CN102634269B - 一种铝型材用木纹粉末涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铝型材用木纹粉末涂料，由下述重量百分比的原材料制备，具体配方为：饱和端羧基聚酯树脂45～50％、β-羟烷基酰胺3～4％、二氧化钛0.6～0.7％、沉淀硫酸钡39～42％、光亮剂0.8～1.2％、流平剂0.8～1.2％、转印剂0.3～0.4％、聚乙烯蜡0.4～0.5％、耐晒黄1.0～1.2％、铁红2.0～2.5％、耐晒大红1.0～1.3％、色素炭黑0.5～0.7％。本发明还公开了上述粉末涂料的制备方法，包括预混合、熔融挤出、冷却、破碎、微细粉碎五个步骤。本发明的粉末在使用时具有固化温度低、环保无毒等显著特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种粉末涂料，特别涉及一种用于铝型材的粉末涂料及其制备方法。
背景技术
传统的装饰材料多数是木制品、塑料制品以及铝木复合材料制品，大量耗费着天然木材和不可再生的石油资源。随着科技的不断进步和创新，近年市场上出现了一种新型的装饰材料——表面经过粉末涂料加工形成具有木纹效果的铝型材。该材料制品外观效果接近于木制品，富有美感，可替代木制品、塑料制品以及铝木复合材料制品，还具有坚固耐用、不易变形、保温、隔音防噪、抗震等优点，克服了传统装饰材料防火性能差、易变形和易老化等缺点。现已广泛应用于建筑门窗、楼梯扶手、家具及办公用品等方面，该材料制品应用领域正在不断扩大，由此，木纹粉末涂料的生产和制备也相应地得到了发展和壮大。
木纹粉末涂料喷涂在铝型材表面并固化成膜，贴上木纹纸后通过热转印技术进行加工，使铝型材得到类似木纹效果的涂膜表面。在粉末涂料固化过程中，固化设备需要长时间保持固化温度的恒定，现有的粉末涂料固化温度一般在200℃以上，固化设备的能耗大，增加了表面具有木纹效果铝型材的生产成本，不利于木纹粉末涂料的使用。
另外，现有粉末涂料中使用的传统固化剂TGIC在固化过程中会释放有毒物质，造成生产工人的身体伤害，特别是皮肤方面的伤害。因此，现有粉末涂料的配方组合和生产工艺存在着极大的改进空间。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种使用时固化温度低、环保无毒、生产成本低的铝型材用木纹粉末涂料。
为了达到上述目的，本发明采用如下的技术方案：一种铝型材用木纹粉末涂料，其特征在于，它由下述重量百分比的原材料制备，具体配方为：
更具体地说，所述的光亮剂是丙烯酸酯类共聚物。
所述的流平剂是聚丙烯酸酯。
所述的转印剂是酰胺类聚合物。
所述饱和端羧基聚酯树脂与所述β-羟烷基酰胺的重量比为：93∶7。
上述的铝型材用木纹粉末涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步，将下述配方的原材料一起投入混料缸中预混合，预混合时间通常为3-4分钟即可混合均匀：
第二步，将预混合后的原材料加热至熔融并挤出压成片料；
第三步，将片料在常压下冷却至室温后进行破碎，之后再微细粉碎成粉末涂料。
更具体地说，所述第二步中的加热至熔融并挤出是指用双螺杆挤出机对预混合后的原材料进行熔融混炼均匀分散并挤出，其中，挤出机I区温度为115～125℃，挤出机II区的温度为105～115℃。
所述第三步中的微细粉碎是指粉碎至粉末粒径为20～80微米。
所述第三步中的微细粉碎是指用ACM磨进行分级粉碎。
在所述第三步之后还可以包括第四步：将粉末涂料用标准筛筛分。
本发明相对于现有技术具备如下的突出优点和效果：
1、本发明配方中采用具有节能环保显著效果的新型聚酯树脂和固化剂，使用时本发明制成的粉末涂料能在160℃的温度条件下固化成膜，比原有粉末涂料降低固化温度40℃左右；在固化过程中，设备能耗大大减少，节能效果显著；
本发明配方中的饱和端羧基聚酯树脂与固化剂β-羟烷基酰胺在固化时发生反应，其机理是：
端羧基聚酯树脂，其酸值为30-50mgKOH/g，固化剂β-羟烷基酰胺是具有4个活泼羟基的酰胺化合物，活性比常规固化剂TGIC高，所以能固化温度比常规粉末涂料低，即聚酯与固化剂在160℃、10-15分钟发生缩聚反应形成不溶不熔网状高分子涂膜，同时产生低分子化合物水；
2、本发明固化剂采用β-羟烷基酰胺，由于β-羟烷基酰胺不会像常规固化剂TGIC一样释放有毒物质，所以不会对人体健康以及环境产生影响；
