CN112143274A - 一种超薄涂层用粉末涂料及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及文件柜超薄涂层技术领域，具体涉及一种超薄涂层用粉末涂料及其制备方法和应用，该粉末涂料包括以下重量份的组分：聚酯20‑50重量份，环氧树脂10‑40重量份，流平剂1‑2重量份，增光剂1‑2重量份，安息香0.1‑0.4重量份，流动助剂1‑15重量份，颜料填料混合物20‑50重量份，二甲基丙烯酸酯2‑8重量份。本发明提供的粉末涂料应用时，能够制造出28‑40μm厚度的涂层，且一次上粉率在10平方米/kg以上，表面状态非常好，大大提高了效率，节约了成本。

Description

一种超薄涂层用粉末涂料及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及文件柜超薄涂层技术领域，具体涉及一种超薄涂层用粉末涂料及其制备方法和应用。
背景技术
超薄涂粉末既是超细粉末，也是一种微小的固体颗粒，它属于微观粒子和宏观物体交界的过渡区域，具有一系列独特的物理和化学特性。随着超细粉末尺寸的减小，其颗粒的比表面积，表面能增大，极易发生团聚，而使颗粒的粒径增大，容易失去超细粉末所具有的功能，从而使它的应用受到了很大的限制。所以，防止超细粉末团聚的发生，且获得粒径符合要求且分布范围窄的超细粉末，来达到对文件柜涂敷要求，是本领域急需解决的问题。
文件柜行业近些年发展迅速，文件柜制造企业对涂装材料-粉末涂料要求越来越高，如：非常平整细腻的表面状态，涂层薄涂化(28-40um)，较为高的喷涂上粉率，高流动性等要求。
然而，现有的粉末涂料企业涂装涂层厚度一般要求在60-100um，喷涂面积(即一次上粉率)5-6平方米/kg，表面状态比较粗糙，表面有亮点，不细腻。原因在于粉末涂料的粒径较大，远远超过普通油漆漆膜的厚度。不仅造成材料浪费，而且在很多情况下涂层太厚还会造成漆膜性能下降，如涂层容易脱落，漆膜硬度降低等。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术存在的涂层厚度较大且上粉率低的缺陷，提供一种超薄涂层用粉末涂料及其制备方法和应用，该涂料涂层薄，上粉率高，又能防止超细粉末团聚的发生，且获得粒径符合要求且分布范围窄的超细粉末，能够满足文件柜超薄涂敷要求。
为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种超薄涂层用粉末涂料，该粉末涂料包括以下重量份的组分：聚酯20-50重量份，环氧树脂10-40重量份，流平剂1-2重量份，增光剂1-2重量份，安息香0.1-0.4重量份，流动助剂1-15重量份，颜料填料混合物20-50重量份，二甲基丙烯酸酯2-8重量份。
本发明第二方面提供一种所述的粉末涂料的制备方法，该方法包括：
(1)将聚酯、环氧树脂、流平剂和二甲基丙烯酸酯进行第一混合；
(2)将步骤(1)得到的物料与增光剂、安息香、流动助剂、颜料填料混合物进行第二混合；
(3)将步骤(2)得到的物料在磨粉机中研磨。
本发明第三方面提供所述的粉末涂料在文件柜超薄涂层中的应用。
本发明的发明人研究发现，在聚酯、环氧树脂、流平剂的基础上，配合二甲基丙烯酸酯，并配合特定的流动助剂以及其他组分，且采用前述特定的比例，在保证涂料静电喷涂的带电性、粉末微粉化的流动性、好的遮盖力以及优良的物理化性能的同时，还具有优异的上粉率、超薄涂层厚度以及细腻的表面状态。
而且，通过本发明的前述特定的制备方法制得的粉末涂料应用时，能够制造出28-40μm厚度的涂层，且一次上粉率在10平方米/kg以上，表面状态非常好，大大提高了效率，节约了成本。
具体实施方式
