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珠光粉末涂料及其制备方法发明内容

珠光粉末涂料及其制备方法发明内容

珠光粉末涂料及其制备方法专利目的

《珠光粉末涂料及其制备方法》的目的之一在于提供一种邦定珠光粉末涂料,其珠光颜料能被树脂均匀地包裹,得到高光泽度的珠光粉末涂料,即当涂料被喷涂后珠光颜料仍能在涂料中均匀分散,增加了回收率。

珠光粉末涂料及其制备方法技术方案

《珠光粉末涂料及其制备方法》包括底粉与珠光颜料以及消泡剂邦定而成,以重量份数计,所述底粉包括聚酯树脂35-45份、环氧树脂35-45份、固化剂3.6-4份、增光剂0.35-0.45份、脱气剂0.25-0.35份、流平剂0.2-0.3份、填料10-15份以及普通颜料1-2份,所述消泡剂为0.2-0.3份,所述珠光颜料为2-4份。通过采用上述方案,环氧树脂的力学性能高,附着力强、固化收缩率小、工艺性能好并且稳定性好,但是其耐候性差,不宜用作户外面漆;而聚酯树脂附着力好,耐候性优良;因此以聚酯树脂以及环氧树脂作为涂料的成膜物质能够增强涂料的附着力、耐候性以及稳定性;在两种树脂中加入的流平剂能够提高树脂的流平性,减少涂膜缩孔;脱气剂能够消除熔融粉末中的气泡;消泡剂能够抑制泡沫产生或者消除已产生的泡沫;增光剂能够降低漆膜表面粗糙度而增加光泽,使得涂料的光泽度提高;填料能够增强涂料的强度以及其他性能;珠光颜料能够赋予涂料变成的金属光泽,提高美观性能。较佳的,以重量份数计,其原料包括聚酯树脂40份、环氧树脂40份、固化剂3.8份、增光剂0.4份、脱气剂0.3份、消泡剂0.25份、流平剂0.25份、填料13.5份、普通颜料1.5份以及珠光颜料3份。较佳的,以重量份数计,所述填料包括沉淀硫酸钡、超细消光硫酸钡以及纳米硫酸钡,其三者的重量比分别为3:1:1。

通过采用上述方案,沉淀硫酸钡作为涂料的填料,能够增强涂料的强度、抗老化性以及耐候性;超细消光硫酸钡对涂料能够起到消光或者亚光的作用,降低涂料原有的光泽,从而能够更加突出表现珠光颜料的金属光泽,并且消光钡有良好的化学惰性,相容性好且分散性优异,消光钡能够提高涂料的硬度和耐候性;超微细颗粒的强表面能使漆膜与底材结合更牢固,也使得漆膜更平整光滑且光泽度提高;纳米硫酸钡的粒径分布窄,具有较小比表面积和基料用量,可获得高光泽,并且易分散、耐磨性好、遮盖力强。较佳的,所述超细消光硫酸钡的粒径为5-20微米。较佳的,所述纳米硫酸钡的粒径为20-60纳米。较佳的,以重量份数计,所述普通颜料包括钛白粉以及着色颜料,其二者的重量比分别为3:1。通过采用上述方案,钛白粉具有无毒、最佳的不透明性、白度以及光亮度,能够将待喷涂物体的原色进行覆盖,有利于着色颜料对待喷涂物体的进行覆色。较佳的,所述着色颜料包括炭黑、铁红、铁黄、氧化铁棕、铁蓝中的一种或几种。通过采用上述方案,着色颜料采用的炭黑、铁红、铁黄、氧化铁棕、铁蓝,耐候性,耐光性,耐热性和着色性好并且无毒,适应于性广泛。较佳的,所述固化剂为TGIC。通过采用上述方案,TGIC是三缩水甘油基异氰尿酸酯,是一种杂环多环氧化合物,具有很好的耐热性、耐侯性、粘接性以及优异的高温性能;适用于对环氧树脂以及聚酯树脂的固化作用。较佳的,所述脱气剂为安息香脱气剂。