3、本发明配方中加入聚乙烯蜡粉体，本发明制成的粉末涂料经过固化后得到的涂膜，表面硬度提高，具有爽滑手感，使涂膜在热转印后不粘纸，对撕纸效果有明显的改善。
附图说明
图1是制备本发明的粉末涂料的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
以下实施例的粉末涂料制备步骤如图1所示。
实施例一
按下述步骤制备铝型材用木纹粉末涂料：
第一步，将下述配方的原材料预混合均匀：
其中，光亮剂采用奉化南海药化集团有限公司销售的丙烯酸酯类共聚物，流平剂采用奉化南海药化集团有限公司销售的聚丙烯酸酯，转印剂采用湖北来斯化工新材料有限公司销售的酰胺类聚合物；
第二步，用双螺杆挤出机对预混合均匀后的原材料加热至熔融混炼均匀分散，将预混合后的原材料进行熔融挤出并压成片料，挤出机I区温度为115℃，挤出机II区的温度为115℃；双螺杆挤出机采用南京金吉机械设备有限公司生产的SHJ系列挤出机；
第三步，将片料冷却后进行破碎，之后再微细粉碎成粉末涂料；
第四步，将粉末涂料用标准筛筛分。
将制得的粉末涂料按相关标准进行测试，符合中华人民共和国国家标准《铝合金建筑型材第四部分：粉末喷涂型材》(GB5237.4-2008)的要求。
由此可见，使用本发明的粉末涂料可满足用于铝型材表面喷涂的要求。
实施例二
按下述步骤制备铝型材用木纹粉末涂料：
第一步，将下述配方的原材料预混合：
其中，光亮剂采用广东达志环保科技股份有限公司销售的丙烯酸酯类共聚物，流平剂采用上海松亚化工有限公司销售的聚丙烯酸酯，转印剂采用黄山惠久粉末材料有限公司销售的转印粉；
第二步，用双螺杆挤出机对预混合后的原材料进行熔融混炼均匀分散，将预混合后的原材料进行熔融挤出并压成片料，挤出机I区温度为125℃，挤出机II区的温度为108℃；
第三步，将片料冷却后进行破碎，之后再微细粉碎成粉末涂料；
第四步，将粉末涂料用标准筛筛分。
将制得的粉末涂料按相关标准进行测试，符合中华人民共和国国家标准《铝合金建筑型材第四部分：粉末喷涂型材》(GB5237.4-2008)的要求。
实施例三
按下述步骤制备铝型材用木纹粉末涂料：
第一步，将下述配方的原材料预混合：
其中，光亮剂采用江门市新会区双水新式化工厂销售的丙烯酸酯类共聚物，流平剂采用东莞市博诚化工有限公司销售的聚丙烯酸酯，转印剂采用武汉博正诚公科技有限公司的转印粉；
第二步，用双螺杆挤出机对预混合后的原材料进行熔融混炼均匀分散，将预混合后的原材料进行熔融挤出并压成片料，挤出机I区温度为120℃，挤出机II区的温度为105℃；
第三步，将片料冷却后进行破碎，之后再微细粉碎成粉末涂料；
第四步，将粉末涂料用标准筛筛分。
将制得的粉末涂料按相关标准进行测试，符合中华人民共和国国家标准《铝合金建筑型材第四部分：粉末喷涂型材》(GB5237.4-2008)的要求。
实施例四
按下述步骤制备铝型材用木纹粉末涂料：
第一步，将下述配方的原材料预混合均匀：
其中，光亮剂采用江门市新会区双水新式化工厂销售的丙烯酸酯类共聚物，流平剂采用江门市新会区双水新式化工厂销售的聚丙烯酸酯，转印剂采用黄山惠久粉末材料有限公司销售的转印粉；
第二步，用双螺杆挤出机对预混合均匀后的原材料加热至熔融混炼均匀分散，将预混合后的原材料进行熔融挤出并压成片料，挤出机I区温度为115℃，挤出机II区的温度为115℃；
第三步，将片料冷却后进行破碎，之后再微细粉碎成粉末涂料；
第四步，将粉末涂料用标准筛筛分。
将制得的粉末涂料按相关标准进行测试，符合中华人民共和国国家标准《铝合金建筑型材第四部分：粉末喷涂型材》(GB5237.4-2008)的要求。
实施例五
按下述步骤制备铝型材用木纹粉末涂料：
第一步，将下述配方的原材料预混合：
其中，光亮剂采用奉化南海药化集团有限公司销售的丙烯酸酯类共聚物，流平剂采用奉化南海药化集团有限公司销售的聚丙烯酸酯，转印剂采用湖北来斯化工新材料有限公司销售的酰胺类聚合物；
第二步，用双螺杆挤出机对预混合后的原材料进行熔融混炼均匀分散，将预混合后的原材料进行熔融挤出并压成片料，挤出机I区温度为125℃，挤出机II区的温度为108℃；
第三步，将片料冷却后进行破碎，之后再微细粉碎成粉末涂料；
第四步，将粉末涂料用标准筛筛分。
将制得的粉末涂料按相关标准进行测试，符合中华人民共和国国家标准《铝合金建筑型材第四部分：粉末喷涂型材》(GB5237.4-2008)的要求。
实施例六
按下述步骤制备铝型材用木纹粉末涂料：
第一步，将下述配方的原材料预混合：
