具备薄涂层化的白色热固性环氧聚酯粉末涂料及其制备方法 技术领域
本发明属于热固性粉末涂料领域，特别涉及一种具备薄涂层化的白色热固性环氧聚酯粉末涂料及其制备方法。
背景技术
热固性粉末涂料主要应用于家电、汽车以及管道和金属构件等方面的防锈和装饰。热固性粉末涂料具有无溶剂、无公害、一次涂装就可形成涂层、喷溢涂料可以回收再利用等特点。
粉末涂料的涂膜厚度是决定粉末涂层外观的一个重要因素，较厚涂膜具有较好的流平性，但是许多应用领域，如用于汽车车身的透明粉末涂料、用于卷材外表的涂料、用于罐头壳的涂料等，涂膜必须薄涂层化。为了扩大粉末涂料的应用范围，粉末涂料必须向薄涂层化方向发展，这已是人们的共识。因此，寻找实现粉末涂料的涂膜薄涂层化的有效途径显得十分重要和紧迫。在技术上具有很大的挑战性。
Coating World J.，1996，1，57报导了通过树脂化学和工艺进步以及严格控制粉末涂料的粒径来实现粉末涂料的薄涂层化。The Canmaker，1993，5，41和涂料工业，2001，4，29分别报导了在日本、美国和欧洲建成了粒度分布5-20微米、平均粒度10-15微米的粉末涂料已获得在卷材涂装线应用，其中在美国的一条试验性卷材粉末涂装线，其涂膜厚度为25微米。涂料工业，2001，11，5报导分析了实现粉末涂装薄涂层化需要解决的技术问题，如：粉末涂料用树脂的熔融粘度低，但树脂的玻璃化温度又不低；颜料地分散性要好，遮盖力要强；粉末涂料的粒度要小，分布要窄；粉末涂料干粉流动性和带静电性能好等问题。这项技术不仅涉及的问题和技术难度很大，而且粉末涂料的生产成本较高。
通常情况下，对深色粉末涂料来说，不需要其涂膜太厚就能起到对深色的金属表面的保护和遮盖效果。但是，对于白色粉末涂料，要保证其涂膜对深色金属表面有优良的保护、修饰和遮盖效果，就必须使其涂膜达到一定厚度，一般需要达到70～80微米。这与溶剂型涂料的涂膜厚度(20～30微米)相比，不仅涂膜厚，而且成本也高。
发明内容
本发明的目的之一是克服已有白色热固性环氧聚酯粉末涂料在涂膜较薄(小于45～50微米)时，其遮盖效果和流平性差的缺点，提供一种具备薄涂层化的白色热固性环氧聚酯粉末涂料。
本发明的另一目的是提供一种具备薄涂层化的白色热固性环氧聚酯粉末涂料的制备方法。
本发明的技术方案是采用无机颜料表面改性及其分散技术，以保证颜料粒子在高分子聚合物基体中均匀、高效分散，使热固性粉末涂料的涂膜遮盖率提高，而且具有优良的流平性能和力学性能。
本发明的具备薄涂层化的白色热固性环氧聚酯粉末涂料是由无机颜料粉体、环氧树脂、聚酯树脂和流平剂组成，其中，无机颜料粉体∶环氧树脂∶聚酯树脂∶流平剂的重量比为21～33∶28～34∶33～39∶3～6。
本发明的具备薄涂层化的白色热固性环氧聚酯粉末涂料的制备方法包括下列步骤：
(1).将无机颜料与改性剂按重量比97.5～99.8∶0.2～2.5预混合，在100～110℃干法改性，得到高分散性的无机颜料粉体；
(2).将步骤(1)的高分散性的无机颜料粉体与环氧树脂、聚酯树脂和流平剂按重量比为21～33∶28～34∶33～39∶3～6的比例配料和充分预混合，在120～130℃的条件下熔融挤出，得到挤出产物；
(3).将步骤(2)的挤出产物粉磨，并200目筛分分级后，制得具备薄涂层化的白色热固性环氧聚酯粉末涂料。
