CN107011774B - 一种高硬度粉末涂料组合物及其制备方法和用途 - Google Patents
一种高硬度粉末涂料组合物及其制备方法和用途 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107011774B CN107011774B CN201710226750.4A CN201710226750A CN107011774B CN 107011774 B CN107011774 B CN 107011774B CN 201710226750 A CN201710226750 A CN 201710226750A CN 107011774 B CN107011774 B CN 107011774B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- powder coating
- coating composition
- hardness powder
- hardness
- composition according
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000000843 powder Substances 0.000 title claims abstract description 90
- 239000008199 coating composition Substances 0.000 title claims abstract description 27
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract description 6
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 98
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 98
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 45
- 229920001225 polyester resin Polymers 0.000 claims abstract description 23
- 239000004645 polyester resin Substances 0.000 claims abstract description 23
- OUPZKGBUJRBPGC-UHFFFAOYSA-N 1,3,5-tris(oxiran-2-ylmethyl)-1,3,5-triazinane-2,4,6-trione Chemical compound O=C1N(CC2OC2)C(=O)N(CC2OC2)C(=O)N1CC1CO1 OUPZKGBUJRBPGC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000012948 isocyanate Substances 0.000 claims abstract description 16
- 150000002513 isocyanates Chemical class 0.000 claims abstract description 16
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 claims abstract description 15
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 claims abstract description 15
- 239000000539 dimer Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 13
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 11
- -1 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 claims abstract description 11
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 claims abstract description 11
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000000049 pigment Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000012752 auxiliary agent Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000001993 wax Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims abstract description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- 238000007873 sieving Methods 0.000 claims description 17
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims description 17
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 16
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 14
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 claims description 11
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 10