通过采用上述方案,安息香的化学名为二苯乙醇酮,用于消除固化过程中产生的针孔、缩孔、气泡等问题,能够降低熔融体的黏度和表面张力,安息香在成膜过程中发生氧化反应,消耗气泡中的氧气使气泡直径减小,从而导致气泡内部拉普拉斯张力增加,使得氮气在体系中的溶解速率加快而起到脱气的作用;安息香促进气体在树脂中的溶解和扩散。该发明的目的之二在于提供一种邦定珠光粉末涂料的制备方法。该发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的:邦定珠光粉末涂料的制备方法,包括如下步骤:(1)预混合:按上述重量份比例的聚酯树脂、环氧树脂、固化剂、脱气剂、增光剂、流平剂、填料以及普通颜料混合5-10分钟;(2)挤出:将混合后的物料置于双螺杆挤出机挤出,所述挤出机的挤出温度为70-80℃,挤出转速为80-90转;(3)破碎:将挤出后的物料压片、冷却后,经过破碎机将其破碎;(4)研磨:将破碎后的物料研磨成粉末,经过筛选得到粒径为40-50微米的物料即为底粉;(5)预热:将底粉置于邦定机中进行预热,预热温度为35-45℃,预热时间为4-8分钟,升温至85-95℃,并且持续搅拌直至其软化;(6)邦定:向软化后的物料中加入上述重量份比例的珠光颜料以及消泡剂进行邦定,搅拌转速为300-450转/分钟,搅拌时间为3-5分钟,搅拌温度为45-65℃;(7)冷却:对搅拌后的物料迅速降温,使其在1-2分钟内冷却至20℃以下,即得所述邦定珠光粉末涂料。通过采用上述方案,将底粉混合均匀后通过邦定机与珠光颜料进行混合,底粉软化后能将珠光颜料很好地包裹起来,并且使珠光颜料能够在底粉中均匀地分散,减少底粉与珠光颜料的分离;在搅拌时加入的消泡剂,能够降低加工过程中的表面张力,抑制泡沫的产生或者消除已产生的泡沫,提高了最终产品的光滑程度。

珠光粉末涂料及其制备方法改善效果

1.填料中采用的沉淀硫酸钡、超细消光硫酸钡以及纳米硫酸钡能够增强涂料的光泽度、耐候性、耐热性以及耐磨性并且分散性优良,其白度高,能够替代部分钛白粉,节约生产成本;

2.将底粉进行混合挤出磨碎后再通过邦定机与珠光颜料进行邦定,能使底粉将珠光颜料包裹,经过充分的搅拌,使得珠光颜料在底粉中均匀分散,不易脱落,使得光泽度有了较大的改善。

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珠光粉末涂料及其制备方法造价信息

  • 市场价
  • 信息价
  • 询价

粉末涂料

  • 红、黄、绿、紫粉末品种:单偶氮颜料;
  • kg
  • 蓝昇
  • 13%
  • 陕西蓝魔化工有限公司
  • 2022-12-06
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粉末涂料

  • 单件净重10000g
  • t
  • 13%
  • 柳州市国电化学品有限公司
  • 2022-12-06
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平光粉末涂料

  • 平光粉末品种:防静电涂料;
  • kg
  • 蓝昇
  • 13%
  • 陕西蓝魔化工有限公司
  • 2022-12-06
查看价格

砂纹粉末涂料

  • 砂纹粉末品种:家电用涂料;成膜厚度:80um;
  • kg
  • 蓝昇
  • 13%
  • 陕西蓝魔化工有限公司
  • 2022-12-06
查看价格

细皱粉末涂料

  • 细皱粉末参数:环氧聚酯;
  • kg
  • 蓝昇
  • 13%
  • 陕西蓝魔化工有限公司
  • 2022-12-06
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涂料

  • 室内高级环保
  • kg
  • 东莞市2022年9月信息价
  • 建筑工程
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涂料

  • 室内高级环保
  • kg
  • 东莞市2022年7月信息价
  • 建筑工程
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涂料