其中，光亮剂采用江门市新会区双水新式化工厂销售的丙烯酸酯类共聚物，流平剂采用江门市新会区双水新式化工厂销售的聚丙烯酸酯，转印剂采用湖北来斯化工新材料有限公司销售的酰胺类聚合物；
第二步，用双螺杆挤出机对预混合后的原材料进行熔融混炼均匀分散，将预混合后的原材料进行熔融挤出并压成片料，挤出机I区温度为120℃，挤出机II区的温度为105℃；
第三步，将片料冷却后进行破碎，之后再微细粉碎成粉末涂料；
第四步，将粉末涂料用标准筛筛分。
将制得的粉末涂料按相关标准进行测试，符合中华人民共和国国家标准《铝合金建筑型材第四部分：粉末喷涂型材》(GB5237.4-2008)的要求。
实施例七
按下述步骤制备铝型材用木纹粉末涂料：
第一步，将下述配方的原材料预混合：
其中，光亮剂采用奉化南海药化集团有限公司销售的丙烯酸酯类共聚物，流平剂采用奉化南海药化集团有限公司销售的聚丙烯酸酯，转印剂采用湖北来斯化工新材料有限公司销售的酰胺类聚合物；
第二步，用双螺杆挤出机对预混合后的原材料进行熔融混炼均匀分散，将预混合后的原材料进行熔融挤出并压成片料，挤出机I区温度为122℃，挤出机II区的温度为108℃；
第三步，将片料冷却后进行破碎，之后再微细粉碎成粉末涂料；
第四步，将粉末涂料用标准筛筛分。
将制得的粉末涂料按相关标准进行测试，符合中华人民共和国国家标准《铝合金建筑型材第四部分：粉末喷涂型材》(GB5237.4-2008)的要求。
实施例八
按下述步骤制备铝型材用木纹粉末涂料：
第一步，将下述配方的原材料预混合：
其中，光亮剂采用奉化南海药化集团有限公司销售的丙烯酸酯类共聚物，流平剂采用奉化南海药化集团有限公司销售的聚丙烯酸酯，转印剂采用湖北来斯化工新材料有限公司销售的酰胺类聚合物；
第二步，用双螺杆挤出机对预混合后的原材料进行熔融混炼均匀分散，将预混合后的原材料进行熔融挤出并压成片料，挤出机I区温度为120℃，挤出机II区的温度为105℃；
第三步，将片料冷却后进行破碎，之后再微细粉碎成粉末涂料；
第四步，将粉末涂料用标准筛筛分。
将制得的粉末涂料按相关标准进行测试，符合中华人民共和国国家标准《铝合金建筑型材第四部分：粉末喷涂型材》(GB5237.4-2008)的要求。
实施例九
按下述步骤制备铝型材用木纹粉末涂料：
第一步，将下述配方的原材料预混合：
其中，光亮剂采用江门市新会区双水新式化工厂销售的丙烯酸酯类共聚物，流平剂采用东莞市博诚化工有限公司销售的聚丙烯酸酯，转印剂采用武汉博正诚公科技有限公司的转印粉；
第二步，用双螺杆挤出机对预混合后的原材料进行熔融混炼均匀分散，将预混合后的原材料进行熔融挤出并压成片料，挤出机I区温度为120℃，挤出机II区的温度为105℃；
第三步，将片料冷却后进行破碎，之后再微细粉碎成粉末涂料；
第四步，将粉末涂料用标准筛筛分。
将制得的粉末涂料按相关标准进行测试，符合中华人民共和国国家标准《铝合金建筑型材第四部分：粉末喷涂型材》(GB5237.4-2008)的要求。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种铝型材用木纹粉末涂料，其特征在于，它由下述重量百分比的原材料制备，具体配方为：
所述饱和端羧基聚酯树脂与所述β-羟烷基酰胺的重量比为：93:7；
所述的转印剂是酰胺聚合物。
2.根据权利要求1所述的铝型材用木纹粉末涂料，其特征在于，所述的光亮剂是丙烯酸酯共聚物。
3.根据权利要求1所述的铝型材用木纹粉末涂料，其特征在于，所述的流平剂是聚丙烯酸酯。
4.一种铝型材用木纹粉末涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步，将下述配方的原材料一起投入混料缸中预混合：
第二步，将预混合后的原材料加热至熔融并挤出压成片料；
第三步，将片料在常压下冷却至室温后进行破碎，之后再微细粉碎成粉末涂料；
所述第二步中的加热至熔融并挤出是指用双螺杆挤出机对预混合后的原材料进行熔融混炼均匀分散并挤出，其中，挤出机Ⅰ区温度为115～125℃，挤出机Ⅱ区的温度为105～115℃。
5.根据权利要求4所述的铝型材用木纹粉末涂料的制备方法，其特征是：所述第三步中的微细粉碎是指粉碎至粉末粒径为20～80微米。
6.根据权利要求4所述的铝型材用木纹粉末涂料的制备方法，其特征是：所述第三步中的微细粉碎是指用ACM磨进行分级粉碎。
7.根据权利要求4所述的铝型材用木纹粉末涂料的制备方法，其特征是：在所述第三步之后还包括第四步：将粉末涂料用标准筛筛分。
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