CN108373765A - 一种邦定金属效果粉末涂料 - Google Patents

一种邦定金属效果粉末涂料 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种邦定金属效果粉末涂料，包括80～99％的透明底粉和1～20％的效果颜料；所述的透明底粉包括以下重量组分原料：透明粉专用羧基聚酯1 60～90％、TGIC 5～7％、透明粉专用羟基聚酯2 10～30％、多异氰酸酯固化剂1.5～4.5％、专用低聚醚类流平剂0.8～1.5％、湿润促进剂0.3～1.5％、安息香0.2～0.8％；通过两种聚酯和两种固化剂配合调整了涂料的综合物理性能，以及使涂料熔融时获得较大的表面张力，利于效果颜料上浮，呈现出金属表面效果；另外通过羧基和羟基两种聚酯的搭配调整达到了较好的上浮效果、优异的流平性和丰满度。

Description

一种邦定金属效果粉末涂料
技术领域
本发明属于涂料技术领域，具体涉及一种邦定金属效果粉末涂料。
背景技术
油漆VOCs排放对环境及人体健康会造成危害，在环保政策和税赋的挤压下慢慢地退出涂料市场。
粉末涂料具有四E(Economy经济,Ecology环保,Efficiency高效,Excellency性能卓越)优点，代替油漆是目前市场的选择方向。
液体金属漆具有特殊的流变性质，粘度低湿润性好，添加较大的效果颜料量，液气混合载体的施工仍然不受工艺影响，但金属粉末涂料以固体为载体。效果颜料的加入，底粉不能完全湿润和包膜效果颜料，且两者粒径、带电性、比重不同，会造成静电喷涂施工困难。但邦定工艺可以利用熔融粘接解决这个技术难题。在加入效果颜料时，通过与底粉邦定在一起，从而减少对静电喷涂的影响。
邦定工艺来源于Bonding的英文读音。Bonding的中文意思是粘接,金属邦定粉末是在专用的邦定设备上，通过粉末涂料高速混合磨擦加热，或者传导加热方式，使粉末温度达到粉末玻璃化温度(Tg)附近的临界温度，粉末相态维持于粘弹态和玻璃态之间，在惰性气熏保护下，搅拌中加入效果颜料，使它粘结在软化的粉末粒子表面上，然后快速冷却，避免“粘接”好的粉末结块，从而得到金属邦定粉末涂料。
发明内容
本发明的目的在于提供一种邦定金属效果粉末涂料，通过两种聚酯和两种固化剂配合调整涂料的综合物理性能，以及使涂料熔融时获得较大的表面张力，利于效果颜料上浮，呈现金属表面效果；另外通过羧基和羟基两种聚酯的搭配调整达到较好的上浮效果、优异的流平性和丰满度。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种邦定金属效果粉末涂料，包括80～99％的透明底粉和1～20％的效果颜料；
所述的透明底粉包括以下重量组分原料：
进一步，该邦定金属效果粉末涂料包括85％的透明底粉和15％的效果颜料；
所述的透明底粉包括以下重量组分原料：
进一步，所述的透明粉专用羧基聚酯1的酸值为30～35mgKOH/g；所述的透明粉专用羟基聚酯2的羟值为30～40mgKOH/g；所述的TGIC的环氧当量为107.5；所述的多异氰酸酯固化剂中NOC含量为15％。
进一步，该邦定金属效果粉末涂料的制备流程包括以下步骤：
S1、透明底粉的制备
将透明底粉的各组分配好料后，投入高速混合机中混合3min，经螺杆挤出机主机转速45Hz，喂料转速22Hz，在温度为115℃～125℃的工艺下熔融挤出压片，再经ACM磨粉机研磨，按主磨转速40Hz，副磨转速25Hz，喂料转速20z，过120目筛网的条件下研磨得到透明底粉；
S2、邦定金属效果粉末涂料的制备
