一种高亮度彩色微球的制备方法与流程

本发明涉及反光材料，尤其涉及一种高亮度彩色微球的制备方法。
背景技术：
：现有的反光漆一般以丙烯酸树脂为基料，与一定比例的定向反光材料混合在溶剂中配制而成，属于一种新型反光涂料，反光漆的反光原理是把照射的光线通过反光玻璃微珠反射回人的视线中，形成反光效果。但反光漆在夜间的反光效果非常差，由于使用的玻璃微珠的是高射率玻璃微珠，将树脂、颜料、玻璃微珠进行混合并喷涂、刷涂制成反光漆涂层后，玻璃微珠的焦点位置无法调整到最佳反射效果，所以反光漆涂层在夜间效果非常的差。目前市场上的彩色玻璃微珠一部分是通过添加一些稀有金属达到彩色效果，却影响了彩色玻璃微珠的折射率，从而影响逆反射性能，而且成本较高；另一部分将玻璃微珠进行染色，但经过染色的玻璃微珠的色层易脱落，且不耐溶剂、不耐刮，同时逆反射性能较低。技术实现要素：本发明针对现有技术中存在的反光漆涂层中玻璃微珠的夜间反光效果差、玻璃微珠的反射效果不佳、玻璃微珠的色层易脱落、不耐溶剂、不耐刮，逆反射性能较低等缺陷，提供了新的一种高亮度彩色微球的制备方法。为了解决上述技术问题，本发明通过以下技术方案实现：一种高亮度彩色微球的制备方法，其制备方法如下：s1：取表面覆盖有pe膜的pet基底，采用150～230℃的导辊将所述pet基底进行预处理，再取玻璃微珠，利用植珠装置将所述玻璃微珠植入所述pe膜表面，并使所述玻璃微珠沉入所述pe膜中，所述玻璃微珠沉降幅度控制在30～50％；s2：取颜料a、聚酯树脂、环氧树脂a、异氰酸酯固化剂a、硅烷偶联剂、醋酸乙酯按照1:1:1.5:0.2:0.05:3.5的重量份比例进行混合，制得混合涂料a，采用微凹涂布装置将混合涂料a涂布在所述玻璃微珠表面，经110～150℃的温度下干燥，再放置在70℃温度下熟化48h，形成颜色层；s3：将所述颜色层放置在真空度为125～150pa的环境中，采用镀层设备在所述颜色层表面涂覆金属层，其中镀层设备的卷取速度为100～150m/min、金属材料的输送速度为0.15～0.35m/min；s4：再取颜料b、羧基丙烯酸树脂、环氧树脂b、异氰酸酯固化剂b、醋酸按照1:2:2.5:0.5:5的重量份比例进行混合，制得混合涂料b，采用微凹涂布装置将混合涂料b涂布在所述金属层的表面，经110～150℃的温度下干燥，再放置在70℃温度下熟化48h，形成颜料包覆层，从而制得复合反光膜；s5：取所述复合反光膜，采用逆向转移黏辊，将所述玻璃微珠、所述颜色层、所述金属层、所述颜料包覆层、所述pe膜从所述pet基底上剥离出来，再经过带有凸起的反向转压辊，使得所述玻璃微珠从所述pe膜中剥离出来，然后将带有所述颜色层、所述金属层、所述颜料包覆层的所述玻璃微珠经碾压辊进行碾碎并分离，制得彩色微粒；s6：采用粒径为0.5～1mm的金属铁质微球与所述彩色微粒在容器内按1:1进行混合，再进行高速球磨，转速设定为200～400转/秒，将彩色微粒的锐角部分进行去除，制得具有光滑表面的彩色微球；s7：采用70-140μm的粒径网筛，将球磨完成的彩色微球进行粒径筛分，最终得到高亮度彩色微球。s1步骤中，由于pe膜在150-230℃高温情况下，易溶解，玻璃微珠容易下沉，同时pe膜与玻璃微珠几乎没有附着力，在后期剥离过程中可以完全分离，因此采用覆盖有pe膜的pet基底作为基材。同时考虑到玻璃微珠的最佳的逆反射效果及剥离强度，因而将沉降幅度控制在30～50％。