  • 室内高级环保
  • kg
  • 东莞市2022年4月信息价
  • 建筑工程
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涂料

  • 室内高级环保
  • kg
  • 东莞市2022年2月信息价
  • 建筑工程
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涂料

  • 室内高级环保
  • kg
  • 东莞市2022年1月信息价
  • 建筑工程
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粉末涂料

  • 型材或铝板表面
  • 360m²
  • 3
  • 阿克苏.诺贝尔、老虎(Tiger)、骆驼(DGL)、立邦
  • 中档
  • 含税费 | 含运费
  • 2021-09-24
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粉末涂料

  • 涂层最大局部厚度≤120μm,最小局部厚度≥40μm
  • 1m²
  • 1
  • 美国PPG、荷兰阿克苏诺贝尔、奥地利老虎、佐敦
  • 中高档
  • 不含税费 | 含运费
  • 2021-11-29
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白色粉末涂料

  • 详见原档
  • 1m²
  • 3
  • 详见原档
  • 中高档
  • 含税费 | 含运费
  • 2018-03-29
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白色粉末涂料

  • 哑面
  • 2789.862m²
  • 1
  • 立邦、多乐士、大师
  • 中高档
  • 含税费 | 含运费
  • 2017-12-15
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内墙粉末涂料

  • 基础材料系列 NF1500 25 kg/袋
  • 4864袋
  • 1
  • 日化
  • 中档
  • 含税费 | 含运费
  • 2015-06-14
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珠光粉末涂料及其制备方法专利背景

粉末涂料指的是一种新型的不含溶剂100%固体粉末状涂料,具有无溶剂、无污染、可回收、环保、节省能源和资源、减轻劳动强度和涂膜机械强度高等特点。热塑性粉末涂料是由热塑性树脂、颜料、填料、增塑剂和稳定剂等成分组成的;热塑性粉末涂料包括:聚乙烯、聚丙烯、聚酯、聚氯乙烯、氯化聚醚、聚酰胺系、纤维素系、聚酯系。热固性粉末涂料是由热固性树脂、固化剂、颜料、填料和助剂等组成;热固性粉末涂料包括:环氧树脂系、聚酯系、丙烯酸树脂系。珠光粉末涂料是粉末涂料中的一种,是指含有具有珠光效果颜料的各种粉末涂料,能够展示一种明亮、豪华的装饰效果,珠光效果强,时尚美观,非常适合家居、饰品和汽车等户内、户外物体的喷涂。2013年2月以前可参考申请公布号为CN104293100A的专利申请文件,其公开了一种环氧聚酯型珠光粉末涂料,包括如下重量配比的组分:环氧树脂,30-35份;聚酯树脂(酸值70-80毫克KOH/克),30-35份;流平剂,1-1.5份;填料,15-20份;添加剂,1-1.5份;特种助剂,0.3-0.4份;普通颜料,0.5-1.0份;珠光颜料9270(%),3.5B-4.0B。但是2013年2月以前的技术中,采用静电粉末喷涂的方法使珠光粉末涂料对物体的表面进行喷涂,靠静电粉末喷枪喷出来的涂料,在分散的同时使粉末粒子带负电荷,带电荷的粉末粒子受气流(或离心力等其他作用力)和静电引力的作用,涂着到接地的被涂物上,再加热熔融固化成膜,由于粉末喷涂是分散的,在喷涂的过程中,会有部分涂料游离,而通过传统的技术制备的粉末涂料对珠光颜料的包裹性不佳,经喷出的珠光颜料在散落的粉末涂料中分布不均,无法继续使用,因此如何能够提高珠光颜料在粉末涂料中分散的均匀性以及稳定性,从而能将散落的的涂料进行回收利用,是一个需要解决的问题。