采用示差扫描量热仪预先测定S1步骤制得的透明底粉玻璃化温度，通过得到的透明底粉玻璃化温度设置邦定设备中加热混合机的邦定温度，将透明底粉加入加热混合机，以42Hz转速磨擦加热，通过温度探头实时监测透明底粉的温度，当达到设置的邦定温度时，在惰性气体的保护下，加入效果颜料，在低转速下邦定30min，接着将绑定的涂料通入到冷却混合机中，在温度为12～14℃冷却水下快速冷却即得到邦定专用粉末。
进一步，步骤S2所述的玻璃化温度与邦定温度为同一温度值。
进一步，步骤S2所述的低转速为10-20Hz。
进一步，该邦定金属效果粉末涂料的施工方法为：采用常规静电喷涂设备，喷涂电压50～70kv，喷粉气压0.05～0.2Mpa，喷涂距离15～30mm的施工条件下涂装，在温度为200～210℃，时间为10～15min的的固化条件下固化得到涂膜。
本发明的有益效果：
本发明提供的一种邦定金属效果粉末涂料，通过两种聚酯和两种固化剂配合调整了涂料的综合物理性能，以及使涂料熔融时获得较大的表面张力，利于效果颜料上浮，呈现出金属表面效果；另外通过羧基和羟基两种聚酯的搭配调整达到了较好的上浮效果、优异的流平性和丰满度；以绑定工艺制得的绑定金属效果粉末涂料具有优异的绑定效果：(1)效果颜料的粘接率高，游离份少；(2)批次间色差稳定；(3)涂层无效果断裂；(4)适合不同的施工条件和喷涂设备；(5)过喷粉末可以回收利用。另外，金属邦定粉末凭借成熟的涂装工艺，环保和成本优势，加速了在五金家电、汽车、农用机械、建筑等应用领域的“漆改粉”进程，金属邦定粉末代替了油漆，从而实现0溶剂使用，0VOCs排放，环保安全。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
透明底粉的成分组成为：
透明粉专用羧基聚酯1：SJ4213，安徽神剑新材料股份有限公司产品；
TGIC：黄山华惠科技有限公司产品；
透明粉专用羟基聚酯2：SJ1100，安徽神剑新材料股份有限公司产品；
多异氰酸酯固化剂：VESTAGON BF 1530，德国Evonic公司产品；
专用低聚醚类流平剂：486CFL，美国Troy公司产品；
湿润促进剂：701B，宁波南海化学有限公司产品；
安息香：市售工业级产品。
该邦定金属效果粉末涂料的制备流程包括以下步骤：
S1、透明底粉的制备
将透明底粉的各组分配好料后，投入高速混合机中混合3min，经螺杆挤出机主机转速45Hz，喂料转速22Hz，在温度为115℃的工艺下熔融挤出压片，再经ACM磨粉机研磨，按主磨转速40Hz，副磨转速25Hz，喂料转速20z，过120目筛网的条件下研磨得到透明底粉；
S2、邦定金属效果粉末涂料的制备
采用示差扫描量热仪预先测定S1步骤制得的透明底粉玻璃化温度，通过得到的透明底粉玻璃化温度设置邦定设备中加热混合机的邦定温度，将85g的透明底粉加入加热混合机，以42Hz转速磨擦加热，通过温度探头实时监测透明底粉的温度，当达到设置的邦定温度时，在惰性气体的保护下，加入15g效果颜料，在低转速10Hz下邦定30min，接着将绑定的涂料通入到冷却混合机中，在温度为12℃冷却水下快速冷却即得到邦定专用粉末；
该邦定金属效果粉末涂料的施工方法为：采用常规静电喷涂设备，喷涂电压50kv，喷粉气压0.07Mpa，喷涂距离15mm的施工条件下涂装，在温度为200℃，时间为10min的的固化条件下固化得到涂膜；
