专利名称：纳米TiO的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种涂料的制备方法，具体涉及一种纳米TiO2、金属微粉、树脂微粉粉末涂料的制备方法。本发明同时涉及上述纳米TiO2、金属微粉、树脂微粉粉末涂料的制备系统。
背景技术：
在金属珠光粉末涂料中添加纳米TiO2可明显改善涂层的颜色及亮度，同时纳米TiO2具有自清洁、抗污染及一定接触抗菌的能力，因此纳米TiO2在金属珠光粉末涂料中得到了极为广泛的应用。但是现有的纳米TiO2、金属珠光微粉在喷涂前的预处理过程中不能很好的与基体聚酯和/或环氧树脂微粉混匀，在混匀过程中由于采用直接加热并搅拌的方式，混合物受热不均匀，局部加热温度过高的情况下，容易导致基体聚酯和/或环氧树脂软化甚至熔融，混合物局部发粘，产生结块现象，而混合物整体混合不均匀造成在喷涂过程中纳米金属粉末飞扬，金属微利用率低，且污染环境，并且纳米TiO2及金属粉体与聚酯和/或环氧树脂粉末在物体表面结合不牢，在静电喷涂过程中金属微粉作为独立的分散相带静电能力差，与金属基体如钢板结合差，喷涂后涂层容易脱落，造成产品批次间表现效果和色泽差异大，落地金属粉末涂料无法很好地重复利用。
发明内容
本发明针对静电喷涂中存在的工艺问题进行了深入细致的研究，发明了新的工艺，研制出新的纳米TiO2、金属微粉、树脂微粉粉末涂料的制备方法，解决了现有技术中存在的上述问题。
本发明同时针对上述制备方法提供了一种纳米TiO2、金属微粉、树脂微粉粉末涂料的制备系统。
为解决现有纳米TiO2、金属微粉、树脂微粉粉末涂料的制备方法中存在的问题，本发明采用了下述技术方案。
本发明公开了一种纳米喷涂珠光粉末涂料的制备方法，包括下列顺序步骤(1)将纳米TiO2、纳米金属微粉与聚酯和/或环氧树脂微粉混合；(2)在混匀装置中对上述混合物混匀的同时以低于聚酯和/或环氧树脂软化点的温度对所述混合物以间接加热的方式加热。
上述技术方案中，纳米TiO2、金属微粉、树脂微粉粉末涂料的制备方法采取了间接加热的方式。间接加热即不直接通过加热体对物质加热，特别是在对上述混合物的加热过程中，由于直接加热造成混合物局部过热，基体聚酯和/或环氧树脂会产生结块现象，而其他部分吸收不到足够的热量，混合物混合不均匀。而间接加热方式，通常为辐射加热方式，热量传递均匀，混合物混合均匀，因此采用间接加热方式大大改善了上述混合物的混匀程度，温度控制均匀，不会产生结块现象。由于混合物混匀性好，解决了在静电喷涂过程中纳米金属粉作为独立的分散相带静电能力差，与金属基体结合差，喷涂后涂层容易脱落，产品批次间表现效果和色泽差异大的问题。以不超过基体聚酯和/或环氧树软化点的温度间接加热，进一步使纳米金属微粉体与基体聚酯和/或环氧树微粉混合均匀，避免了在喷涂过程纳米金属粉体飞扬的问题，避免了环境污染，减少了浪费。
上述混匀装置可采用各种常用的结构形式，如旋转搅拌装置，通常所述混匀装置的优选方案为滚筒。
上述滚筒的优选旋转速度为200～500转/分。
所述滚筒的旋转速度进一步的优选方案为200～300转/分。
本发明中，为准确控制间接加热温度，旋转混匀过程中，在所述搅拌混匀装置中设置温度探测器。
