] 上述技術(shù)方案中，步驟a所述氧化物是納米氣相二氧化硅與氧化鋁C按質(zhì)量比 1:2~4混合，所得改性氧化物的效果最佳。
[0014] 特別的，可以應(yīng)用于本發(fā)明的是疏水型納米二氧化硅或/和親水型納米二氧化 娃。疏水型納米二氧化娃對(duì)粉末涂料的反應(yīng)活性影響較小，親水型納米二氧化娃能大幅度 降低粉末涂料的反應(yīng)活性，延長(zhǎng)粉末涂料的固化時(shí)間；由于目前粉末涂料的固化爐基本按 標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間設(shè)立，降低粉末涂料的反應(yīng)活性意味著將降低噴涂的單位時(shí)間產(chǎn)出或降低粉末涂 料的反應(yīng)完全度；故親水型納米二氧化硅、疏水型納米二氧化硅均可使用，但優(yōu)選疏水型納 米二氧化娃。
[0015] 上述技術(shù)方案中，步驟a所述改性劑為脂肪酸與季胺鹽的共聚物，加入量為氧化 物質(zhì)量的1.5% -3%。
[0016] 進(jìn)一步的，所述脂肪酸與季胺鹽的共聚物可選用三乙醇胺脂肪酸季銨鹽、酯基季 銨鹽、硬脂酸三乙醇胺酯季銨鹽中的至少一種。
[0017] 上述技術(shù)方案中，步驟a所述溶劑的作用是溶解氧化物、改性劑，使完全混合，具 體的是溶解改性劑，使其充分包裹氧化物，宜采用的溶劑及用量如下：所述溶劑可采用丙 酮、2- 丁酮、丁醇、苯甲醇、甲醇、乙醇中的至少一種；溶劑加入量能夠溶解氧化物、改性劑 即可。
[0018] 上述技術(shù)方案中，步驟b所述控制混合料溫度是指控制混合料溫度< 50°C，以揮 發(fā)溶劑即可。
[0019] 上述技術(shù)方案中，由于改性氧化物是在粉末涂料中發(fā)揮作用，需包覆在粉末顆粒 上，故改性氧化物粒徑越小越有利于發(fā)揮其功用，越減少改性物的使用量。故步驟c優(yōu)選采 用研磨至粒徑為10_50nm的改性氧化物。
[0020] 本發(fā)明所解決的第二個(gè)技術(shù)問(wèn)題由上述方法制備而得的改性氧化物，添加進(jìn)粉末 涂料中可降低顆粒之間的相互吸引力，克服粉末涂料的團(tuán)聚問(wèn)題，進(jìn)而提高了粉末涂料的 流平性及上粉率，提高粉末涂料的噴涂質(zhì)量。
[0021] 本發(fā)明所解決的第三個(gè)技術(shù)問(wèn)題是改性氧化物在粉末涂料中的應(yīng)用。
[0022] 本發(fā)明所解決的第四個(gè)技術(shù)問(wèn)題是改性氧化物制備所得的粉末涂料，粉末涂料的 原料包含樹(shù)脂、固化劑、助劑、填料、顏料以及本發(fā)明改性氧化物，其中改性氧化物的質(zhì)量分 數(shù)為0. 4% -1. 0%。原料樹(shù)脂、固化劑、助劑、填料、顏料均可采用現(xiàn)有常規(guī)粉末涂料用原 料。
[0023] 本發(fā)明粉末涂料按質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)，包括以下原料：
[0024] 樹(shù)脂 50%-80%; 填料 10%-40%; 顏料 0-10%; 助劑 1-10%; 改性氧化物 0.4%-1.0%。
[0025] 優(yōu)選的，按質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)，包括以下原料：
[0026] 樹(shù)脂 50%-80%; 填料 10%-40%;
[0027] 顏料 0-10%; 助劑 1-10%; 改性氧化物 0.4%-1.0%。