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珠光粉末涂料及其制备方法技术领域

《珠光粉末涂料及其制备方法》涉及粉末涂料技术领域,特别涉及一种邦定珠光粉末涂料及其制备方法。

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珠光粉末涂料及其制备方法发明内容常见问题

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珠光粉末涂料及其制备方法权利要求

1.《珠光粉末涂料及其制备方法》包括底粉与珠光颜料以及消泡剂邦定而成,以重量份数计,所述底粉包括聚酯树脂35-45份、环氧树脂35-45份、固化剂3.6-4份、增光剂0.35-0.45份、脱气剂0.25-0.35份、流平剂0.2-0.3份、填料10-15份以及普通颜料1-2份,所述消泡剂为0.2-0.3份,所述珠光颜料为2-4份。

2.根据权利要求1所述的邦定珠光粉末涂料,其特征在于:以重量份数计,其原料包括聚酯树脂40份、环氧树脂40份、固化剂3.8份、增光剂0.4份、脱气剂0.3份、消泡剂0.25份、流平剂0.25份、填料13.5份、普通颜料1.5份以及珠光颜料3份。

3.根据权利要求1所述的邦定珠光粉末涂料,其特征在于:以重量份数计,所述填料包括沉淀硫酸钡、超细消光硫酸钡以及纳米硫酸钡,其三者的重量比分别为3:1:1。

4.根据权利要求3所述的邦定珠光粉末涂料,其特征在于:所述超细消光硫酸钡的粒径为5-20微米。

5.根据权利要求3所述的邦定珠光粉末涂料,其特征在于:所述纳米硫酸钡的粒径为20-60纳米。

6.根据权利要求1所述的邦定珠光粉末涂料,其特征在于:以重量份数计,所述普通颜料包括钛白粉以及着色颜料,其二者的重量比分别为3:1。

7.根据权利要求6所述的邦定珠光粉末涂料,其特征在于:所述着色颜料包括炭黑、铁红、铁黄、氧化铁棕、铁蓝中的一种或几种。

8.根据权利要求1所述的邦定珠光粉末涂料,其特征在于:所述固化剂为TGIC。

9.根据权利要求1所述的邦定珠光粉末涂料,其特征在于:所述脱气剂为安息香脱气剂。

10.一种制备如权利要求1-9任意一项所述邦定珠光粉末涂料的方法,其特征在于,包括如下步骤:(1)预混合:将按上述重量份比例的聚酯树脂、环氧树脂、固化剂、脱气剂、增光剂、流平剂、填料以及普通颜料混合5-10分钟;(2)挤出:将混合后的物料置于双螺杆挤出机挤出,所述挤出机的挤出温度70-80℃,挤出转速为80-90转;(3)破碎:将挤出后的物料压片、冷却后,经过破碎机将其破碎;(4)研磨:将破碎后的物料研磨成粉末,经过筛选得到粒径为40-50微米的物料即为底粉;(5)预热:将底粉置于邦定机中进行预热,预热温度为35-45℃,预热时间为4-8分钟,升温至85-95℃,并且持续搅拌直至其软化;(6)邦定:向软化后的物料中加入按上述重量份比例的珠光颜料以及消泡剂进行邦定,搅拌转速为300-450转/分钟,搅拌时间为3-5分钟,搅拌温度为45-65℃;(7)冷却:对搅拌后的物料迅速降温,使其在1-2分钟内冷却至20℃以下,即得所述邦定珠光粉末涂料。

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珠光粉末涂料及其制备方法实施方式

  • 实施例1

一种邦定珠光粉末涂料采用如下方法制备而得:(1)预混合:将聚酯树脂40千克、环氧树脂40千克、TGIC3.8千克、增光剂0.4千克、安息香0.3千克、流平剂0.25千克、硫酸钡8.1千克、超细消光硫酸钡2.7千克、纳米硫酸钡2.7千克、钛白粉1.125千克以及炭黑0.375千克混合8分钟;(2)挤出:将混合后的物料置于双螺杆挤出机挤出,挤出温度为75℃,挤出转速为85转;(3)破碎:将挤出后的物料压片、冷却后,经过破碎机将其破碎;(4)研磨:将破碎后的物料研磨成粉末,经过筛选得到粒径为40-50微米的物料即为底粉;(5)预热:将底粉置于邦定机中进行预热,预热温度为40℃,预热时间为6分钟,升温至为90℃,并且持续搅拌直至其软化;(6)邦定:将底粉加入邦定机中进行软化,然后再加入3千克珠光颜料以及0.25千克消泡剂进行邦定,搅拌转速为375转/分钟,搅拌时间为4分钟,搅拌温度为50℃;(7)冷却:对搅拌后的物料进行降温,使其在1-2分钟内冷却至20℃以下,即得所述邦定珠光粉末涂料。