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 claims description 9
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 9
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 8
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- ISAOCJYIOMOJEB-UHFFFAOYSA-N benzoin Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(O)C(=O)C1=CC=CC=C1 ISAOCJYIOMOJEB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 claims description 7
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 claims description 5
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims description 5
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 claims description 5
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 claims description 4
- 244000028419 Styrax benzoin Species 0.000 claims description 3
- 235000000126 Styrax benzoin Nutrition 0.000 claims description 3
- 235000008411 Sumatra benzointree Nutrition 0.000 claims description 3
- 229960002130 benzoin Drugs 0.000 claims description 3
- 235000019382 gum benzoic Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000003973 paint Substances 0.000 claims description 3
- 239000010453 quartz Substances 0.000 claims description 3
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 claims description 2
- JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N melamine powder Natural products NC1=NC(N)=NC(N)=N1 JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 2
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 claims description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 20
- 230000003678 scratch resistant effect Effects 0.000 abstract description 3
- 238000012216 screening Methods 0.000 abstract description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 36
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 19
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 18
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 2-Propenoic acid Natural products OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 239000000047 product Substances 0.000 description 11
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 9
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 9
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 8
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 8
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 8
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 8
- 238000005238 degreasing Methods 0.000 description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 7
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 7
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 7
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 5
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 3
- 229920005749 polyurethane resin Polymers 0.000 description 3
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 3
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L barium sulfate Chemical compound [Ba+2].[O-]S([O-])(=O)=O TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 2
- 125000000524 functional group Chemical class 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- RSWGJHLUYNHPMX-UHFFFAOYSA-N 1,4a-dimethyl-7-propan-2-yl-2,3,4,4b,5,6,10,10a-octahydrophenanthrene-1-carboxylic acid Chemical compound C12CCC(C(C)C)=CC2=CCC2C1(C)CCCC2(C)C(O)=O RSWGJHLUYNHPMX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 1
- 229910002012 Aerosil® Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 235000019504 cigarettes Nutrition 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 239000002274 desiccant Substances 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 239000012847 fine chemical Substances 0.000 description 1
- 238000005227 gel permeation chromatography Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000007790 scraping Methods 0.000 description 1
- 238000006748 scratching Methods 0.000 description 1
- 230000002393 scratching effect Effects 0.000 description 1
- 239000002210 silicon-based material Substances 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
- 239000002966 varnish Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D167/00—Coating compositions based on polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Coating compositions based on derivatives of such polymers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D1/00—Processes for applying liquids or other fluent materials
- B05D1/02—Processes for applying liquids or other fluent materials performed by spraying
- B05D1/12—Applying particulate materials
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
- C09D5/03—Powdery paints
- C09D5/033—Powdery paints characterised by the additives
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
- C08K3/20—Oxides; Hydroxides
- C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
- C08K2003/2227—Oxides; Hydroxides of metals of aluminium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
- C08L2205/03—Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
Abstract
本发明公开了一种高硬度粉末涂料组合物及其制备方法和用途，该涂料组合物包括以下组分：聚酯树脂、异氰脲酸三缩水甘油酯固化剂、高官能团环氧树脂、异氰酸脂二聚体、聚四氟乙烯蜡、助剂、颜料、填料，该涂料组合物的制备方法为：将聚酯树脂、异氰脲酸三缩水甘油酯固化剂、高官能团环氧树脂、异氰酸脂二聚体、聚四氟乙烯蜡、助剂、颜料和填料混合均匀，依次进行熔融挤出、压片、冷却、粗破碎、磨细粉碎和筛分后，得到所述高硬度粉末涂料。本发明的高硬度粉末涂料对于基材的硬度性能优秀，高硬度粉末涂料和基材的附着力达到最好，对于基材的粘结性能好、硬度性能好，涂层的耐候性能不受到影响，具有很好的耐刮擦效果。
Description
