CN102775887B - 一种铝型材用高耐候金属型粉末涂料及其制备方法 - Google Patents

一种铝型材用高耐候金属型粉末涂料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于新材料技术领域，公开了一种铝型材用高耐候金属型粉末涂料及其制备方法和应用。该涂料由以下按质量百分比计的原材料制备而成：高耐候聚酯透明粉末涂料91.2～95%、金属颜料4.2～8%和助剂0.4～0.8%。制备方法包括以下步骤：将高耐候聚酯透明粉末涂料、金属颜料和助剂投入邦定设备混料缸中进行邦定；升温并开动搅拌；保温后降温；出料，包装，得到产品。

Description

一种铝型材用高耐候金属型粉末涂料及其制备方法
技术领域
本发明属于新材料技术领域，涉及一种粉末涂料及其制备方法，特别涉及一种铝型材用高耐候金属型粉末涂料及其制备方法。
背景技术
金属型粉末涂料，按涂膜外观可分为仿镀铬（或镀金）和金属闪光型两种。随着经济的发展和人民生活水平的提高，对节能环保提出了更高的要求。现有的金属型粉末涂料，由于采用的聚酯树脂耐候性差，金属颜料没有采用包膜处理以及在制备过程中仅采用简单的机械混合方法等原因，金属颜料在大气介质的腐蚀下，很快丧失金属光泽。而且在生产和施工中由于金属颜料的飞扬，造成环境污染，也造成大量金属颜料的浪费。现有金属型粉末涂料，存在以下缺点：
（1）透明底料多采用聚酯/TGIC或丙烯酸，户外耐久性相对较差。
（2）金属颜料没有经过包膜处理，大气中极易被氧化或被介质腐蚀，而很快丧失金属光泽。
（3）采用的一般机械混合方法，造成金属颜料混合不均，而且金属颜料在生产和施工现场中产生飞扬，不仅污染环境而且造成金属颜料的浪费。
（4）施工现场的回收粉，不能回收利用，处理麻烦。
（5）金属颜料易堆积在喷枪口、堵塞喷枪使其不能正常喷涂施工。
发明内容
为了解决现有技术存在的不足之处，本发明的首要目的在于提供一种铝型材用高耐候金属型粉末涂料。
本发明的另一目的在于提供上述铝型材用高耐候金属型粉末涂料的制备方法。
本发明的再一目的在于提供上述铝型材用高耐候金属型粉末涂料的应用。
本发明的目的通过以下技术方案实现：
一种铝型材用高耐候金属型粉末涂料，由以下按质量百分比计的原材料制备而成：
高耐候聚酯透明粉末涂料                91.2～95%
金属颜料                              4.2～8%
助剂                                  0.4～0.8%。
所述高耐候聚酯透明粉末涂料为用饱和端羧基聚酯树脂为主要原料制备的透明粉末涂料。
所述高耐候聚酯透明粉末涂料的制备方法按照以下操作步骤：
将质量百分比为88.5%的饱和端羧基聚酯树脂、质量百分比为6.7%的异氰尿酸三缩水甘油酯（TGIC）、质量百分比为2%流平剂、质量百分比为2%的光亮剂及质量百分比为0.8%的安息香一起投入混料缸中预混合，将预混合后的原材料熔融挤出并压成片料；将片料冷却至25℃后，破碎，然后进行微细粉碎成粉末涂料；将粉末涂料用200目筛网进行筛分，得到高耐候聚酯透明粉末涂料透明粉末涂料。
所述的金属颜料是采用二氧化硅包膜处理的浮型或非浮型的铝银粉和铜金粉。
所述助剂是高分子蜡。
所述的铝型材用高耐候金属型粉末涂料的制备方法，包括以下操作步骤：
（1）将质量百分比91.2～95%的高耐候聚酯透明粉末涂料、质量百分比4.2～8%的金属颜料和质量百分比0.4～0.8%投入邦定设备混料缸中进行邦定；
（2）升温并开动搅拌；
（3）保温后降温；
（4）出料，包装，得到铝型材用高耐候金属型粉末涂料。
步骤（2）所述升温是指将邦定设备混料缸内温度在25～30分钟内从20～25℃升至高耐候聚酯透明粉末涂料的临界玻璃化温度65～75℃，所述搅拌的速度为30～40Hz。
步骤（3）所述保温是指邦定设备混料缸内温度升到高耐候聚酯透明粉末涂料的临界玻璃化温度时，保持5～10分钟；所述降温为降至20～25℃。