为保证温度控制准确，防止在加热混匀过程中由于加热温度超过基体聚酯和/或环氧树的熔点结块，影响喷涂效果，所述温度探测器设置在所述混合物中。
本发明中，混合物的加热时间优选30～60min。混合物加热时间受加热温度的影响，加热时间过短混合物达不到混匀效果，而时间过长会产生结块现象，因此本发明中混合物的加热时间优选30～60min。
为实现上述纳米TiO2、金属微粉、树脂微粉粉末涂料的制备方法，优选采用下述制备系统。
该系统包括设置有加料口的滚筒搅拌器，所述滚筒搅拌器周围间隔一定距离设置加热体，所述滚筒搅拌器中设置温度探测器，所述温度探测器由温度控制器控制。
通常为使纳米TiO2、金属微粉、树脂微粉粉末混合及添加方便，所述系统还包括混合罐，所述混合罐通过进料管与所述滚筒搅拌器的进料口相连。
为根据不同的加热温度控制滚筒搅拌器的转动时间，所述系统还包括控制滚筒搅拌器转动时间的时间控制器。
以本发明的方法和系统制备的纳米金属珠光粉末涂料喷涂在钢板表面色泽的丰度改善明显，喷涂钢板的表面色泽亮丽。
上述粉末涂料中加入纳米TiO2的对涂层的颜色及亮度有明显的改善效果，用眼睛就可以看出来，采用该工艺处理后的粉末涂料喷涂后钢板色泽亮丽，同时具有自清洁、抗污染及一定接触抗菌的能力，其表面耐油性水笔等严重污染物的能力较普通喷粉钢板可以提高50％以上，其表面的接触抗菌效果在光照3小时的情况下，抗菌可达到85％以上。
上述方法和系统同样可用于添加其它助剂的粉末涂料在室温下混合制备工艺。
图1为纳米TiO2、金属微粉、树脂微粉粉末涂料的制备步骤示意图。
图2为纳米TiO2、金属微粉、树脂微粉粉末涂料的制备系统结构示意图。
具体实施例方式
具体实施方式
1一种纳米喷涂珠光粉末涂料的制备方法，包括下列顺序步骤(1)将纳米TiO2与纳米金属粉和聚酯和/或环氧树脂混合；(2)在滚筒中以250转/分的旋转速度将上述混合物混匀，滚筒中设置温度探测器，在滚筒的外围通过热辐射对混合物加热30min。加热温度一般略低于树脂的软化点。
具体实施方式
2一种纳米喷涂珠光粉末涂料的制备方法，包括下列顺序步骤(1)将纳米TiO2与纳米金属粉和聚酯和/或环氧树脂混合；(2)在滚筒中以350转/分的旋转速度将上述混合物混匀，滚筒中设置温度探测器，在滚筒的外围通过辐射热对混合物加热45min。加热温度为略低于树脂的软化点。
具体实施方式
3一种纳米喷涂珠光粉末涂料的制备方法，包括下列顺序步骤(1)将纳米TiO2与纳米金属微粉和聚酯和/或环氧树脂微粉混合；(2)在滚筒中以400转/分的旋转速度将上述混合物混匀，滚筒中设置温度探测器，温度探测器插入混合物中，在滚筒的外围通过辐射热对混合物加热50min。加热温度为略低于树脂的软化点。
具体实施方式
4如图2所示的纳米TiO2、金属微粉、树脂微粉粉末涂料的制备系统，该系统包括水平设置的带有加料口的滚筒搅拌器10，滚筒搅拌器10周围间隔一定距离设置加热体11，滚筒搅拌器10中设置温度探测器12，温度探测器12由设置在滚筒搅拌器10之外的温度控制器13控制。在滚筒搅拌器11之前设置混合罐14，混合罐14通过进料管15与滚筒搅拌器的进料口相连。滚筒搅拌器10转动时间通过时间控制器16控制。调速电机17的传动轴18带动位于轴承19和20之间的滚筒搅拌器10转动对纳米TiO2、金属微粉、树脂微粉粉末的混合物混匀。