邦定效果的评价：通过电镜观察、高低电压喷涂对比、旋风循环回收等方法进行评估，观察效果颜料和底粉是否充分粘接；本实施例制备得到的邦定金属效果粉末涂料的绑定效果为：(1)效果颜料的粘接率高，游离份少；(2)批次间色差稳定；(3)涂层无效果断裂；(4)适合不同的施工条件和喷涂设备；(5)过喷粉末可以回收利用；具体的绑定效果测试方法如下：
所述的电镜观察法为：是直接利用电镜观察，比较效果颜料与底粉粘连和游离的数量比，游离的颜料越少邦定效果越好；
高低电压喷涂对比法：相同的喷涂条件下，用高压静电90KV和低电压50KV喷同一个邦定金属效果粉末涂料，邦定效果差的粉游离颜料多，与底粉带电性不一致，两个板色差会较大；邦定效果好的粉，底粉与效果颜料粘连，带电性接近，上粉效果一致，不同电压喷涂基本没有色差；
旋风循环回收法：模拟实际喷涂过程中的回收***装配测试装置，对不同次回收的粉末喷涂对比，色差的变化趋势反映出粉末的邦定效果；邦定效果好的粉末，不同回收次数的色差非常小。
实施例2
透明底粉的成分组成为：
透明粉专用羧基聚酯1：SJ4213，安徽神剑新材料股份有限公司产品；
TGIC：黄山华惠科技有限公司产品；
透明粉专用羟基聚酯2：SJ1100，安徽神剑新材料股份有限公司产品；
多异氰酸酯固化剂：VESTAGON BF 1530，德国Evonic公司产品；
专用低聚醚类流平剂：486CFL，美国Troy公司产品；
湿润促进剂：701B，宁波南海化学有限公司产品；
安息香：市售工业级产品。
该邦定金属效果粉末涂料的制备流程包括以下步骤：
S1、透明底粉的制备
将透明底粉的各组分配好料后，投入高速混合机中混合3min，经螺杆挤出机主机转速45Hz，喂料转速22Hz，在温度为125℃的工艺下熔融挤出压片，再经ACM磨粉机研磨，按主磨转速40Hz，副磨转速25Hz，喂料转速20z，过120目筛网的条件下研磨得到透明底粉；
S2、邦定金属效果粉末涂料的制备
采用示差扫描量热仪预先测定S1步骤制得的透明底粉玻璃化温度，通过得到的透明底粉玻璃化温度设置邦定设备中加热混合机的邦定温度，将81g的透明底粉加入加热混合机，以42Hz转速磨擦加热，通过温度探头实时监测透明底粉的温度，当达到设置的邦定温度时，在惰性气体的保护下，加入19g效果颜料，在低转速20Hz下邦定30min，接着将绑定的涂料通入到冷却混合机中，在温度为14℃冷却水下快速冷却即得到邦定专用粉末；
该邦定金属效果粉末涂料的施工方法为：采用常规静电喷涂设备，喷涂电压70kv，喷粉气压0.2Mpa，喷涂距离30mm的施工条件下涂装，在温度为210℃，时间为15min的的固化条件下固化得到涂膜；
邦定效果的评价：邦定效果评价方法同实施例1所示；本实施例制备得到的邦定金属效果粉末涂料的绑定效果为：(1)效果颜料的粘接率高，游离份少；(2)批次间色差稳定；(3)涂层无效果断裂；(4)适合不同的施工条件和喷涂设备；(5)过喷粉末可以回收利用。
实施例3
透明底粉的成分组成为：
透明粉专用羧基聚酯1：SJ4213，安徽神剑新材料股份有限公司产品；
TGIC：黄山华惠科技有限公司产品；
透明粉专用羟基聚酯2：SJ1100，安徽神剑新材料股份有限公司产品；
多异氰酸酯固化剂：VESTAGON BF 1530，德国Evonic公司产品；
专用低聚醚类流平剂：486CFL，美国Troy公司产品；
湿润促进剂：701B，宁波南海化学有限公司产品；
安息香：市售工业级产品。
该邦定金属效果粉末涂料的制备流程包括以下步骤：
S1、透明底粉的制备
将透明底粉的各组分配好料后，投入高速混合机中混合3min，经螺杆挤出机主机转速45Hz，喂料转速22Hz，在温度为125℃的工艺下熔融挤出压片，再经ACM磨粉机研磨，按主磨转速40Hz，副磨转速25Hz，喂料转速20z，过120目筛网的条件下研磨得到透明底粉；