所述的一种铝型材用高耐候金属型粉末涂料在铝型材喷涂中的应用。
本发明的高耐候金属型粉末涂料，克服了原有金属型粉末涂料的种种缺陷，除了应用于建筑业的铝型材、铝天花、铝幕墙外，还广泛应用于钢制家具、自行车、摩托车、家用电器、汽车零部件等的涂装。本发明主要是以饱和端羧基聚酯树脂为主要原料，加工成高耐候聚酯透明粉末涂料后，加入经过处理的双膜包覆的金属颜料，利用邦定设备加工制成的一种高耐候金属型粉末涂料。
本发明用邦定工艺制备金属型粉末涂料的原理是：
邦定机组采用微电脑PLC智能操作和控制，邦定设备能精确提供粉末涂料透明底粉临界玻璃化温度Tg，在此温度下，粉末涂料中的树脂颗粒被软化，在搅拌桨作用下，已软化的树脂颗粒与金属颜料颗粒均匀混合并有效粘接。每个树脂颗粒都能粘接一颗或多颗金属（或珠光）颜料粒子。而树脂颗粒之间却不会发生相互粘接，仍保持其原有的松散性。
本发明相对于现有技术具备如下的突出优点和效果：
（1）本发明采用的饱和端羧基聚酯树脂的配方中用间苯二甲酸代替传统聚酯树脂中所用的对苯二甲酸，使得聚酯大分子的刚性增强，从而使饱和端羧基聚酯树脂的耐候性大幅提高。并采用这种具有高耐候的聚酯粉末涂料作为透明底粉，其耐候性比现有聚酯/TG1C以及丙烯酸粉末涂有显著地提高。
（2）金属颜料采用二氧化硅双包膜技术，使其在受到大气中的氧化光照和介质腐蚀时，由于存在二氧化硅保护膜而永保其金属光泽。
（3）采用目前世界最先进的邦定工艺、设备，可全自动完成加料、邦定、包装。设备运行安全可靠，省时、省工、节能，显著得高劳动生产率。
（4）由于采用了金属颜料定向排列助剂，使金属颜料在涂料熔融固化过程中，能够产生有序排列，因而使涂膜产生的金属效果更好，并能节省大量金属颜料，降低金属粉末涂料的生产成本。
（5）采用邦定的金属型粉末涂料，可节省金属颜料50%以上，回收粉可再循环使用。
（6）不堵塞喷枪，不会造成环境污染，生产、施工更加安全。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的详述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
（1）制备高耐候聚酯透明粉末涂料透明粉末涂料：
其中，饱和端羧基聚酯树脂购买于帝兴树脂（昆山）有限公司。
按照上述配方将原材料一起投入混料缸中预混合，将预混合后的原材料熔融挤出并压成片料；将片料冷却至25℃后，破碎，然后进行微细粉碎成粉末涂料；将粉末涂料用200目筛网进行筛分，得到高耐候聚酯透明粉末涂料透明粉末涂料。
（2）制备铝型材用高耐候金属型粉末涂料：
高耐候聚酯透明粉末涂料                 91.2%
金属颜料                               8%
助剂                                   0.8%
按照上述配方将原材料一起投入邦定设备混料缸，在30分钟内，将邦定设备混料缸的温度由25℃升至75℃，升温过程中搅拌，搅拌速度为40Hz。在75℃下保温10分钟，使金属颜料与粉末涂料树脂粒子完成邦定。邦定完成后将物料温度降至25℃后，对产品进行包装后，即得到铝型材用高耐候金属型粉末涂料成品。
对上述所得高耐候金属型粉末涂料进行各项性能检测，结果如下：
抗冲击性，3.3mm变形，无脱落
耐湿热性，3000hr，无气泡
耐盐雾性，3000hr，无气泡（1-2mm划痕）
耐候性，氙灯1000Hr照射，保光率，91%，，色差△E=2.5。
实施例2
（1）制备高耐候聚酯透明粉末涂料透明粉末涂料：
其中，饱和端羧基聚酯树脂购买于帝兴树脂（昆山）有限公司。
按照上述配方将原材料一起投入混料缸中预混合，将预混合后的原材料熔融挤出并压成片料；将片料冷却至25℃后，破碎，然后进行微细粉碎成粉末涂料；将粉末涂料用200目筛网进行筛分，得到高耐候聚酯透明粉末涂料透明粉末涂料。
（2）制备铝型材用高耐候金属型粉末涂料：
高耐候聚酯透明粉末涂料                 95%