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
本发明第一方面提供一种超薄涂层用粉末涂料，该粉末涂料包括以下重量份的组分：聚酯20-50重量份，环氧树脂10-40重量份，流平剂1-2重量份，增光剂1-2重量份，安息香0.1-0.4重量份，流动助剂1-15重量份，颜料填料混合物20-50重量份，二甲基丙烯酸酯2-8重量份。
优选情况下，该粉末涂料包括以下重量份的组分：聚酯20-30重量份，环氧树脂10-30重量份，流平剂1-1.5重量份，增光剂1-1.5重量份，安息香0.1-0.3重量份，流动助剂1-5重量份，颜料填料20-30重量份，二甲基丙烯酸酯2-4重量份。
根据本发明，对所述聚酯可选范围较宽，只要利于提高粉末涂料的性能即可，例如聚酯可以购自昕特玛Synthomer粉末涂料树脂Albester SilkyMatt 6580。
优选地，所述聚酯为饱和聚酯，饱和聚酯满足：酸值为30-75mgKOH/g，Tg≥55℃。发明人进一步研究发现，采用本发明的优选方案，能够进一步提高粉末涂料的遮盖力、上粉率，使得其应用时能够具有更好的细腻的表面状态，从而提高其超薄涂性能。
更优选地，所述饱和聚酯满足：酸值为30-45mgKOH/g，Tg为55-65℃。
根据本发明，优选地，所述环氧树脂为双酚A型E-12环氧树脂，环氧当量为730-850g/eq。
根据本发明，优选地，所述流动助剂为疏水性气相法二氧化硅、纳米氧化铝和蜡中的至少一种。本发明中，所述疏水性气相法二氧化硅为商购获得，例如可以购自湖北汇富纳米材料股份有限公司。本发明中，所述蜡可以为粉末涂料领域常规用蜡，例如可以为聚乙烯蜡和/或聚四氟乙烯改性聚乙烯蜡，均为商购得到。
更优选地，所述流动助剂为疏水性气相法二氧化硅、纳米氧化铝和蜡的混合物，其中，疏水性气相法二氧化硅、纳米氧化铝和蜡的重量比为1:1-3:1-4。发明人发现，当采用该优选方案时更利于提高粉末涂料的超薄涂性能。
本发明中，所述颜料填料混合物是指颜料和填料的混合物，对所述颜料和填料没有任何限制，可以为本领域常规种类。优选地，所述颜料选自铁黄、铁红、铬绿、柠檬黄、中铬黄、酞菁蓝、铝粉、二氧化硅、白炭黑、炭黑、石英粉、硅灰石中的至少一种。优选地，所述填料选自碳酸钙、硫酸钡、膨润土、滑石粉和石英粉中的至少一种。
本发明中，所述颜料填料混合物中颜料和填料的重量比为1:0.2-2。
本发明中，对所述增光剂没有任何限制，为本领域常规涂料用增光剂，本领域技术人员可以根据实际需求自由选择，例如可以采用东莞市百宏环保科技有限公司生产的BH-2000A涂料增光剂。
根据本发明的一种优选实施方式，所述超薄涂层用粉末涂料包括以下重量份的组分：聚酯20-50重量份，环氧树脂10-40重量份，流平剂1-2重量份，增光剂1-2重量份，安息香0.1-0.4重量份，流动助剂1-15重量份，颜料填料混合物20-50重量份，二甲基丙烯酸酯2-8重量份；
所述聚酯为饱和聚酯，饱和聚酯满足：酸值为30-75mgKOH/g，Tg≥55℃；
所述环氧树脂为双酚A型E-12环氧树脂，环氧当量为730-850g/eq；
所述流动助剂为疏水性气相法二氧化硅、纳米氧化铝和蜡中的至少一种。
本发明在聚酯、环氧树脂、流平剂的基础上，配合二甲基丙烯酸酯，并配合特定的流动助剂以及其他组分，且采用前述特定的比例，不仅能够提高涂料静电喷涂的带电性，还能保证粉末微粉化的流动性，同时又保证了粉末涂料的好的遮盖力、好的上粉率、细腻的表面状态以及优良的物理化性能。
本发明第二方面提供一种第一方面所述的粉末涂料的制备方法，该方法包括：
(1)将聚酯、环氧树脂、流平剂和二甲基丙烯酸酯进行第一混合；