  • 实施例2

(1)预混合:将聚酯树脂35千克、环氧树脂35千克、TGIC3.6千克、增光剂0.35千克、安息香0.25千克、流平剂0.2千克、硫酸钡6千克、超细消光硫酸钡2千克、纳米硫酸钡2千克、钛白粉0.75千克以及铁黄0.25千克混合5分钟;(2)挤出:将混合后的物料置于双螺杆挤出机挤出,挤出温度为75℃,挤出转速为85转;(3)破碎:将挤出后的物料压片、冷却后,经过破碎机将其破碎;(4)研磨:将破碎后的物料研磨成粉末,经过筛选得到粒径为40-50微米的物料即为底粉;(5)预热:将底粉置于邦定机中进行预热,预热温度为35℃,预热时间为4分钟,升温至85℃,并且持续搅拌直至其软化;(6)邦定:将底粉加入邦定机中进行软化,然后再加入2.5千克珠光颜料以及0.2千克消泡剂进行邦定,搅拌转速为300转/分钟,搅拌时间为3分钟,搅拌温度为50℃;(7)冷却:对搅拌后的物料进行降温,使其在1-2分钟内冷却至20℃以下,即得所述邦定珠光粉末涂料。实施例3:(1)预混合:将聚酯树脂45千克、环氧树脂45千克、TGIC4千克、增光剂0.4千克、安息香0.35千克、流平剂0.3千克、硫酸钡9千克、超细消光硫酸钡3千克、纳米硫酸钡3千克、钛白粉1.5千克以及铁黄0.5千克混合5分钟;(2)挤出:将混合后的物料置于双螺杆挤出机挤出,挤出温度为80℃,挤出转速为90转;(3)破碎:将挤出后的物料压片、冷却后,经过破碎机将其破碎;(4)研磨:将破碎后的物料研磨成粉末,经过筛选得到粒径为40-50微米的物料即为底粉;(5)预热:将底粉置于邦定机中进行预热,预热温度为45℃预热时间为8分钟,升温至95℃,并且持续搅拌直至其软化;(6)邦定:将底粉加入邦定机中进行软化,然后再加入2.5千克珠光颜料以及0.2千克消泡剂进行邦定,搅拌转速为450转/分钟,搅拌时间为5分钟,搅拌温度为50℃;(7)冷却:对搅拌后的物料进行降温,使其在1-2分钟内冷却至20℃以下,即得所述邦定珠光粉末涂料。

  • 对比例1

采用申请公布号为CN103160181A的专利申请文件,其公开了一种珠光粉末涂料及其制备方法,该发明的珠光粉末涂料是将涂料颗粒与银粉珠光粉颗粒进行干混制备。

  • 对比例2

采用申请公布号为CN105273583A的专利申请文件,其公开了一种铝材专用耐候性珠光粉末涂料及其制备方法,由底粉和珠光颜料按重量比100:0.003-10共同邦定而成,所述珠光颜料为耐候性珠光颜料。将上述实施例1-3以及对比例1-2中的成品粉末通过静电喷涂的方式分别均匀喷涂在铁板上,将喷涂后的样品置于180℃条件下固化10分钟,冷却后得到测试样品,对其物理性能进行测试,测试结果如表1所示:

各实施例以及对比例制备的珠光粉末涂料的性能测试结果

性能

实施例1

实施例2

实施例3

对比例1

对比例2

涂膜表面光泽度

95

95

95

90

93

附着力/级

0

0

0

1

0

铅笔硬度

2H

2H

2H

2H

2H

抗老化实验

(500小时)