金属颜料                               4.2%
助剂                                   0.8%
按照上述配方将原材料一起投入邦定设备混料缸，在25分钟内，将邦定设备混料缸的温度由20℃升至65℃，升温过程中搅拌，搅拌速度为30Hz。在65℃下保温5分钟，使金属颜料与粉末涂料树脂粒子完成邦定。邦定完成后将物料温度降至25℃后，对产品进行包装后，即得到铝型材用高耐候金属型粉末涂料成品。
对上述所得高耐候金属型粉末涂料进行各项性能检测，结果如下：
抗冲击性，3.1mm变形，无脱落
耐湿热性，3000hr，无气泡
耐盐雾性，3000hr，无气泡（1-2mm划痕）
耐候性，氙灯1000Hr照射，保光率，92%，，色差△E=2.3。
实施例3
（1）制备高耐候聚酯透明粉末涂料透明粉末涂料：
其中，饱和端羧基聚酯树脂购买于帝兴树脂（昆山）有限公司。
按照上述配方将原材料一起投入混料缸中预混合，将预混合后的原材料熔融挤出并压成片料；将片料冷却至25℃后，破碎，然后进行微细粉碎成粉末涂料；将粉末涂料用200目筛网进行筛分，得到高耐候聚酯透明粉末涂料透明粉末涂料。
（2）制备铝型材用高耐候金属型粉末涂料：
高耐候聚酯透明粉末涂料                 93.6%
金属颜料                               6%
助剂                                   0.4%
按照上述配方将原材料一起投入混料缸，在28分钟内，将邦定设备混料缸的温度由23℃升至70℃，升温过程中搅拌，搅拌速度为35Hz。在70℃下保温7分钟，使金属颜料与粉末涂料树脂粒子完成邦定。邦定完成后将物料温度降至25℃后，对产品进行包装后，即得到铝型材用高耐候金属型粉末涂料成品。
对上述所得高耐候金属型粉末涂料进行各项性能检测，结果如下：
抗冲击性，3.0mm变形，无脱落
耐湿热性，3000hr，无气泡
耐盐雾性，3000hr，无气泡（1-2mm划痕）
耐候性，氙灯1000Hr照射，保光率，93%，，色差△E=2.1。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种铝型材用高耐候金属型粉末涂料，其特征在于：该金属型粉末涂料由以下按质量百分比计的原材料制备而成：
高耐候聚酯透明粉末涂料             91.2～95％
金属颜料                           4.2～8％
助剂高分子蜡                       0.4～0.8％，
所述的金属颜料是采用二氧化硅包膜处理的浮型或非浮型的铝银粉和铜金粉；
其制备方法包括以下操作步骤：
(1)将质量百分比91.2～95％的高耐候聚酯透明粉末涂料、质量百分比4.2～8％的金属颜料和质量百分比0.4～0.8％的助剂投入邦定设备混料缸中进行邦定；
(2)升温并开动搅拌；
(3)保温后降温；
(4)出料，包装，得到铝型材用高耐候金属型粉末涂料；
步骤(2)所述升温是指将邦定设备混料缸内温度在25～30分钟内从20～25℃升至高耐候聚酯透明粉末涂料的临界玻璃化温度65～75℃；所述搅拌的速度为30～40Hz；
步骤(3)所述保温是指邦定设备混料缸内温度升到高耐候聚酯透明粉末涂料的临界玻璃化温度时，保持5～10分钟；所述降温为降至20～25℃；
所述高耐候聚酯透明粉末涂料的制备方法按照以下步骤：
将质量百分比为88.5％的饱和端羧基聚酯树脂、质量百分比为6.7％的异氰尿酸三缩水甘油酯、质量百分比为2％流平剂、质量百分比为2％的光亮剂及质量百分比为0.8％的安息香一起投入混料缸中预混合，将预混合后的原材料熔融挤出并压成片料；将片料冷却至25℃后，破碎，然后进行微细粉碎成粉末涂料；将粉末涂料用200目筛网进行筛分，得到高耐候聚酯透明粉末涂料。
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