技术领域
本发明属于涂料制备技术领域，尤其涉及一种高硬度粉末涂料组合物及其制备方法和用途。
背景技术
体育器材、户外建筑幕墙，户外场所护栏板等户外物品的外观件长期暴露于户外环境中，容易受到外界的影响而造成刮擦，进而造成涂膜表面的擦伤，既影响外观件的美观，又容易造成涂层的破坏，进而对外观件的使用性能造成影响。
粉末涂料行业制备高硬度产品，尤其是能达到4H铅笔硬度产品的方法一般为以下3种情况：
1、聚氨酯体系
使用聚氨酯，这种体系交联密度极高，很容易做到4H的铅笔硬度，但是该方法存在成本高的缺点，聚氨酯产品的成本一般为普通聚酯树脂体系的3～4倍左右；并且由于该体系过高的交联密度，导致该涂层的柔韧性较差，一般只能达到3～4mm的弯曲性能；再者，由于聚氨酯体系与聚酯体系或聚酯-环氧体系的相容性不好，导致聚氨酯体系在生产和施工现场的使用都比较麻烦。
2、丙烯酸体系
丙烯酸体系在涂层硬度方面与聚氨酯体系相当，但是价格更要高于聚氨酯体系，是目前粉末涂料中价格最为昂贵的体系，并且该产品对其它体系的产品污染性极强，需要单独的生产车间和喷涂车间的生产和使用。所以这种体系一般只在汽车产品用使用，其它行业极少有应用案例。
3、普通聚酯体系
这种体系是目前最为受推崇的，价格便宜，并且也是粉末行业最为常用的体系。但是由于聚酯体系交联密度低，目前市场上并没有能完全媲美聚氨酯或丙烯酸体系的产品，即便有生产商承诺产品可以达到4H，但这种指标一般都是以涂层是否被划破来评价，而不是涂层是否被划伤。不能达到涂层划伤级别来评价的原因是由于树脂体系在固化过程中向涂层表面迁移，导致涂层最表面的增硬填料比理论上要少些，而目前这类体系完全靠增加填料来增强硬度，所以涂层表面的硬度都无法与丙烯酸体系或聚氨酯体系相媲美。
有鉴于此，有必要提供一种高硬度的粉末涂料，以解决现有技术的不足。
发明内容
为了克服现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种高硬度粉末涂料组合物。
本发明的另一个目的是提供一种所述高硬度粉末涂料组合物的制备方法。
本发明的又一个目的是提供一种使用所述高硬度粉末涂料组合物的用途。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案以下：
本发明的一个方面提供了一种高硬度粉末涂料组合物，其包括按重量份数计的以下组分：
其中，所述高官能团环氧树脂的官能度不小于15。
优选地，所述聚酯树脂的酸值为40～45mgKOH/g。
优选地，所述聚酯树脂的玻璃化温度为60～70℃。
优选地，所述填料选自二氧化硅、氧化铝、石英粉、明耐粉中的至少一种。
更优选地，所述填料为二氧化硅和氧化铝的混合物。
优选地，所述异氰脲酸三缩水甘油酯固化剂的环氧当量为100～110g/mol。
优选地，所述高官能团环氧树脂的环氧当量为140～165g/mol，玻璃化温度为200～205℃。
优选地，所述异氰酸酯二聚体的异氰酸根含量为14.7～15.7重量份。
优选地，所述聚四氟乙烯蜡的纯度不低于99重量份。
优选地，所述助剂包括按重量份数计的以下组分：
流平剂 0.8～1.2份；
光亮剂 0.5～1.0份；
安息香 0.2～0.4份。
优选地，所述颜料为钛白粉和炭黑中的一种或两种。
本发明通过以上的配方设计，可以使涂层铅笔硬度达到4H不被划伤的级别。相对于聚氨酯体系和丙烯酸体系，由于整个聚酯树脂体系交联密度没有那么高，所以耐弯曲性能明显要好，且与一般产品相容性好，不用使用特殊的生产和涂装环境；并且该产品与普通聚酯树脂体系价格相当，远远低于聚氨酯和丙烯酸体系的价格。
本发明中的聚酯体系之所以硬度能达到4H涂层不被划伤，与丙烯酸体系和聚氨酯体系硬度相媲美，主要在于以下三方面原因：
其一，较高的交联密度：
为保证较高交联密度，本发明设计了以下方案：
1、使用高酸值的聚酯树脂：这类聚酯树脂的酸值为40～45mgKOH/g，与异氰脲酸三缩水甘油酯固化剂的比例为92:8(聚酯树脂的酸值以45mgKOH/g计，则羧基当量为1246，异氰脲酸三缩水甘油酯固化剂环氧当量为108，聚酯树脂用量/异氰脲酸三缩水甘油酯用量＝羧基当量/环氧当量＝1246/108＝92/8。)，可保证了其交联密度比目前常规使用的交联密度要高。不同于酸值为32～38mgKOH/g聚酯或酸值为28～32mgKOH/g的聚酯，这类聚酯与异氰脲酸三缩水甘油酯固化剂的比例分别为93:7或94:6。为了进一步提高涂层的交联密度，本行业人员也可使用酸值为48～53mgKOH/g的聚酯体系，在此不赘述。
2、加入不低于15官能度的高官能团环氧树脂，这个也非常关键，如此高官能度的环氧树脂，与部分聚酯树脂的羧基进行反应，补充并强化聚酯与TGIC的交联密度，含量尽量控制在2.0重量份以内，太多的话会影响耐候性能。
3、加入异氰酸脂二聚体也是必要的，这种原料不影响体系的耐候性能，并且与聚酯体系或TGIC中多余的羟基反应，进一步加强体系的交联密度。
其二，使用增硬填料：
增硬填料一般选用二氧化硅/氧化铝的混合物，这类填料的莫氏硬度为5.0-6.0，一般5.5左右，这个效果最好。如果没有二氧化硅/氧化铝的混合物，也可选用二氧化硅或石英粉或明耐粉，但这三种没有二氧化硅/氧化铝的混合物效果更好。
其三，加入聚四氟乙烯蜡：
聚四氟乙烯蜡既有较高的硬度，又有很好的爽滑性，加入后对涂层增硬效果和耐摩擦效果极有帮助。
本发明的另一个方面提供了一种高硬度粉末涂料组合物的制备方法，包括以下步骤：
将聚酯树脂、异氰脲酸三缩水甘油酯固化剂、高官能团环氧树脂、异氰酸脂二聚体、聚四氟乙烯蜡、助剂、颜料和填料混合均匀，依次进行熔融挤出、压片、冷却、粗破碎、磨细粉碎和筛分后，得到所述高硬度粉末涂料。
所述熔融挤出的温度为95～105℃。
所述高硬度粉末涂料的粒径为30～45℃。
本发明的再一个方面提供了一种高硬度粉末涂料组合物形成固化清漆涂层的方法，包括以下步骤：
将外观件进行表面处理后，喷涂所述高硬度粉末涂料组合物，在180～210℃下进行烘烤，然后冷却，获得涂层。
由于采用上述技术方案，本发明具有以下优点和有益效果：
1.本发明所述的高硬度粉末涂料，组合物配方与普通常规体系相比，只是树脂酸值更高，并没有从大的种类上做调整，引入的高管能团环氧树脂和异氰酸酯二聚体，不会对常规粉末产生不良影响；所以配方管理简单；