无粉化、脱落

无粉化、脱落

无粉化、脱落

有粉化、脱落

有轻微脱

回收率%

99

99

99

95

90

由表1可知,实施例1-3制备的珠光粉末涂料的光泽度高,附着力强,并且耐老化性能优异,光泽度高也反映了珠光颜料在涂料中分散的均匀性,在老化实验中,没有出现粉化、脱落的现象,并且由于珠光颜料在涂料中均匀分散,当涂料散落在地面时,珠光颜料仍能均匀地分布于涂料中,增加了回收率,因此从以上数据可以看出,该发明的邦定珠光粉末涂料的性能优异。

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珠光粉末涂料及其制备方法荣誉表彰

2020年7月17日,《珠光粉末涂料及其制备方法》获得安徽省第七届专利奖优秀奖。 2100433B

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珠光粉末涂料及其制备方法发明内容文献

特种粉末涂料、粉末涂料弊病的防治 特种粉末涂料、粉末涂料弊病的防治

特种粉末涂料、粉末涂料弊病的防治

格式:pdf

大小:95KB

页数: 13页

特种粉末涂料、涂膜弊病的防治授课提纲 第一部分 防腐粉末涂料 一. 应用范围 1. 石油、天然气输送管道 (内涂、外涂 )。 2. 自来水、饮用水用镀锌管 (内涂,卫生许可 )。 3. 铸铁阀门、管件。 4. 汽车发动机外壳。 5. 储罐、储槽等。 6. 船舶工业。 7. 建筑用钢筋 . 二. 配方体系 以环氧型粉末为主, 1.用于防腐场合的树脂大体有: 1 线性双酚 A 型环氧树脂 (环氧值,软化点 ) 线性酚醛改性环氧树脂 2 常用固化剂 双氰胺 (DICY) 双氰胺衍生物 (促进型,取代型,加速型 ) 酸酐 酚醛树脂 (国内以有机酚为代表 ) 三. 树脂和固化剂的选择参考 类别 树脂 固化剂 要求 石油天然气 输送管 道 酚醛改性环氧树脂 双氰胺改性物 重防腐,性能 要求高 饮用水管 线性双酚 A 型环氧 酸酐 防 腐 能 力 一 般,卫生许可 一般钢管防腐 线性双酚 A

粉末涂料规范 粉末涂料规范

粉末涂料规范

格式:pdf

大小:95KB

页数: 10页

nm 填写项目名称,并 去掉括号。字号: 小初,黑体加粗。 武汉虹信通信有限责任公司企业标准 Q/HX Q/HX XX.XXX-20XX 粉末涂料规范 (征求意见稿) 2010-07-15发布 2010-07-20实施 武汉虹信通信技术有限责任公司 发布 Q/HX XX.XXX—20XX I 目 次 目 次 ............................................................................... I 前 言 .............................................................................. II 粉末涂料规范 .................................................................

浅谈铝型材专用珠光粉末涂料的研制

“安徽景成”获取行业最全技术文献资讯

摘要:通过实验数据分析,探讨了一种铝型材用高耐候珠光效果粉末涂料的关键技术,研究内容包括:构成铝材专用耐候性粉末涂料的饱和聚酯树脂、颜填料、助剂、消光剂、珠光颜料,找出了符合国标《GB5237.4-2008 粉末喷涂型材标准》要求的各种原材料。运用我司的邦定工艺,设置合理的邦定工艺参数,制成了型材用高耐候珠光效果粉末涂料。

0

引言

进入2000 年后,随着房地产市场的迅猛发展,铝型材市场曾出现了井喷式的发展。粉末喷涂技术也在不断创新,采用环保高效的粉末喷涂工艺,已基本替代了油漆喷涂。市场以每年7%的速度稳步增长,粉末用量也呈逐年快速递增状态,前景一片大好。粉末涂料喷涂型材对水和大气的污染程度小、能耗低,涂膜机械性能如硬度、耐磨性、耐冲击性能好,且色彩丰富,更能体现建筑物的多样性和个性化,标志着我国铝材市场粉末喷涂行业已步入成熟稳定期。