所述的无机颜料为二氧化钛或二氧化钛与硫酸钡重量比为66∶34的复合粉体。
所述的改性剂为硬脂酸、氨基硅烷、四异丙基二(亚磷酸二辛酯)钛酸酯或异丙基(焦磷酸二辛酯)钛酸酯等。
所述的环氧树脂是E-12(604)型环氧树脂(黄山市善孚化工厂生产，以下同)；
所述的聚酯树脂是YZ9802饱和聚酯树脂(江苏仪征市特种聚酯厂生产，以下同)；
所述的流平剂是503丙烯酸树脂流平剂(安徽神剑化工有限责任公司生产，以下同)。
本发明采用颜料表面改性及其高效分散技术制得的具备薄涂层化的白色热固性环氧聚酯粉末涂料，具有无机颜料分散性和涂膜流平性好的特点，与同类热固性环氧聚酯粉末涂料相比，在涂膜成本、遮盖率和其它性能不变的情况下，可使涂膜厚度由70～80微米减薄到45-50微米。
本发明的具备薄涂层化的白色热固性环氧聚酯粉末涂料制备方法简便，成本低廉，易于工业化和推广应用。
具体实施方式
实施例1
(1).将市售二氧化钛与硬脂酸按重量比为99.8∶0.2预混合，在100～110℃干法改性，得到高分散性二氧化钛粉体。
(2).将步骤(1)的高分散性二氧化钛粉体与E-12(604)型环氧树脂、YZ9802饱和聚酯树脂、503丙烯酸树脂流平剂按重量比为24∶33∶38∶5配料，并充分预混合，在120～130℃的条件下熔融挤出，得到挤出产物。
(3).将挤出产物粉磨，并在200目筛分分级后，制得具备薄涂层化的白色热固性环氧聚酯粉末涂料；其中涂料由二氧化钛、E-12(604)型环氧树脂、YZ9802饱和聚酯树脂、503丙烯酸树脂流平剂组成。
实施例2
(1).将市售二氧化钛与氨基硅烷按重量比为98.5∶1.5预混合，在100～110℃干法改性，得到高分散性二氧化钛粉体。
(2).将步骤(1)的高分散性二氧化钛粉体与E-12(604)型环氧树脂、YZ9802饱和聚酯树脂、503丙烯酸树脂流平剂按重量比为22∶34∶39∶5配料，并充分预混合，在120～130℃的条件下熔融挤出，得到挤出产物。
(3).将挤出产物粉磨，并在200目筛分分级后，制得具备薄涂层化的白色热固性环氧聚酯粉末涂料；其中涂料由二氧化钛、E-12(604)型环氧树脂、YZ9802饱和聚酯树脂、503丙烯酸树脂流平剂组成。
实施例3
(1).将市售二氧化钛与四异丙基二(亚磷酸二辛酯)钛酸酯按重量比为98∶2预混合，在100～110℃干法改性，得到高分散性二氧化钛粉体。
(2).将步骤(1)的高分散性二氧化钛粉体与E-12(604)环氧树脂、YZ9802饱和聚酯树脂、503丙烯酸树脂流平剂按重量比为23∶34.5∶39.5∶4配料，并充分预混合，在120～130℃的条件下熔融挤出，得到挤出产物。
(3).将挤出产物粉磨，并在200目筛分分级后，制得具备薄涂层化的白色热固性环氧聚酯粉末涂料；其中涂料由二氧化钛、E-12(604)型环氧树脂、YZ9802饱和聚酯树脂、503丙烯酸树脂流平剂组成。
实施例4
(1).将市售二氧化钛与异丙基(焦磷酸二辛酯)钛酸酯按重量比为97.5∶2.5预混合，在100～110℃干法改性，得到高分散性二氧化钛粉体。
(2).将步骤(1)的高分散性二氧化钛粉体与E-12(604)环氧树脂、YZ9802饱和聚酯树脂、503丙烯酸树脂流平剂按重量比为23∶34.5∶39.5∶4配料，并充分预混合，在120～130℃的条件下熔融挤出，得到挤出产物。