2.本发明所述的高硬度粉末涂料，由于配方与常规粉末相近，故在生产过程中不用做调整，并且本方明的粉末涂料与普通常规粉末的相容性也好，不会对常规粉末造成污染，无须单独生产车间；而聚氨酯或丙烯酸树脂体系，尤其是丙烯酸体系，由于污染常规粉末体系，需要单独的生产车间来生产；
3.本发明所述的高硬度粉末涂料，具有很好的耐刮擦效果，避免了因涂层受外力刮擦而导致涂层的性能不良问题的发生；
4.本发明所述的高硬度粉末涂料，并且与聚氨酯或丙烯酸体系相比，其冲击性能具有明显优势，可以达到50kg·cm的冲击强度；而聚氨酯或丙烯酸体系一般30kg·cm时就会有严重的开裂；
5.本发明所述的高硬度粉末涂料，并且与聚氨酯或丙烯酸体系相比，其弯曲性能具有明显优势，可以达到2mm弯曲基本无裂纹；而聚氨酯或丙烯酸体系一般2mm时就会有严重的开裂；
6.本发明所述的高硬度粉末涂料，可在现有户外粉末产品喷涂工艺基础上进行，不改变现有喷涂工艺；而聚氨酯或丙烯酸体系在应用时，由于体系的特殊性，非常容易污染普通常规粉末，需要使用单独的喷房。
具体实施方式：
下面通过实施例对本发明进行具体的描述，有必要在此指出的是本实施例只用于对本发明的进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的技术熟练人员可以根据上述本发明的内容对本发明作出一些非本质的改性和调整。
原材料信息：下面列出了本发明实施例中所使用原材料的相关信息。为了方便描述，实施例中使用了原材料的商品名称或它们对应的名称缩写。树脂或聚合物的分子量通过凝胶渗透色谱测量获得。
(i)本发明实施例中的聚酯树脂为广州擎天材料科技有限公司的NH3295，广东银洋树脂有限公司的YE8700，烟台枫林新材料有限公司的FL2016；
(ii)本发明实施例中的异氰脲酸三缩水甘油酯固化剂为黄山市华惠精细化工有限公司TGIC，本专业人员也可选择其他厂家TGIC；
(iii)本发明实施例中的环氧树脂为双键化工4315CE；
(iv)本发明实施例中的异氰酸脂二聚体为赢创德固赛(Evonik degussa)的异氰酸酯二聚体B1530(粉末)；
(v)本发明实施例中的聚四氟乙烯蜡为美国三叶公司的SST-3D，或南京天诗新材料科技有限公司的PTFE0101；
(vi)本发明实施例中的流平剂为宁波南海化学有限公司的GLP588，本行业人员可以选择其他厂家和型号；光亮剂为宁波南海化学有限公司的701，本行业人员可以选择其他厂家和型号；安息香系统命名为2-羟基-1,2-二苯基乙酮，为宁波南海化学有限公司，本行业人员可以选择其他厂家和型号；干燥剂为赢创德固赛(Evonik degussa)的氧化铝C(AEROSIL Alu C),本行业人员可以选择其他厂家和型号；颜料为钛白粉或炭黑中的至少一种，钛白粉和炭黑或其它色料，行业内人员可以根据需要进行选择；
(vii)本发明实施例中的填料为重庆市锦艺硅材料开发有限公司的CP30，该原料为二氧化硅和氧化铝的复合物。
实施例1
本实施例提供的一种高硬度粉末涂料，包括以下重量份的组分：
首先，按照所述高硬度粉末涂料组分的配方组成精确的称量原材料，在预混罐里经过高速旋转混合均匀(预混时间5～10分钟)，然后把混合均匀的生料匀速放入双螺杆挤出机，在95～105℃条件下熔融挤出，经过冷却辊后压成料片，料片在自然温度下冷却后，使用粉碎机对料片进行粗破碎，得到的物料冷却后使用粉碎机进行磨细粉碎，使用180目筛网进行筛分，180目筛网过筛的筛分自然冷却，最后得到粒径均匀的所述高硬度粉末涂料。
将底材进行除油(或进行其他前处理如硅烷处理)，在无尘室进行喷涂，之后进入烘道进行烘烤，烘烤的温度为180～210℃，时间为10～20分钟(min)；待涂层充分固化后自然冷却。
对涂层进行硬度测试，最高可以达到铅笔硬度4H(按GB/T 6379 2006)，说明该涂层硬度性能优异。
实施例2
本实施例提供的一种高硬度粉末涂料，包括以下重量份的组分：
首先，按照所述高硬度粉末涂料组分的配方组成精确的称量原材料，在预混罐里经过高速旋转混合均匀(预混时间5-10分钟)，然后把混合均匀的生料匀速放入双螺杆挤出机，在95-105℃条件下熔融挤出，经过冷却辊后压成料片，料片在自然温度下冷却后，使用粉碎机对料片进行粗破碎，得到的物料冷却后使用粉碎机进行磨细粉碎，使用180目筛网进行筛分，180目筛网过筛的筛分自然冷却，最后得到粒径均匀的所述高硬度粉末涂料。
将铝单板进行除油(或进行其他前处理如硅烷处理)，在无尘室进行喷涂，之后进入烘道进行烘烤，烘烤的温度为1980-210℃，时间为10～20min；待涂层充分固化后自然冷却。
对涂层进行硬度测试，最高可以达到铅笔硬度4H(按GB/T 6379 2006)，说明该涂层硬度性能优异。
实施例3
本实施例提供的一种高硬度粉末涂料，包括以下重量份的组分：
首先，按照所述高硬度粉末涂料组分的配方组成精确的称量原材料，在预混罐里经过高速旋转混合均匀(预混时间5-10分钟)，然后把混合均匀的生料匀速放入双螺杆挤出机，在95-105℃条件下熔融挤出，经过冷却辊后压成料片，料片在自然温度下冷却后，使用粉碎机对料片进行粗破碎，得到的物料冷却后使用粉碎机进行磨细粉碎，使用180目筛网进行筛分，180目筛网过筛的筛分自然冷却，最后得到粒径均匀的所述高硬度粉末涂料。
将底材进行除油(或进行其他前处理如硅烷处理)，在无尘室进行喷涂，之后进入烘道进行烘烤，烘烤的温度为180-210℃，时间为10～20min；待涂层充分固化后自然冷却。
对涂层进行硬度测试，最高可以达到铅笔硬度4H(按GB/T 6379 2006)，说明该涂层硬度性能优异。
实施例4
本实施例提供的一种高硬度粉末涂料，包括以下重量份的组分：
首先，按照所述高硬度粉末涂料组分的配方组成精确的称量原材料，在预混罐里经过高速旋转混合均匀(预混时间5-10分钟)，然后把混合均匀的生料匀速放入双螺杆挤出机，在95-105℃条件下熔融挤出，经过冷却辊后压成料片，料片在自然温度下冷却后，使用粉碎机对料片进行粗破碎，得到的物料冷却后使用粉碎机进行磨细粉碎，使用180目筛网进行筛分，180目筛网过筛的筛分自然冷却，最后得到粒径均匀的所述高硬度粉末涂料。