1

实验部分

1.1 涂料配方及原材料

铝材粉末涂料的基础配方见表1。

1.2 试验设备

试验设备:电子天平、挤出机、磨粉机、静电喷枪、烘箱、测厚仪、人工加工老化试验箱、冲击仪等。

1.3 试验方法

按配方称量原材料,混合均匀,用双螺杆挤出机挤出,破碎后,用高速粉碎机粉碎,过180目标准筛,所得的粉末涂料采用静电喷涂,固化条件为200℃/10 min,然后进行各项测试。

1.4 测试方法

按《GB 5237.4—2008 粉末喷涂型材标准》进行铝材各项性能检测。

2

研究内容

2.1 涂料配方用树脂的研究

国内外各大厂家生产的通用于铝材涂装领域的高耐候型树脂和固化剂均可供选择。采用不同的树脂和TGIC固化剂搭配,用耐水煮、耐刮花、耐砂浆、耐老化等性能作为评价手段,确定铝材用珠光粉末涂料用聚酯树脂的牌号和固化剂种类。

因铝材市场一般要求亚光粉(20~30GU),根据配方需求,选取双组份消光体系的饱和聚酯树脂,既可以节约成本,又可以有效地控制光泽。一般选用高酸值的聚酯树脂(A),酸值50~55mgKOH/g,黏度7500~8000mPa·s(200℃),玻璃化温度(Tg)60~70℃,与TGIC固化剂的比例为90/10; 选用低酸值聚酯树脂(B),酸值20~25mgKOH/g,黏度7500~8000mPa·s(200℃),Tg为60~70℃,与TGIC配比95/5。两者干混搭配,再配置20%~30%的消光粉构成的粉末涂料(见表1),具有良好的贮存稳定性。

2.2 颜填料的选择

主要依据其在太阳暴晒下的保光率和在涂层中的耐粉化性、耐刮花程度进行筛选。可用的填料主要有硅酸钙、滑石粉、硅微粉、硫酸钡、氧化铝等,可用的颜料主要有铁红、铁黄、有机黄、有机绿、有机蓝等。耐候性较差的锐钛型钛白粉和很容易粉化的碳酸钙填料不宜使用。

在试样过程中,根据配方的特殊要求予以辅助添加,在选择填料时通常选择耐候性好、耐水煮性能稳定、适合户外作业的进行配方调试。钛白粉选用金红石型。颜料选择要求耐光性达到7~8级,8级最好,耐候性达到4~5级,5级最好。

2.3 消光剂的选择

铝材粉中消光剂一般分两种, 分别是外加和内挤。铝材粉一般选用外混消光体系,外混消光应用于A、B干混的户外耐候性聚酯/TGIC系统,可提供10%~40%的低光泽,一般做光泽20%~30%的铝材底粉。优点:价格有明显优势,满足了低用量和低成本粉末涂料制备的要求,并且具有良好的机械性能,颜色和光泽稳定性;缺点:干混消光剂超过1%时,会出现严重橘皮。外观比内挤产品较差。内挤型消光剂用量为配方总重量的2%~6%,同样可提供10%~40%的光泽。优点:涂层致密细腻,光泽选择余地较多,20%~90%都可选择,根据所需要的光泽选择用量;缺点:不宜采用快速固化树脂, 做浅色粉耐黄变较差, 随着用量的增加,成本急剧增加。

根据实验,选用适合铝材生产的外混消光剂,因为消光剂的主要成分为改性蜡,在高压水煮2h后,粉末涂层中的消光剂蜡粉会有不同程度的析出, 导致粉末涂层出现泛白状况,如图1所示。根据《GB5237.4—2008粉末喷涂型材标准》中耐沸水性的要求, 消光剂A1和A3效果不能达到国标要求, 最终选用水煮后颜色未有变化的A2消光剂作为粉末涂料配方设计中的主体消光剂。