(2)将步骤(1)得到的物料与增光剂、安息香、流动助剂、颜料填料混合物进行第二混合；
(3)将步骤(2)得到的物料在磨粉机中研磨。
根据本发明，优选地，所述第一混合的条件包括：温度为120-140℃，时间为1-5h。更优选地，所述第一混合的条件包括：温度为120-130℃，时间为1-3h。
根据本发明，优选地，所述第二混合的条件包括：温度为70-90℃，时间为1-5h。更优选地，所述第二混合的条件包括：温度为70-80℃，时间为1-3h。
本发明中，所述磨粉机优选为ACM磨粉机。
本发明中，优选地，在步骤(2)中，先将步骤(1)得到的物料进行冷却至室温，然后再进行所述第二混合。
本发明中，优选地，在步骤(3)中，先将步骤(2)得到的物料进行冷却至室温，然后再进行所述研磨。
本发明中，对所述研磨的时间没有限制，本领域技术人员可以自由选择，优选地，研磨的时间为1-4h。
根据本发明的一种优选实施方式，所述的粉末涂料的制备方法，该方法包括：
(1)将聚酯、环氧树脂、流平剂和二甲基丙烯酸酯在120-140℃下进行第一混合1-5h；
(2)将步骤(1)得到的物料冷却至室温后，再与增光剂、安息香、流动助剂、颜料填料混合物在70-90℃下进行第二混合1-5h；
(3)将步骤(2)得到的物料冷却至室温后，再在ACM磨粉机中研磨。
通过本发明的前述特定的制备方法制得的粉末涂料应用时，能够制造出28-40μm厚度的涂层，且一次上粉率在10平方米/kg以上，表面状态非常好，大大提高了效率，节约了成本。
本发明第三方面提供所述的粉末涂料在文件柜超薄涂层中的应用。本发明提供的粉末涂料更适合用于文件柜超薄涂层中。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。以下实施例中，所涉及的原料除另有说明外均为市售品；
其中，实施例1-3中的聚酯A：饱和聚酯，酸值为40mgKOH/g，Tg为60℃，购自昕特玛Synthomer粉末涂料树脂Albester SilkyMatt6580；
实施例1-3中的环氧树脂A：双酚A型E-12环氧树脂，环氧当量为800g/eq；
实施例1-3中的流动助剂A：疏水性气相法二氧化硅(购自湖北汇富纳米材料股份有限公司)、纳米氧化铝和蜡(科莱恩聚乙烯蜡粉9615A)的混合物，其中，疏水性气相法二氧化硅、纳米氧化铝和蜡的重量比为1:1:1；
颜料填料混合物：颜料(炭黑)和填料(碳酸钙)的混合物，颜料和填料重量比为1:0.8；
增光剂：购自东莞市百宏环保科技有限公司生产的BH-2000A涂料增光剂；
安息香：购自肇庆市科威涂装材料有限公司的KV203安息香；
流平剂：毕克BYK333流平剂。
实施例1
(1)将聚酯、环氧树脂、流平剂和二甲基丙烯酸酯在120℃下进行第一混合2h；
(2)将步骤(1)得到的物料冷却至室温后，再与增光剂、安息香、流动助剂、颜料填料混合物在90℃下进行第二混合2.5h；
(3)将步骤(2)得到的物料冷却至室温后，再在ACM磨粉机中研磨2h。
上述原料的用量如表1所示。
实施例2
(1)将聚酯、环氧树脂、流平剂和二甲基丙烯酸酯在130℃下进行第一混合1h；
(2)将步骤(1)得到的物料冷却至室温后，再与增光剂、安息香、流动助剂、颜料填料混合物在70℃下进行第二混合3h；
(3)将步骤(2)得到的物料冷却至室温后，再在ACM磨粉机中研磨2h。
上述原料的用量如表1所示。
实施例3
(1)将聚酯、环氧树脂、流平剂和二甲基丙烯酸酯在140℃下进行第一混合2h；
(2)将步骤(1)得到的物料冷却至室温后，再与增光剂、安息香、流动助剂、颜料填料混合物在80℃下进行第二混合2h；
(3)将步骤(2)得到的物料冷却至室温后，再在ACM磨粉机中研磨2h。
上述原料的用量如表1所示。
实施例4-5