将底材进行除油(或进行其他前处理如硅烷处理)，在无尘室进行喷涂，之后进入烘道进行烘烤，烘烤的温度为180-210℃，时间为10～20min；待涂层充分固化后自然冷却。
对涂层进行硬度测试，最高可以达到铅笔硬度4H(按GB/T 6379 2006)，说明该涂层硬度性能优异。
实施例5
本实施例提供的一种高硬度粉末涂料，包括以下重量份的组分：
首先，按照所述高硬度粉末涂料组分的配方组成精确的称量原材料，在预混罐里经过高速旋转混合均匀(预混时间5-10分钟)，然后把混合均匀的生料匀速放入双螺杆挤出机，在95-105℃条件下熔融挤出，经过冷却辊后压成料片，料片在自然温度下冷却后，使用粉碎机对料片进行粗破碎，得到的物料冷却后使用粉碎机进行磨细粉碎，使用180目筛网进行筛分，180目筛网过筛的筛分自然冷却，最后得到粒径均匀的所述高硬度粉末涂料。
将底材进行除油(或进行其他前处理如硅烷处理)，在无尘室进行喷涂，之后进入烘道进行烘烤，烘烤的温度为180-210℃，时间为10～20min；待涂层充分固化后自然冷却。
对涂层进行硬度测试，最高可以达到铅笔硬度4H(按GB/T 6379 2006)，说明该涂层硬度性能优异。
实施例6
本实施例提供的一种高硬度粉末涂料，包括以下重量份的组分：
首先，按照所述高硬度粉末涂料组分的配方组成精确的称量原材料，在预混罐里经过高速旋转混合均匀(预混时间5-10分钟)，然后把混合均匀的生料匀速放入双螺杆挤出机，在95-105℃条件下熔融挤出，经过冷却辊后压成料片，料片在自然温度下冷却后，使用粉碎机对料片进行粗破碎，得到的物料冷却后使用粉碎机进行磨细粉碎，使用180目筛网进行筛分，180目筛网过筛的筛分自然冷却，最后得到粒径均匀的所述高硬度粉末涂料。
将底材进行除油(或进行其他前处理如硅烷处理)，在无尘室进行喷涂，之后进入烘道进行烘烤，烘烤的温度为180-210℃，时间为10～20min；待涂层充分固化后自然冷却。
对涂层进行硬度测试，最高可以达到铅笔硬度4H(按GB/T 6379 2006)，说明该涂层硬度性能优异。
实施例7
本实施例提供的一种高硬度粉末涂料，包括以下重量份的组分：
首先，按照所述高硬度粉末涂料组分的配方组成精确的称量原材料，在预混罐里经过高速旋转混合均匀(预混时间5-10分钟)，然后把混合均匀的生料匀速放入双螺杆挤出机，在95-105℃条件下熔融挤出，经过冷却辊后压成料片，料片在自然温度下冷却后，使用粉碎机对料片进行粗破碎，得到的物料冷却后使用粉碎机进行磨细粉碎，使用180目筛网进行筛分，180目筛网过筛的筛分自然冷却，最后得到粒径均匀的所述高硬度粉末涂料。
将底材进行除油(或进行其他前处理如硅烷处理)，在无尘室进行喷涂，之后进入烘道进行烘烤，烘烤的温度为180-210℃，时间为10～20min；待涂层充分固化后自然冷却。
对涂层进行硬度测试，最高可以达到铅笔硬度4H(按GB/T 6379 2006)，说明该涂层硬度性能优异。
实施例8
本实施例提供的一种高硬度粉末涂料，包括以下重量份的组分：
首先，按照所述高硬度粉末涂料组分的配方组成精确的称量原材料，在预混罐里经过高速旋转混合均匀(预混时间5-10分钟)，然后把混合均匀的生料匀速放入双螺杆挤出机，在95-105℃条件下熔融挤出，经过冷却辊后压成料片，料片在自然温度下冷却后，使用粉碎机对料片进行粗破碎，得到的物料冷却后使用粉碎机进行磨细粉碎，使用180目筛网进行筛分，180目筛网过筛的筛分自然冷却，最后得到粒径均匀的所述高硬度粉末涂料。
将底材进行除油(或进行其他前处理如硅烷处理)，在无尘室进行喷涂，之后进入烘道进行烘烤，烘烤的温度为180-210℃，时间为10～20min；待涂层充分固化后自然冷却。
对涂层进行硬度测试，最高可以达到铅笔硬度4H(按GB/T 6379 2006)，说明该涂层硬度性能优异。
以上所有实施例中，涂层所能达到的指标如下表所示：
备注：耐磨性能测试条件为，耐磨仪负重：500g/wheel
对比例1
一种粉末涂料，包括以下重量份的组分：
本对比例1使用了93：7的聚酯，没有使用固化比例高的92:8的聚酯树脂，没有使用高官能团的环氧树脂和异氰酸酯二聚体，也没有加入聚四氟乙烯蜡，只加入了增硬填料，结果是涂层不能达到4H铅笔硬度，耐磨性能也较差。
本对比例1的粉末涂料性能测试结果如下：
对比例2
一种粉末涂料，包括以下重量份的组分：
本对比例2使用了94：6的聚酯，没有使用固化比例高的聚酯树脂，没有使用高官能团的环氧树脂和异氰酸酯二聚体，只加入了增硬填料和聚四氟乙烯蜡，涂层最表面只能达到2H，不能达到4H铅笔硬度，耐磨性能也不理想。
本对比例2的粉末涂料性能测试结果如下：
对比例3
一种粉末涂料，包括以下重量份的组分：
| 组分 | 具体型号 | 重量份 |
| 聚氨酯树脂 | Uralac P1580 | 24.5 |
| 聚酯树脂 | REAFREE 17091 | 5 |
| 异氰酸脂二聚体 | B1530 | 29.5 |
| 助剂 | 588+701+安息香 | 2.3 |
| 炭黑/钛白及其它色料 | HB2185 | 5.5 |
| 硫酸钡填料 | W44 | 33.2 |
本对比例3使用了高交联密度的聚氨酯树脂体系，但是该配方价格比本发明专利所使用配方高了一倍以上，并且由于该配方体系的交联密度过高，导致该体系的冲击性能和弯曲性能收到很大的影响。
本对比例3的粉末涂料性能测试结果如下：
本发明所述的高硬度粉末涂料与普通常规粉末的相容性也好，不会对常规粉末造成污染，无须单独生产车间；同时具有很好的耐刮擦效果，避免了因涂层受外力刮擦而导致涂层的性能不良问题的发生。本发明所述的高硬度粉末涂料与聚氨酯或丙烯酸体系相比，其冲击性能具有明显优势，可以达到50kg·cm的冲击强度；且其弯曲性能具有明显优势，可以达到2mm弯曲基本无裂纹；本发明所述的高硬度粉末涂料，可在现有户外粉末产品喷涂工艺基础上进行，不改变现有喷涂工艺。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，本发明所例举的实施例无法对所有的实施方式予以穷尽，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。在本发明中提及的所有文献都在本申请中引用作为参考，就如同一篇文献被单独引用为参考那样。