2.4 珠光颜料的选择

现在铝材市场竞争激烈, 粉末市场推出相对较高附加值的产品, 户外金属效果的粉末涂料占有较大的市场份额, 这样对金属效果的银粉和珠光颜料提出了具体的耐候要求, 只有耐候性好的铝颜料和珠光颜料可以选用, 经试验得出特殊包膜处理的铝粉和珠光粉可提高粉末涂料的耐水煮、耐砂浆和耐酸、耐碱性。珠光颜料是透明云母片表面包覆高折射率的透明金属氧化物,暴露在自然环境,经太阳光折射和反射,产生靓丽优雅的色相和光泽。珠光主要有银白、彩虹和金属三大系列,其中市场上MERCK(默克)的耐候珠光颜料性能和色彩方面均满足铝材市场性能要求,并满足GB/T5237.4—2008标准,能够满足耐候要求,推荐选择。

表3的实验结果表明,按《GB5237.4—2008粉末喷涂型材标准》进行检测,德国默克公司的珠光颜料A的耐二甲苯擦拭、耐砂浆、耐水煮,明显优于国内的珠光颜料公司。珠光颜料不会因日光、化学物质和热侵袭而受到影响。它们与铝材配方体系的相容性也比较好,在树脂涂层中分布和光泽度优于其他公司。因此,在铝材配方体系中,优先选择性能较好的默克公司的珠光颜料。

3

邦定工艺的研究

铝材专用金属及珠光型粉末涂料要达到铝材立式喷涂线的施工要求, 必须经过热粘结邦定混合工艺,将默克珠光粉A和底粉加入到专用的邦定缸中,加热至接近粉末涂料的Tg附近,使金属效果粉末涂料与底粉粘结在一起,以达到提高铝材粉末涂料现场施工稳定性的目的。并且邦定工艺改善了产品回收粉颜色不稳定和金属颜料堆积枪头等施工问题,是现在市场上的流行工艺。

3.1 邦定工艺参数的设置

对邦定机的工艺设置包括升温转速, 邦定转速,降温转速和温度参数及邦定时间设置。通过设定特定的工艺参数, 可以达到铝材专用珠光型粉末涂料效果。

(1)邦定温度的研究:邦定时粉末涂料中树脂的Tg,在邦定机升温时,是配方中最敏感的成分:温度过高,粉末在邦定过程中结团,产生胶化粒,严重时甚至卡机,使邦定机出现故障;温度过低时,邦定金属颜料和底粉结合效果没有处于最佳状态,邦定效果不突出。使用擎天树脂公司的NH3307进行试验,如图2所示。

由图2所示,单独树脂的Tg为66.28℃,做成粉末后的Tg为63.4℃, 可知粉末涂料的Tg要比树脂的Tg低4~5℃。然而在试验中粉末涂料和金属效果颜料邦定温度仪器上显示的温度往往有些滞后,故设定邦定温度时要略高于Tg温度1℃, 邦定效果会更好,在此温度维持的邦定时间为3~4min。

(2)转速研究:邦定机邦定转数包括升温转速、邦定转速和降温转速三部分。升温转速要求底粉和金属颜料在高速旋转加热, 邦定底粉和银粉由未邦定前是相对独立状态,经过邦定机高速旋转,底粉和金属颜料在彼此介质中均匀散。研究表明,邦定转速设置为300~800r/min时,能使粉末与金属颜料均匀黏贴,产生邦定效果好的粉末,并且不破坏涂层,产生涂膜缺陷。

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结语

为生产出合格的铝型材用珠光粉末涂料,必须在全面了解技术性能要求的前提下, 保证原材料的筛选,做到科学合理的配方设计,严格把握生产工艺和邦定工艺,这对铝型材粉末的工艺特点,建立严格的产品质量管理制度,保证制备出合格的铝材珠光粉末涂料。做出的产品应该满足《GB5237.4—2008粉末喷涂型材标准》的要求,为客户提供长期的使用保障。随着我国铝型材行业的高速发展,铝型材喷涂市场蕴含着巨大的商机和发展空间,会给客户产生巨大的利润空间。

文/马会刚,程雷,陈雄,杨鹏,史中平

广州擎天材料科技有限公司

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