该系统工作时，纳米TiO2、金属微粉、树脂微粉粉末首先在混合罐14中混合，之后通过进料管15进入滚筒搅拌器10，在滚筒搅拌器10中通过加热体11辐射加热、温度控制器控制13通过温度探测器12对滚筒搅拌器中的混合物进行温度控制、时间控制器16进行加热和滚动搅拌时间控制、调速电机17对滚筒搅拌器的转速控制，最终得到喷涂用涂料。
上述制备方法可通过图1所示的顺序进行，首先将纳米TiO2A、金属微粉B和树脂C常温下在混合罐1中混合均匀，之后进入混匀装置2中对上述混合物混匀，同时以低于聚酯和/或环氧树脂微粉软化点的温度对所述混合物以辐射加热的方式加热，混匀装置2通过速度调节装置3、温度控制装置4和时间控制装置5控制，加热混匀后即得到可喷涂的涂料D。
上述纳米喷涂珠光粉末涂料的制备方法及系统可制备混合均匀喷涂性能良好的纳米喷涂珠光粉末涂料，上述粉末涂料在喷涂过程纳米金属粉体不飞扬，喷涂后涂层与钢板表面结合牢固不脱落，钢板色泽亮丽，同时具有自清洁、抗污染及一定接触抗菌的能力，产品表现效果和色泽一致性强。
权利要求
1.一种纳米TiO2、金属微粉、树脂微粉粉末涂料的制备方法，包括下列顺序步骤(1)将纳米TiO2、金属微粉与聚酯和/或环氧树脂微粉混合；(2)在混匀装置中对上述混合物混匀的同时以低于聚酯和/或环氧树脂微粉软化点的温度对所述混合物以间接加热的方式加热。
2.根据权利要求1所述的纳米TiO2、金属微粉、树脂微粉粉末涂料的制备方法，其特征在于所述混匀装置为滚筒。
3.根据权利要求2所述的纳米TiO2、金属微粉、树脂微粉粉末涂料的制备方法，其特征在于所述滚筒的旋转速度为200～500转/分。
4.根据权利要求3所述的纳米TiO2、金属微粉、树脂微粉粉末涂料的制备方法，其特征在于所述滚筒的旋转速度为200～300转/分。
5.根据权利要求2所述的纳米TiO2、金属微粉、树脂微粉粉末涂料的制备方法，其特征在于在所述混匀装置中设置温度探测器。
6.根据权利要求5所述的纳米TiO2、金属微粉、树脂微粉粉末涂料的制备方法，其特征在于所述温度探测器设置在所述混合物中。
7.根据上述任一权利要求所述的纳米TiO2、金属微粉、树脂微粉粉末涂料的制备方法，其特征在于所述混合物的间接加热时间优选30～60min。
8.一种纳米TiO2、金属微粉、树脂微粉粉末涂料的制备系统，其特征在于该系统包括设置有加料口的滚筒搅拌器，所述滚筒搅拌器周围间隔一定距离设置加热体，所述滚筒搅拌器中设置温度探测器，所述温度探测器由温度控制器控制。
9.根据权利要求8所述的纳米TiO2、金属微粉、树脂微粉粉末涂料的制备系统，其特征在于所述系统还包括混合罐，所述混合罐通过进料管与所述滚筒搅拌器的进料口相连。
10.根据权利要求8所述的纳米TiO2、金属微粉、树脂微粉粉末涂料的制备系统，其特征在于所述系统包括控制滚筒搅拌器转动时间的时间控制器。
全文摘要
本发明提供了纳米TiO
文档编号C09D163/00GK1552773SQ0311224
公开日2004年12月8日 申请日期2003年5月27日 优先权日2003年5月27日
发明者崔作林, 张志焜, 王兆波 申请人:海尔集团公司, 青岛海尔科大纳米技术开发有限公司