[0028] 進(jìn)一步的，上述粉末涂料中，加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)1% -5%的蓖麻油衍生物可降低粉末 涂料固化時(shí)溶體流平階段的粘度，從而達(dá)到促進(jìn)流動(dòng)和流平改善脫氣的目的；而且改性氧 化物可促進(jìn)蓖麻油衍生物與樹(shù)脂相溶，避免形成氣泡，改善噴涂質(zhì)量；所述蓖麻油衍生物為 氫化蓖麻油、磺化蓖麻油中的至少一種。
[0029] 具體的，上述粉末涂料按質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)，包括以下原料：
[0030] 樹(shù)脂 50%-80%; 填料 10%-40%; 顏料 0-10%; 助劑 1-10%: 改性氧化物 0.4%-1.0%; 蓖麻油衍生物 1%-5%。
[0031] 優(yōu)選的，按質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)，包括以下原料
[0032] 樹(shù)脂 50%-80%; 填料 10%-40%; 顏料 0-10%; 助劑 1-10%; 改性氧化物 0.4%-1.0%: 蓖麻油衍生物 1%-5%。
[0033] 本發(fā)明粉末涂料中，所述的樹(shù)脂為粉末涂料領(lǐng)域常規(guī)樹(shù)脂，例如可采用不飽聚酯 樹(shù)脂與環(huán)氧樹(shù)脂，也可采用其他互為固化劑的樹(shù)脂混合使用；當(dāng)采用單一樹(shù)脂時(shí)，需配加固 化劑以促進(jìn)粉末涂料固化。
[0034] 本發(fā)明粉末涂料中，所述的助劑為涂料領(lǐng)域常規(guī)的助劑，具體視噴涂需求選用，如 流平劑、消泡劑、流動(dòng)助劑、聚乙烯蠟、聚四氟乙烯改性蠟、增電劑中的至少一種。其中，流平 劑主要是起流平、消泡作用；流動(dòng)助劑是改善粉末涂料流動(dòng)性能的助劑；聚乙烯蠟是增加 粉末涂料的耐劃傷性能；聚四氟乙烯改性聚乙烯蠟是增加漆膜耐劃傷及爽滑感。
[0035] 所得粉末涂料性能參數(shù)為：不飽和聚酯樹(shù)脂的酸值為68~75mgK0H/g ;粘度為 3000-6000mPa. s/200°C ;玻璃化溫度彡53°C ;環(huán)氧樹(shù)脂環(huán)氧值為0. 11~0. 13 ;粘度為 4500-8000mPa. s/200°C ;軟化點(diǎn)為 85-95°C。
[0036] 本發(fā)明所解決的第五個(gè)技術(shù)問(wèn)題是提供前述粉末涂料的制備方法：
[0037] 當(dāng)原料以下述質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)時(shí)：
[0038] 樹(shù)脂 50%-80%; 填料 10%-40%; 顏料 0-10%; 助劑 1-10%; 改性氧化物 0.4%-1.0%,.
[0039] 包括以下步驟：
[0040] 1)、將樹(shù)脂、填料、顏料、助劑混合均勻得混合料；
[0041] 2)、將混合料擠出、壓片，預(yù)破碎得片狀料；
[0042] 3)、將片狀料與改性氧化物混合，研磨得粉末涂料。
[0043] 當(dāng)原料以下述質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)時(shí)：
[0044] 樹(shù)脂 5()%-80%; 填料 10%-40%; 顏料 0-10%; 助劑 1-10%; 改性氧化物 0.4%-1.0%; 蓖麻油衍生物 1%-5%。
[0045] 包括以下步驟：
[0046] 1)、將樹(shù)脂、填料、顏料、助劑混合均勻得混合料；
[0047] 2)、將混合料擠出、壓片，預(yù)破碎得片狀料；
[0048] 3)、將片狀料與改性氧化物、蓖麻油衍生物混合，研