s2步骤中，颜料a、聚酯树脂、环氧树脂a、异氰酸酯固化剂a、硅烷偶联剂、醋酸乙酯在上述的比例下进行配制，具有很好的耐溶剂性能，且制得的颜色层与玻璃微珠的附着力较好，采用微凹涂布装置能均匀的控制颜色层的厚度和表观，使最终制得的高亮度彩色微球在不同体系中的反光漆涂层中应用效果较好。s3步骤中，金属材料在上述环境下汽化，在颜色层上进行卷镀，形成一层最佳效果的金属反射层。s4步骤中，将颜料b、羧基丙烯酸树脂、环氧树脂b、异氰酸酯固化剂b、醋酸在上述的比例下进行配制，具有较好的耐溶剂性能。同时采用微凹涂布装置将混合涂料b涂布在所述金属层的表面，能提高颜料包覆层的均匀性，同时能有效控制涂布量，由于上述配方中含有环氧基团和异氰酸酯基团，因此经后期熟化后颜料包覆层具有优异的化学性能、物理性能。s5步骤中，采用逆向转移黏辊，将带有颜色层、金属层、颜料包覆层的玻璃微珠从pet基底完整的剥离出来，再经过带有凸起的反向转压辊，能优先与玻璃微珠接触，通过反向转动，致使玻璃微珠从pe膜中容易的拔起、脱落。s6步骤中，采用硬质偏高的金属铁质微球，优选铁质微球，在200-400转/秒的转速下，有利于获得光滑表面的彩色微球。s7步骤中，采用70-140μm的粒径网筛，将球磨完成的彩色微球进行粒径筛分，最终得到高亮度彩色微球，从而满足客户对不同粒径的高亮度彩色微球的使用需求。颜色层涂覆在玻璃微珠的背面，能形成玻璃微珠的焦点，金属层能赋予玻璃微珠优异的反光反射性能。pe膜与玻璃微珠几乎没有附着力，在后续剥离过程中能与玻璃微珠完全分离。pet基底起到支撑pe膜、玻璃微珠的作用，同时pet基底与pe膜之间的剥离性更佳，便于后续的剥离工艺的实施。本发明通过在玻璃微珠的一侧形成颜色层、金属层、颜料包覆层，并经碾压、碾碎、分离，制得带有焦点的彩色微球，不仅能起到彩色反光效果，且使玻璃微珠的逆反射性能达到最佳效果，最终通过将彩色微球与反光漆树脂进行复配，使得反光漆涂层中的玻璃微珠能在夜间达到优异的彩色光效果，克服现有技术中反光漆涂层中微珠的夜间反光效果差、微珠的焦点层效果不佳的缺陷。作为优选，上述所述的一种高亮度彩色微球的制备方法，所述玻璃微珠的折射率为1.93～1.96，所述金属层的厚度为300～500nm，颜色层的厚度为2-5μm，颜料包覆层为5-10μm。选取折射率为1.93～1.96的玻璃微珠，具有最佳的反光效果。通过优化颜色层的厚度使玻璃微珠焦点位置达到最佳的效果，呈现完整的回归反射。上述厚度的颜色层、金属层、颜料包覆层三层复合在一起，能形成优异的高亮彩色反光效果。作为优选，上述所述的一种高亮度彩色微球的制备方法，所述pe膜的厚度为18～60μm。pe膜起到支撑玻璃微珠的作用，当pe膜的厚度控制在上述范围时，玻璃微珠沉入pe膜后能准确控制玻璃微珠的下沉幅度。作为优选，上述所述的一种高亮度彩色微球的制备方法，所述金属层为铝基层或银基层。采用铝基层或银基层作为金属层，具有良好的加工性能，加工效率高，均能获得优异的逆反射效果。作为优选，上述所述的一种高亮度彩色微球的制备方法，所述颜料a、颜料b均为透明的有色颜料或者染料。采用透明的有色颜料或者染料，能制得透光性更好的颜色层、颜料包覆层。作为优选，上述所述的一种高亮度彩色微球的制备方法，所述羧基丙烯酸树脂的酸值为10-20mgkoh/g，玻璃化温度为-10℃。采用酸值为10-20mgkoh/g、玻璃化温度为-10℃的羧基丙烯酸树脂制得的颜料包覆层，同时也能增加金属层与颜料包覆层之间附着力。