Claims (12)
1.一种高硬度粉末涂料组合物，其特征在于：包括按重量份数计的以下组分：
其中，所述高官能团环氧树脂的官能度不小于15，所述高官能团环氧树脂的环氧当量为140～165g/mol；
所述异氰酸脂二聚体与聚酯体系或TGIC中多余的羟基反应，进一步加强体系的交联密度；
所述聚酯树脂的酸值为40～45mgKOH/g；
所述异氰酸酯二聚体的异氰酸根含量为14.7～15.7重量份；
所述增硬填料选自二氧化硅、氧化铝、石英粉、明耐粉中的至少一种；
所述异氰脲酸三缩水甘油酯固化剂的环氧当量为100～110g/mol。
2.根据权利要求1所述的高硬度粉末涂料组合物，其特征在于：所述聚酯树脂的玻璃化温度(Tg)为60～70℃。
3.根据权利要求2所述的高硬度粉末涂料组合物，其特征在于：所述增硬填料为二氧化硅和氧化铝的混合物。
4.根据权利要求1所述的高硬度粉末涂料组合物，其特征在于：所述高官能团环氧树脂的玻璃化温度为200～205℃。
5.根据权利要求1所述的高硬度粉末涂料组合物，其特征在于：所述聚四氟乙烯蜡的纯度不低于99％。
6.根据权利要求1所述的高硬度粉末涂料组合物，其特征在于：所述助剂包括按重量份数计的以下组分：
流平剂 0.8～1.2份；
光亮剂 0.5～1.0份；
安息香 0.2～0.4份。
7.根据权利要求1所述的高硬度粉末涂料组合物，其特征在于，所述颜料为钛白粉和炭黑中的至少一种。
8.一种根据权利要求1-7任一项所述的高硬度粉末涂料组合物的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
将聚酯树脂、异氰脲酸三缩水甘油酯固化剂、高官能团环氧树脂、异氰酸脂二聚体、聚四氟乙烯蜡、助剂、颜料和增硬填料混合均匀，依次进行熔融挤出、压片、冷却、粗破碎、磨细粉碎和筛分后，得到所述高硬度粉末涂料组合物。
9.根据权利要求8所述的高硬度粉末涂料组合物的制备方法，其特征在于：所述熔融挤出的温度为95～105℃。
10.根据权利要求8所述的高硬度粉末涂料组合物的制备方法，其特征在于：所述高硬度粉末涂料组合物的粒径为30～45um。
11.一种根据权利要求1-7任一项所述的高硬度粉末涂料组合物在外观件喷涂中的用途。
12.根据权利要求11所述的高硬度粉末涂料组合物在外观件喷涂中的用途，其特征在于：包括以下步骤：
将外观件进行表面处理后，喷涂所述高硬度粉末涂料组合物，在180～210℃下进行烘烤，然后冷却，获得涂层。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710226750.4A CN107011774B (zh) | 2017-04-10 | 2017-04-10 | 一种高硬度粉末涂料组合物及其制备方法和用途 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710226750.4A CN107011774B (zh) | 2017-04-10 | 2017-04-10 | 一种高硬度粉末涂料组合物及其制备方法和用途 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN107011774A CN107011774A (zh) | 2017-08-04 |
| CN107011774B true CN107011774B (zh) | 2020-10-02 |
Family
ID=59446102
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201710226750.4A Active CN107011774B (zh) | 2017-04-10 | 2017-04-10 | 一种高硬度粉末涂料组合物及其制备方法和用途 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN107011774B (zh) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107418395B (zh) * | 2017-09-15 | 2022-02-08 | 立邦涂料（天津）有限公司 | 一种透明聚酯型粉末涂料、制备方法及其应用 |
| CN109517493A (zh) * | 2017-09-16 | 2019-03-26 | 立邦涂料（天津）有限公司 | 一种高硬度复合树脂-环氧型粉末涂料组合物、制备方法及其应用 |
| CN109517494B (zh) * | 2017-09-17 | 2022-08-12 | 立邦涂料（天津）有限公司 | 一种高硬度环氧-聚酯型粉末涂料组合物、制备方法及其应用 |
| CN111378298A (zh) * | 2018-12-27 | 2020-07-07 | 苏州锦艺新材料科技有限公司 | 一种粉体材料、其制备方法及粉末涂料 |
| CN111100273A (zh) * | 2019-12-31 | 2020-05-05 | 江苏睿浦树脂科技有限公司 | 一种高硬度耐刮擦粉末涂料用聚酯树脂及其制备方法 |
| CN111704853A (zh) * | 2020-07-07 | 2020-09-25 | 江南载福粉末涂料（张家港）有限公司 | 一种超高硬度耐刮擦粉末涂料 |
| CN114539889B (zh) * | 2020-11-11 | 2023-06-13 | 青岛美尔塑料粉末有限公司 | 一种高光泽耐候耐高温洗涤剂粉末涂料及制备方法和应用 |
| CN112724805B (zh) * | 2020-12-30 | 2022-08-19 | 广东华江粉末科技有限公司 | 一种防滑粉末涂料及其制备方法 |
| CN117070137B (zh) * | 2023-10-18 | 2024-06-21 | 佛山市南海嘉多彩粉末涂料有限公司 | 一种抗手印粉末涂料组合物以及制备方法 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1088034A (ja) * | 1996-09-13 | 1998-04-07 | Nippon Paint Co Ltd | 粉体塗料組成物及びこれを塗布した塗装物 |