按照实施例1的方法进行，不同的是，各原料的用量不同，采用表1所示的原料用量。
实施例6
按照实施例1的方法进行，不同的是，原料混合的方法不同，具体的，将各原料在90℃下直接混合4.5h，然后进行实施例1的步骤(3)所述研磨。
实施例7
按照实施例1的方法进行，不同的是，采用相同用量的纳米氧化铝作为流动助剂B代替所述疏水性气相法二氧化硅、纳米氧化铝和蜡作为流动助剂A。
实施例8
按照实施例1的方法进行，不同的是，采用相同用量的聚酯B(饱和聚酯，酸值为100mgKOH/g，Tg为40℃)代替所述聚酯A，且采用相同用量的环氧树脂B(双酚A型E-12环氧树脂，环氧当量为400g/eq)代替所述环氧树脂A。
对比例1
按照实施例1的方法进行，不同的是，不加入二甲基丙烯酸酯，其他与实施例1相同。
表1
Figure BDA0002724812280000101
Figure BDA0002724812280000111
测试例
采用上述实施例1-8和对比例1制得的粉末涂料，采用东莞市飞吻涂装设备科技有限公司生产的FW270-A液体静电喷漆枪自动喷枪，进行文件柜超薄喷涂，烘焙温度为170℃，测试其喷涂性能。其中，涂层膜厚测定参照GB/T 13452.2。
表2
Figure BDA0002724812280000112
通过表2的结果可以看出，采用本发明的实施例具有明显更好的效果，具体的，能够获得超薄的涂层，且一次上粉率高，所需烘干时间短。
另外，需要说明的是，上述对比例并非现有技术，仅是为了与本发明形成对照而设置，不能作为对本发明的限制。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种超薄涂层用粉末涂料，其特征在于，该粉末涂料包括以下重量份的组分：聚酯20-50重量份，环氧树脂10-40重量份，流平剂1-2重量份，增光剂1-2重量份，安息香0.1-0.4重量份，流动助剂1-15重量份，颜料填料混合物20-50重量份，二甲基丙烯酸酯2-8重量份。
2.根据权利要求1所述的粉末涂料，其中，该粉末涂料包括以下重量份的组分：聚酯20-30重量份，环氧树脂10-30重量份，流平剂1-1.5重量份，增光剂1-1.5重量份，安息香0.1-0.3重量份，流动助剂1-5重量份，颜料填料20-30重量份，二甲基丙烯酸酯2-4重量份。
3.根据权利要求1或2所述的粉末涂料，其中，所述聚酯为饱和聚酯，饱和聚酯满足：酸值为30-75mgKOH/g，Tg≥55℃。
4.根据权利要求3所述的粉末涂料，其中，所述饱和聚酯满足：酸值为30-45mgKOH/g，Tg为55-65℃。
5.根据权利要求1或2所述的粉末涂料，其中，所述环氧树脂为双酚A型E-12环氧树脂，环氧当量为730-850g/eq。
6.根据权利要求1或2所述的粉末涂料，其中，所述流动助剂为疏水性气相法二氧化硅、纳米氧化铝和蜡中的至少一种。
7.权利要求1-5中任意一项所述的粉末涂料的制备方法，该方法包括：
（1）将聚酯、环氧树脂、流平剂和二甲基丙烯酸酯进行第一混合；
（2）将步骤（1）得到的物料与增光剂、安息香、流动助剂、颜料填料混合物进行第二混合；
（3）将步骤（2）得到的物料在磨粉机中研磨。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述第一混合的条件包括：温度为120-140℃，时间为1-5h。
9.根据权利要求7或8所述的方法，其中，所述第二混合的条件包括：温度为70-90℃，时间为1-5h。
10.权利要求1-5中任意一项所述的粉末涂料在文件柜超薄涂层中的应用。
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