(3).将挤出产物粉磨，并在200目筛分分级后，制得具备薄涂层化的白色热固性环氧聚酯粉末涂料；其中涂料由二氧化钛、E-12(604)型环氧树脂、YZ9802饱和聚酯树脂、503丙烯酸树脂流平剂组成。
实施例5
(1).将市售二氧化钛和硫酸钡(重量比66∶34)与硬脂酸按重量比为98.5∶1.5预混合，在100～110℃干法改性，得到高分散性二氧化钛和硫酸钡的复合粉体。
(2).将步骤(1)的高分散性二氧化钛和硫酸钡复合粉体与E-12(604)型环氧树脂、YZ9802饱和聚酯树脂、503丙烯酸树脂流平剂按重量比为30∶30∶34.5∶5.5配料，并充分预混合，在120～130℃的条件下熔融挤出，得到挤出产物。
(3).将挤出产物粉磨，并在200目筛分分级后，制得具备薄涂层化的白色热固性环氧聚酯粉末涂料；其中涂料由二氧化钛和硫酸钡的复合粉体、E-12(604)型环氧树脂、YZ9802饱和聚酯树脂、503丙烯酸树脂流平剂组成。
实施例6
(1).将市售二氧化钛和硫酸钡(重量比66∶34)与氨基硅烷按重量比为98∶2预混合，在100～110℃干法改性，得到高分散性二氧化钛和硫酸钡复合粉体。
(2).将高分散性二氧化钛和硫酸钡复合粉体与E-12(604)型环氧树脂、YZ9802饱和聚酯树脂、503丙烯酸树脂流平剂按重量比为29∶31∶36∶4配料，并充分预混合，在120～130℃的条件下熔融挤出，得到挤出产物。
(3).将挤出产物粉磨，并在200目筛分分级后，制得具备薄涂层化的白色热固性环氧聚酯粉末涂料；其中涂料由二氧化钛和硫酸钡的复合粉体、E-12(604)型环氧树脂、YZ9802饱和聚酯树脂、503丙烯酸树脂流平剂组成。
实施例7
(1).将市售二氧化钛和硫酸钡(重量比66∶34)与四异丙基二(亚磷酸二辛酯)钛酸酯按重量比为97.5∶2.5预混合，在100～110℃干法改性，得到高分散性二氧化钛和硫酸钡的复合粉体。
(2).将高分散性二氧化钛和硫酸钡复合粉体与E-12(604)型环氧树脂、YZ9802饱和聚酯树脂、503丙烯酸树脂流平剂按重量比为29∶30.5∶35∶5.5配料，并充分预混合，在120～130℃的条件下熔融挤出，得到挤出产物。
(3).将挤出产物粉磨，并在200目筛分分级后，制得具备薄涂层化的白色热固性环氧聚酯粉末涂料；其中涂料由二氧化钛和硫酸钡的复合粉体、E-12(604)型环氧树脂、YZ9802饱和聚酯树脂、503丙烯酸树脂流平剂组成。
实施例8
(1).将市售二氧化钛和硫酸钡(重量比66∶34)和异丙基(焦磷酸二辛酯)钛酸酯按重量比为98.5∶1.5预混合，在100～110℃干法改性，得到高分散性二氧化钛和硫酸钡的复合粉体。
(2).将高分散性二氧化钛和硫酸钡复合粉体与E-12(604)型环氧树脂、YZ9802饱和聚酯树脂、503丙烯酸树脂流平剂按重量比为29∶30.5∶35∶5.5配料，并充分预混合，在120～130℃的条件下熔融挤出，得到挤出产物。
(3).将挤出产物粉磨、200目筛分分级后，制得具备薄涂层化的白色热固性环氧聚酯粉末涂料；其中涂料由二氧化钛和硫酸钡的复合粉体、E-12(604)型环氧树脂、YZ9802饱和聚酯树脂、503丙烯酸树脂流平剂组成。