| DE19935539A1 (de) * | 1999-07-30 | 2001-02-08 | Herberts Gmbh & Co Kg | Verfahren zur Herstellung witterungsstabiler Pulverbeschichtungen |
| CN1908096A (zh) * | 2006-08-02 | 2007-02-07 | 江苏兰陵化工集团有限公司 | 电磁线和漆包线用静电喷涂粉末涂料及其制备工艺 |
| DE102008007386A1 (de) * | 2008-02-01 | 2009-08-06 | Evonik Degussa Gmbh | Verfahren zur Herstellung hochreaktiver uretdiongruppenhaltiger Polyurethanzusammensetzungen im Dryblend |
| SG11201408188VA (en) * | 2012-06-11 | 2015-02-27 | Dainippon Toryo Kk | Powder coating material composition and method for producing same |
| CN104861840B (zh) * | 2015-06-05 | 2017-03-08 | 霸州市金昌环保材料有限公司 | 薄喷粉末涂料及其制备方法 |
-
2017
- 2017-04-10 CN CN201710226750.4A patent/CN107011774B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN107011774A (zh) | 2017-08-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107011774B (zh) | 一种高硬度粉末涂料组合物及其制备方法和用途 | |
| CN109517494B (zh) | 一种高硬度环氧-聚酯型粉末涂料组合物、制备方法及其应用 | |
| CN102838925B (zh) | 超耐候性粉末涂料 | |
| US20110300294A1 (en) | Writable-erasable surfaces | |
| CN117070135B (zh) | 一种耐候的粉末涂料及其制备方法 | |
| CN107254249B (zh) | 一种高硬度粉末涂料、制备方法及其应用 | |
| CN108219653B (zh) | 一种耐油罩光清漆及其制备方法 | |
| CN100999644A (zh) | 银色聚酯面漆 | |
| CN111218194B (zh) | 轮毂底中合一涂层以及汽车轮毂 | |
| CN110591515A (zh) | 一种户外超低温固化消光粉末涂料 | |
| MX2012010247A (es) | Recubrimiento de polvo que tiene una apariencia anodizada. | |
| CN108219578A (zh) | 一种吹气玩具用网版水性墨 | |
| CN110982410A (zh) | 一种静电喷塑粉末涂料及其制备方法和应用 | |
| CN112409868A (zh) | 一种具有冰花纹理效果的粉末涂料 | |
| KR101163787B1 (ko) | 내식성이 우수한 자동차용 분체도료 조성물 | |
| CN107418395B (zh) | 一种透明聚酯型粉末涂料、制备方法及其应用 | |
| CN115717013B (zh) | 一种透明粉末涂料组合物及其涂层 | |
| CN114958160B (zh) | 一种消光粉末涂料及其制备方法 | |
| CN115873480A (zh) | 一种低温固化粉末涂料组合物及其制备方法和应用 | |
| KR102030507B1 (ko) | 애노다이징된 외양을 가진 소프트 필 분말 코팅 | |
| CN113308184A (zh) | 一种不锈钢用抗折弯耐候性粉末涂料组合物及其制备方法 | |
| KR100580942B1 (ko) | 은경막 하도용 분체도료 조성물 및 알루미늄휠 은경막코팅방법 | |
| CN109517493A (zh) | 一种高硬度复合树脂-环氧型粉末涂料组合物、制备方法及其应用 | |
| CN109161309A (zh) | 一种户外耐刮擦粉末涂料 | |
| KR101457218B1 (ko) | 부착성이 개선된 근적외선 경화형 분체도료 조성물 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20200901 Address after: 301712 Tianjin ancient town Wuqing District king Keihin Industrial Zone Yiyuan Road No. 2 Applicant after: NIPPON PAINT (TIANJIN) Co.,Ltd. Applicant after: NIPPON PAINT (YASHILI) Co.,Ltd. Address before: 301712 Tianjin ancient town Wuqing District king Keihin Industrial Zone Yiyuan Road No. 2 Applicant before: NIPPON PAINT (TIANJIN) Co.,Ltd. |
|
| TA01 | Transfer of patent application right | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |