一种粉末涂料及其制备方法.pdf

本发明公开一种粉末涂料及其制备方法，它由以下重量百分比的原料制备而成：改性环氧树脂20％～40％，饱和聚酯树脂20％～40％，纳米材料1％～10％，固体石蜡0.5％～1.5％，脱气剂0.1％～0.3％，颜料1％～20％，填料0～30％，流动促进剂0.1％～0.2％，助剂0.1％～1％。本发明的抗污染粉末涂料，原料中加入有机硅改性环氧树脂和纳米材料，有机硅改性环氧树脂的抗污性和纳米材料具有的抗污染性能的复合作用使涂料的抗污染性能和抗粘贴性能优异，使用该抗污染涂料能大大增强物体表面的抗污染、抗粘贴能力，提高了涂层的机械性能。

1、  一种粉末涂料，其特征在于：它由以下重量百分比的原料制备而成：改性环氧树脂20％～40％，饱和聚酯树脂20％～40％，纳米材料1％～10％，固体石蜡0.5％～1.5％，脱气剂0.1％～0.3％，颜料1％～20％，填料0～30％，流动促进剂0.1％～0.2％，助剂0.1％～1％。

2、  根据权利要求1所述的一种粉末涂料，其特征在于：它由以下列重量百分比的原料制备而成：改性环氧树脂30％～40％，饱和聚酯树脂20％～30％，纳米材料3％～8％，固体石蜡0.5％～0.8％，脱气剂0.1％～0.3％，颜料1％～15％，填料5％～25％，流动促进剂0.1％～0.2％，助剂0.1％～1％。

3、  根据权利要求1所述的一种粉末涂料，其特征在于：所述的纳米材料为粒径20～100nm的纳米材料。

4、  根据权利要求3所述的一种粉末涂料，其特征在于：所述的纳米材料为锐钛型纳米TiO₂或混合比例为0.5～2∶1的锐钛型纳米TiO₂和金红石型纳米TiO₂的混合物，或改性锐钛型纳米TiO₂。

5、  根据权利要求1所述的一种粉末涂料，其特征在于：所述的脱气剂为微粉蜡或安息香。

6、  根据权利要求1所述的一种粉末涂料，其特征在于：所述的填料为超细硫酸钡。

7、  根据权利要求1所述的一种粉末涂料，其特征在于：所述的流动促进剂为气相二氧化硅或氧化铝。

8、  根据权利要求1所述的一种粉末涂料，其特征在于：所述的改性环氧树脂为有机硅改性双酚A型环氧树脂。

9、  一种权利要求1所述的一种粉末涂料的制备方法，其特征在于：按配方比例先将改性环氧树脂和饱和聚酯树脂、纳米材料的混合分散物加到螺杆挤出机中在90～110℃熔融挤出、压片、破碎，如此重复操作2次得预分散混合物；然后将预分散混合物、固体石蜡、脱气剂、流动促进剂、颜料、填料及助剂一起经高速混合、挤出、压片、磨粉、筛分得粒径为40～60微米的一种粉末涂料。

一种粉末涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及粉末涂料技术领域，具体涉及一种粉末涂料及其制备方法。
背景技术
随着我国经济的持续稳定增长以及人民生活水平的不断提高，金属构件的粉末涂装业务也不断增加，尤其是家用电器、仪器仪表、交通设施、铝型材、各种车辆以及日用五金等行业。粉末涂层能给金属提供优良的防腐保护及装饰性能，但由于用于上述领域的现有涂料的抗污染性能不理想，涂层上经常附着各类灰尘、污垢甚至是油污(如户内厨房油烟户外汽车尾气)；抗粘贴能力也不理想，如设施上的各种粘贴广告，不仅影响了被涂饰物的美观，而清洁工作费时费力，个别设施如高速公路护栏等难以进行。且现有粉末涂料形成的涂层在户外长期暴晒、雨淋等自然条件影响下易出现起泡、开裂、剥离等现象，因此，涂层的机械性能也不理想。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对现有技术的上述不足，提供一种抗污染性能好、抗粘贴性能也好、涂层机械性能优异的粉末涂料。
本发明所采用的技术方案是：一种粉末涂料，它由下列重量百分比的原料制成：改性环氧树脂20％～40％，饱和聚酯树脂20％～40％，纳米材料1％～10％，固体石蜡0.5％～1.5％，脱气剂0.1％～0.3％，颜料1％～20％，填料0～30％，流动促进剂0.1％～0.2％，助剂0.1％～1％。
本发明的粉末涂料的原料组分进一步优选范围为：改性环氧树脂为30％～40％，饱和聚酯树脂为20％～30％，纳米材料3％～8％，固体石蜡0.5％～0.8％，脱气剂0.1％～0.3％，颜料1％～15％，填料5％～25％，流动促进剂0.1％～0.2％，助剂0.1％～1％。
本发明上述的纳米材料为粒径20～100nm的纳米材料。
本发明的纳米材料为纳米TiO₂，可以是锐钛型纳米TiO₂、锐钛型纳米TiO₂和金红石型纳米TiO₂的混合物(混合比例0.5～2∶1)，或是改性锐钛型纳米TiO₂。
本发明中的脱气剂为微粉蜡或安息香。
本发明中的颜料为各类常规有机或无机颜料，主要根据涂料颜色的要求按照一定比例加入。
本发明中的填料为超细硫酸钡。
本发明中的流动促进剂为气相二氧化硅或氧化铝。
本发明中的助剂为：增硬剂、增电剂、增光剂、消光剂中的一种或几种。  
本发明中的改性环氧树脂为有机硅改性双酚A型环氧树脂。
本发明要解决的另一个技术问题是提供上述粉末涂料的制备方法：按配方比例先将改性环氧树脂、饱和聚酯树脂、纳米材料的混合分散物加到螺杆挤出机中，在90～110℃熔融挤出、压片、破碎，如此重复操作2次得预分散混合物；然后将预分散混合物、固体石蜡、脱气剂、流动促进剂、颜料、填料及助剂一起经高速混合、挤出、压片、磨粉、筛分得粒径为40～60微米的粉末涂料。
将本发明的粉末涂料采用静电喷涂施工方法作用于经喷砂或抛丸、磷化、铬化前处理的钢铁基材上，经180℃或200℃的充分固化，自然冷却至室温，放置24h后，测定涂层性能，其涂层厚度60～80μm。或本发明的粉末涂料采用静电喷涂施工方法作用于经表面清洁粗化后的非金属基材上，经高温或UV固化后，自然冷却至室温，放置24h后，测定涂层性能，其涂层厚度60～80μm。
本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：
本发明的粉末涂料，原料中加入有机硅改性环氧树脂和纳米材料，有机硅改性环氧树脂的抗污性和纳米材料具有的抗污染性能的复合作用使涂料的抗污染性能优异，使用该抗污染涂料能大大增强物体表面的抗污染、抗粘贴能力。
本发明的粉末涂料的涂层其主要性能测试结果是：涂层耐盐雾试验超过2000h，户外产品的人工加速老化时间≥1200h，涂层对水的表面接触角≥121°，抗污染性≥90％，且不易出现起泡、开裂、剥离等现象，因此，具有优异的涂层机械性能。
具体实施方式
下面结合实施例进一步阐明本发明的方案及效果，但本发明不仅仅局限于以下实施例。
实施例1
原料                            用量(wt％)
有机硅改性双酚A型环氧树脂       30％
饱和聚酯树脂                    35％
锐钛型纳米TiO₂                  10％
固体石蜡                        0.5％
安息香                          0.3％
超细硫酸钡                      15％
气相二氧化硅                    0.2％
增硬剂                          0.1％。
铬黄                            8.9％
将上述配方中的有机硅改性双酚A型环氧树脂、饱和聚酯树脂、锐钛型纳米TiO₂的混合分散物先加到螺杆挤出机中在90～110℃熔融挤出、压片、破碎，如此重复操作2次得预分散混合物；然后将预分散混合物与其他原料：固体石蜡、安息香、超细硫酸钡、气相二氧化硅、增硬剂、颜料一起经高速混合、挤出、压片、磨粉、筛分得粒径为40～60微米的粉末涂料。
将该粉末涂料采用静电喷涂施工方法作用于经喷砂前处理的钢铁基材上，200℃的充分固化，自然冷却至室温，放置24h后，测定涂层性能，该涂料的涂层冲击强度80cm，耐盐雾时间3000h，涂层对水的表面接触角122°，对油污的分解率≥92％。
实施例2
原料                             用量(wt％)
有机硅改性双酚A型环氧树脂        40％
饱和聚酯树脂                     20％
锐钛型纳米TiO₂                   5％
固体石蜡                         0.8％
微粉蜡                           0.1％
群青                             9％
超细硫酸钡                       24％
气相二氧化硅                     0.1％
增硬剂                           1％。
将上述配方按实施例1的生产方法制备，可得到一种户外金属材料用粉末涂料。将该粉末涂料采用静电喷涂施工方法作用于经喷砂处理的钢铁基材上，经180℃的充分固化，自然冷却至室温，放置24h后，测定涂层性能，其涂层冲击强度100cm，耐盐雾时间3000h，人工加速老化时间≥2000h，天然曝晒12个月不起泡、不生锈、不开裂、不剥离，涂层对水的表面接触角124°，对油污的分解率≥95％。
实施例3
原料                               用量(wt％)
有机硅改性双酚A型环氧树脂          20％
饱和聚酯树脂为                     40％
锐钛型纳米TiO₂                     10％
固体石蜡                           0.6％
安息香                             0.3％
氧化铝                             0.2％
炭黑                               2.9％
超细硫酸钡                         25％
消光剂                             1％。
将上述配方按实施例1的生产方法制备，可得到一种黑色粉末涂料。将该粉末涂料采用静电喷涂施工方法作用于经喷砂处理的钢铁基材上，经180℃的充分固化，自然冷却至室温，放置24h后，测定涂层性能，其涂层冲击强度≥80cm，耐盐雾时间≥3000h，人工加速老化时间≥3000h，天然曝晒12个月不起泡、不生锈、不开裂、不剥离，涂层对水的表面接触角124°，对油污的分解率≥98％。
实施例4
原料                              用量(wt％)
有机硅改性双酚A型环氧树脂         35％
饱和聚酯树脂为                    35％
锐钛型纳米TiO₂                    5％
固体石蜡                          0.7％
安息香                            0.2％    
钛白粉                            1.8％
超细硫酸钡                      22％
气相二氧化硅                    0.1％
增光剂                          0.2％。
将上述配方按实施例1的生产方法制备，可得到一种适用于木材用的粉末涂料。将该粉末涂料采用静电喷涂施工方法作用于经表面清洁粗化后的非金属基材上，经UV固化后，自然冷却至室温，放置24h后，测定涂层性能，其涂层铅笔硬度4H，涂层对水的表面接触角124°，对油污的分解率≥90％，其它性能指标均超过木材漆相关标准要求。