作为优选，上述所述的一种高亮度彩色微球的制备方法，所述羧基丙烯酸树脂的酸值为15-30mgkoh/g，玻璃化温度为90℃。采用酸值为15-30mgkoh/g、玻璃化温度为90度的羧基丙烯酸树脂制得的颜料包覆层，具有更好的表面硬度。作为优选，上述所述的一种高亮度彩色微球的制备方法，所述高亮度彩色微球呈椭球形。椭球形的高亮度彩色微球具有最佳的焦点位置，形成优异的反光效果、逆反射效果，且颜色层与玻璃微珠的附着力良好，不易脱落。与现有技术相比，本发明直接在玻璃微珠上形成颜色层、金属层、颜料包覆层，使玻璃微珠具有最佳的焦点位置，且采用聚酯树脂、环氧树脂a、异氰酸酯固化剂a、硅烷偶联剂等作为原料，能提高颜色层的耐溶剂性，解决反光漆涂层中微珠的夜间反光效果差、微珠的反射效果不佳、微珠的色层易脱落、不耐溶剂、不耐刮、逆反射性能较低的缺陷，且本发明的生产工艺成熟，微珠质量稳定，逆反射性能得到显著的提高。附图说明图1为本发明中复合反光膜的结构示意图；图2为本发明中高亮度彩色微球的结构示意图。具体实施方式下面结合附图1-2和具体实施方式对本发明作进一步详细描述，但它们不是对本发明的限制：实施例1一种高亮度彩色微球的制备方法，其制备方法如下：s1：取表面覆盖有pe膜5的pet基底6，采用150℃的导辊将所述pet基底6进行预处理，再取玻璃微珠1，利用植珠装置将所述玻璃微珠1植入所述pe膜5表面，并使所述玻璃微珠1沉入所述pe膜5中，所述玻璃微珠1沉降幅度控制在30％；s2：取颜料a、聚酯树脂、环氧树脂a、异氰酸酯固化剂a、硅烷偶联剂、醋酸乙酯按照1:1:1.5:0.2:0.05:3.5的重量份比例进行混合，制得混合涂料a，采用微凹涂布装置将混合涂料a涂布在所述玻璃微珠1表面，经110℃的温度下干燥，再放置在70℃温度下熟化48h，形成颜色层2；s3：将所述颜色层2放置在真空度为125pa的环境中，采用镀层设备在所述颜色层2表面涂覆金属层3，其中镀层设备的卷取速度为100m/min、金属材料的输送速度为0.15m/min；s4：再取颜料b、羧基丙烯酸树脂、环氧树脂b、异氰酸酯固化剂b、醋酸按照1:2:2.5:0.5:5的重量份比例进行混合，制得混合涂料b，采用微凹涂布装置将混合涂料b涂布在所述金属层3的表面，经110℃的温度下干燥，再放置在70℃温度下熟化48h，形成颜料包覆层4，从而制得复合反光膜；s5：取所述复合反光膜，采用逆向转移黏辊，将所述玻璃微珠1、所述颜色层2、所述金属层3、所述颜料包覆层4、所述pe膜5从所述pet基底6上剥离出来，再经过带有凸起的反向转压辊，使得所述玻璃微珠1从所述pe膜5中剥离出来，然后将带有所述颜色层2、所述金属层3、所述颜料包覆层4的所述玻璃微珠1经碾压辊进行碾碎并分离，制得彩色微粒；s6：采用粒径为0.5mm的金属铁质微球与所述彩色微粒在容器内按1:1进行混合，再进行高速球磨，转速设定为200转/秒，将彩色微粒的锐角部分进行去除，制得具有光滑表面的彩色微球；s7：采用70μm的粒径网筛，将球磨完成的彩色微球进行粒径筛分，最终得到高亮度彩色微球。作为优选，所述玻璃微珠1的折射率为1.93，所述金属层3的厚度为300nm，颜色层2的厚度为2μm，颜料包覆层4为5μm。作为优选，所述pe膜5的厚度为18μm。作为优选，所述金属层3为铝基层或银基层。作为优选，所述颜料a、颜料b均为透明的有色颜料或者染料。作为优选，所述羧基丙烯酸树脂的酸值为10mgkoh/g，玻璃化温度为-10℃。作为优选，所述羧基丙烯酸树脂的酸值为15mgkoh/g，玻璃化温度为90℃。作为优选，所述高亮度彩色微球呈椭球形。实施例2一种高亮度彩色微球的制备方法，其制备方法如下：s1：取表面覆盖有pe膜5的pet基底6，采用230℃的导辊将所述pet基底6进行预处理，再取玻璃微珠1，利用植珠装置将所述玻璃微珠1植入所述pe膜5表面，并使所述玻璃微珠1沉入所述pe膜5中，所述玻璃微珠1沉降幅度控制在50％；s2：取颜料a、聚酯树脂、环氧树脂a、异氰酸酯固化剂a、硅烷偶联剂、醋酸乙酯按照1:1:1.5:0.2:0.05:3.5的重量份比例进行混合，制得混合涂料a，采用微凹涂布装置将混合涂料a涂布在所述玻璃微珠1表面，经150℃的温度下干燥，再放置在70℃温度下熟化48h，形成颜色层2；s3：将所述颜色层2放置在真空度为150pa的环境中，采用镀层设备在所述颜色层2表面涂覆金属层3，其中镀层设备的卷取速度为150m/min、金属材料的输送速度为0.35m/min；s4：再取颜料b、羧基丙烯酸树脂、环氧树脂b、异氰酸酯固化剂b、醋酸按照1:2:2.5:0.5:5的重量份比例进行混合，制得混合涂料b，采用微凹涂布装置将混合涂料b涂布在所述金属层3的表面，经150℃的温度下干燥，再放置在70℃温度下熟化48h，形成颜料包覆层4，从而制得复合反光膜；s5：取所述复合反光膜，采用逆向转移黏辊，将所述玻璃微珠1、所述颜色层2、所述金属层3、所述颜料包覆层4、所述pe膜5从所述pet基底6上剥离出来，再经过带有凸起的反向转压辊，使得所述玻璃微珠1从所述pe膜5中剥离出来，然后将带有所述颜色层2、所述金属层3、所述颜料包覆层4的所述玻璃微珠1经碾压辊进行碾碎并分离，制得彩色微粒；s6：采用粒径为1mm的金属铁质微球与所述彩色微粒在容器内按1:1进行混合，再进行高速球磨，转速设定为400转/秒，将彩色微粒的锐角部分进行去除，制得具有光滑表面的彩色微球；s7：采用140μm的粒径网筛，将球磨完成的彩色微球进行粒径筛分，最终得到高亮度彩色微球。作为优选，所述玻璃微珠1的折射率为1.96，所述金属层3的厚度为500nm，颜色层2的厚度为5μm，颜料包覆层4为10μm。作为优选，所述pe膜5的厚度为60μm。作为优选，所述金属层3为铝基层或银基层。作为优选，所述颜料a、颜料b均为透明的有色颜料或者染料。作为优选，所述羧基丙烯酸树脂的酸值为20mgkoh/g，玻璃化温度为-10℃。作为优选，所述羧基丙烯酸树脂的酸值为30mgkoh/g，玻璃化温度为90℃。作为优选，所述高亮度彩色微球呈椭球形。实施例3一种高亮度彩色微球的制备方法，其制备方法如下：s1：取表面覆盖有pe膜5的pet基底6，采用190℃的导辊将所述pet基底6进行预处理，再取玻璃微珠1，利用植珠装置将所述玻璃微珠1植入所述pe膜5表面，并使所述玻璃微珠1沉入所述pe膜5中，所述玻璃微珠1沉降幅度控制在40％；s2：取颜料a、聚酯树脂、环氧树脂a、异氰酸酯固化剂a、硅烷偶联剂、醋酸乙酯按照1:1:1.5:0.2:0.05:3.5的重量份比例进行混合，制得混合涂料a，采用微凹涂布装置将混合涂料a涂布在所述玻璃微珠1表面，经130℃的温度下干燥，再放置在70℃温度下熟化48h，形成颜色层2；s3：将所述颜色层2放置在真空度为138pa的环境中，采用镀层设备在所述颜色层2表面涂覆金属层3，其中镀层设备的卷取速度为130m/min、金属材料的输送速度为0.27m/min；s4：再取颜料b、羧基丙烯酸树脂、环氧树脂b、异氰酸酯固化剂b、醋酸按照1:2:2.5:0.5:5的重量份比例进行混合，制得混合涂料b，采用微凹涂布装置将混合涂料b涂布在所述金属层3的表面，经130℃的温度下干燥，再放置在70℃温度下熟化48h，形成颜料包覆层4，从而制得复合反光膜；s5：取所述复合反光膜，采用逆向转移黏辊，将所述玻璃微珠1、所述颜色层2、所述金属层3、所述颜料包覆层4、所述pe膜5从所述pet基底6上剥离出来，再经过带有凸起的反向转压辊，使得所述玻璃微珠1从所述pe膜5中剥离出来，然后将带有所述颜色层2、所述金属层3、所述颜料包覆层4的所述玻璃微珠1经碾压辊进行碾碎并分离，制得彩色微粒；s6：采用粒径为0.75mm的金属铁质微球与所述彩色微粒在容器内按1:1进行混合，再进行高速球磨，转速设定为300转/秒，将彩色微粒的锐角部分进行去除，制得具有光滑表面的彩色微球；s7：采用105μm的粒径网筛，将球磨完成的彩色微球进行粒径筛分，最终得到高亮度彩色微球。作为优选，所述玻璃微珠1的折射率为1.95，所述金属层3的厚度为400nm，颜色层2的厚度为3.5μm，颜料包覆层4为7.5μm。作为优选，所述pe膜5的厚度为36μm。作为优选，所述金属层3为铝基层或银基层。作为优选，所述颜料a、颜料b均为透明的有色颜料或者染料。作为优选，所述羧基丙烯酸树脂的酸值为15mgkoh/g，玻璃化温度为-10℃。作为优选，所述羧基丙烯酸树脂的酸值为25mgkoh/g，玻璃化温度为90℃。作为优选，所述高亮度彩色微球呈椭球形。实施例4取上述各实施例得到的高亮度彩色微球并制作成黄色的反光漆，取现有的黄色的香榭丽反光漆作为对比例，进行逆反射性能、耐酒精磨耗性能、色度性能的测试，测试方法如下：一、逆反射性能测试：采用美国gam932逆反射测试仪分别对实施例1、实施例2、实施例3、对比例进行测试，在观测角0.2°，入射角5°的状态下测试，测得的数据为223cd/lx/m2、211cd/lx/m2、189cd/lx/m2、159cd/lx/m2。二、耐酒精磨耗性能测试：采用耐磨耗测试仪，负重1000g，测试微珠表面的油墨的磨损情况，记录摩擦轮的来回次数。试验发现实施例1在摩擦轮来回530次时，玻璃微珠表面有轻微脱色现象；实施例2在摩擦轮来回486次时，玻璃微珠有轻微脱色现象；实施例3在摩擦轮来回590次时玻璃微珠有轻微脱色情况；对比例在摩擦轮来回430次时玻璃微珠与油漆有严重脱色、分层情况。三、色度性能测试：采用gh-d逆反射性能测试仪，在暗室内采用标准光源照射四个样品，经照射后发现，实施例1、实施例2、实施例3都发出黄色光，对比例发出为白光，与油漆面的颜色偏离较大。本发明各实施例得到的反光漆和对比例性能参数参见表1：表1样品逆反射性能耐酒精磨耗性能色度性能实施例1223cd/lx/m2530次黄光实施例2211cd/lx/m2486次黄光实施例3189cd/lx/m2590次黄光对比例159cd/lx/m2430次白光总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利的范围所作的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。当前第1页12