S2、邦定金属效果粉末涂料的制备
采用示差扫描量热仪预先测定S1步骤制得的透明底粉玻璃化温度，通过得到的透明底粉玻璃化温度设置邦定设备中加热混合机的邦定温度，将95g的透明底粉加入加热混合机，以42Hz转速磨擦加热，通过温度探头实时监测透明底粉的温度，当达到设置的邦定温度时，在惰性气体的保护下，加入5g效果颜料，在低转速16Hz下邦定30min，接着将绑定的涂料通入到冷却混合机中，在温度为13℃冷却水下快速冷却即得到邦定专用粉末；
该邦定金属效果粉末涂料的施工方法为：采用常规静电喷涂设备，喷涂电压65kv，喷粉气压0.15Mpa，喷涂距离25mm的施工条件下涂装，在温度为205℃，时间为12min的的固化条件下固化得到涂膜；
邦定效果的评价：邦定效果评价方法同实施例1所示；本实施例制备得到的邦定金属效果粉末涂料的绑定效果为：(1)效果颜料的粘接率高，游离份少；(2)批次间色差稳定；(3)涂层无效果断裂；(4)适合不同的施工条件和喷涂设备；(5)过喷粉末可以回收利用。
以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种邦定金属效果粉末涂料，其特征在于：包括80～99％的透明底粉和1～20％的效果颜料；
所述的透明底粉包括以下重量组分原料：
2.根据权利要求1所述的一种邦定金属效果粉末涂料，其特征在于：包括85％的透明底粉和15％的效果颜料；
所述的透明底粉包括以下重量组分原料：
3.根据权利要求1所述的一种邦定金属效果粉末涂料，其特征在于：所述的透明粉专用羧基聚酯1的酸值为30～35mgKOH/g；所述的透明粉专用羟基聚酯2的羟值为30～40mgKOH/g；所述的TGIC的环氧当量为107.5；所述的多异氰酸酯固化剂中NOC含量为15％。
4.根据权利要求1所述的一种邦定金属效果粉末涂料，其特征在于：该邦定金属效果粉末涂料的制备流程包括以下步骤：
S1、透明底粉的制备
将透明底粉的各组分配好料后，投入高速混合机中混合3min，经螺杆挤出机主机转速45Hz，喂料转速22Hz，在温度为115℃～125℃的工艺下熔融挤出压片，再经ACM磨粉机研磨，按主磨转速40Hz，副磨转速25Hz，喂料转速20z，过120目筛网的条件下研磨得到透明底粉；
S2、邦定金属效果粉末涂料的制备
采用示差扫描量热仪预先测定S1步骤制得的透明底粉玻璃化温度，通过得到的透明底粉玻璃化温度设置邦定设备中加热混合机的邦定温度，将透明底粉加入加热混合机，以42Hz转速磨擦加热，通过温度探头实时监测透明底粉的温度，当达到设置的邦定温度时，在惰性气体的保护下，加入效果颜料，在低转速下邦定30min，接着将绑定的涂料通入到冷却混合机中，在温度为12～14℃冷却水下快速冷却即得到邦定专用粉末。
5.根据权利要求4所述的一种邦定金属效果粉末涂料，其特征在于：步骤S2所述的玻璃化温度与邦定温度为同一温度值。
6.根据权利要求4所述的一种邦定金属效果粉末涂料，其特征在于：步骤S2所述的低转速为10-20Hz。
7.根据权利要求1所述的一种邦定金属效果粉末涂料，其特征在于：该邦定金属效果粉末涂料的施工方法为：采用常规静电喷涂设备，喷涂电压50～70kv，喷粉气压0.05～0.2Mpa，喷涂距离15～30mm的施工条件下涂装，在温度为200～210℃，时间为10～15min的的固化条件下固化得到涂膜。
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