改性氧化物、粉末涂料及其制备方法和应用
【技术领域】
[0001] 本发明属于粉末涂料领域，具体涉及一种改性氧化物、粉末涂料及其制备方法和 应用。
【背景技术】
[0002] 目前，电视机越来越向超薄化的方向发展。但是塑料后盖外观档次较低，散热效率 低，所制后盖往往较厚，外形已经不能满足电视机的发展要求。所以，金属后盖取代塑料后 盖成为电视机后盖材料的主流趋势已不可阻挡。而金属后盖作为易腐蚀件，其表面的防腐 及装饰效果就显得尤为重要。现有粉末涂料虽然能满足防腐需求，但由于涂层流平性性能 差无法满足电视机外壳的装饰要求。发明人研宄发现，粉末涂料涂层的流平性主要由树脂 含量及粒径分布决定，小粒径粉末涂料易出现团聚问题，降低了粉末涂料涂层的流平性。
[0003] 粉末涂料在金属防护方面的应用技术十分成熟，但主要是应用于较低端的产品防 护，对于喷涂面积达到1~2m 2的平板喷涂，如电视机外壳要求粉末涂料具有高光、高流平 性的特点，如高光是指采用光泽测量仪60°角测量，光泽多85° ;现有粉末涂料流平性能差 的缺点被放大，影响产品的外观表现。
[0004] 如何均衡提升粉末涂料流平性、流化性是本领域技术人员急需解决的一个技术问 题。
【发明内容】
[0005] 本发明所解决的第一个技术问题是提供一种可均衡提升粉末涂料流平性、流化性 的改性氧化物的制备方法。
[0006] 本发明改性氧化物的制备方法包括以下步骤：
[0007] a、将溶剂溶解氧化物、改性剂得混合料；
[0008] b、控制混合料温度，搅拌至挥发溶剂；
[0009] c、将步骤b挥发溶剂所得的混合料研磨得粒径为IO-IOOnm的改性氧化物；
[0010] 上述技术方案中，步骤a所述氧化物为纳米气相二氧化硅、氧化铝C中的至少一 种。
[0011] 上述技术方案中，步骤a所述氧化物的粒径为20-40nm。
[0012] 上述技术方案中，纳米气相二氧化硅可采用纳米疏水性气相二氧化硅。具体的，纳 米疏水性气相二氧化硅是由纳米气相二氧化硅与活性硅烷改性所得。
[0013] 上述技术方案中，步骤a所述氧化物是纳米气相二氧化硅与氧化铝C按质量比 1:2~4混合，所得改性氧化物的效果最佳。
[0014] 特别的，可以应用于本发明的是疏水型纳米二氧化硅或/和亲水型纳米二氧化 娃。疏水型纳米二氧化娃对粉末涂料的反应活性影响较小，亲水型纳米二氧化娃能大幅度 降低粉末涂料的反应活性，延长粉末涂料的固化时间；由于目前粉末涂料的固化炉基本按 标准时间设立，降低粉末涂料的反应活性意味着将降低喷涂的单位时间产出或降低粉末涂 料的反应完全度；故亲水型纳米二氧化硅、疏水型纳米二氧化硅均可使用，但优选疏水型纳 米二氧化娃。
[0015] 上述技术方案中，步骤a所述改性剂为脂肪酸与季胺盐的共聚物，加入量为氧化 物质量的1.5% -3%。
[0016] 进一步的，所述脂肪酸与季胺盐的共聚物可选用三乙醇胺脂肪酸季铵盐、酯基季 铵盐、硬脂酸三乙醇胺酯季铵盐中的至少一种。
[0017] 上述技术方案中，步骤a所述溶剂的作用是溶解氧化物、改性剂，使完全混合，具 体的是溶解改性剂，使其充分包裹氧化物，宜采用的溶剂及用量如下：所述溶剂可采用丙 酮、2- 丁酮、丁醇、苯甲醇、甲醇、乙醇中的至少一种；溶剂加入量能够溶解氧化物、改性剂 即可。
[0018] 上述技术方案中，步骤b所述控制混合料温度是指控制混合料温度< 50°C，以挥 发溶剂即可。
[0019] 上述技术方案中，由于改性氧化物是在粉末涂料中发挥作用，需包覆在粉末颗粒 上，故改性氧化物粒径越小越有利于发挥其功用，越减少改性物的使用量。故步骤c优选采 用研磨至粒径为10_50nm的改性氧化物。
[0020] 本发明所解决的第二个技术问题由上述方法制备而得的改性氧化物，添加进粉末 涂料中可降低颗粒之间的相互吸引力，克服粉末涂料的团聚问题，进而提高了粉末涂料的 流平性及上粉率，提高粉末涂料的喷涂质量。
[0021] 本发明所解决的第三个技术问题是改性氧化物在粉末涂料中的应用。
[0022] 本发明所解决的第四个技术问题是改性氧化物制备所得的粉末涂料，粉末涂料的 原料包含树脂、固化剂、助剂、填料、颜料以及本发明改性氧化物，其中改性氧化物的质量分 数为0. 4% -1. 0%。原料树脂、固化剂、助剂、填料、颜料均可采用现有常规粉末涂料用原 料。
[0023] 本发明粉末涂料按质量分数计，包括以下原料：
[0024] 树脂 50%-80%; 填料 10%-40%; 颜料 0-10%; 助剂 1-10%; 改性氧化物 0.4%-1.0%。
[0025] 优选的，按质量分数计，包括以下原料：
[0026] 树脂 50%-80%; 填料 10%-40%;
[0027] 颜料 0-10%; 助剂 1-10%; 改性氧化物 0.4%-1.0%。
[0028] 进一步的，上述粉末涂料中，加入质量分数1% -5%的蓖麻油衍生物可降低粉末 涂料固化时溶体流平阶段的粘度，从而达到促进流动和流平改善脱气的目的；而且改性氧 化物可促进蓖麻油衍生物与树脂相溶，避免形成气泡，改善喷涂质量；所述蓖麻油衍生物为 氢化蓖麻油、磺化蓖麻油中的至少一种。
[0029] 具体的，上述粉末涂料按质量分数计，包括以下原料：
[0030] 树脂 50%-80%; 填料 10%-40%; 颜料 0-10%; 助剂 1-10%: 改性氧化物 0.4%-1.0%; 蓖麻油衍生物 1%-5%。
[0031] 优选的，按质量分数计，包括以下原料
[0032] 树脂 50%-80%; 填料 10%-40%; 颜料 0-10%; 助剂 1-10%; 改性氧化物 0.4%-1.0%: 蓖麻油衍生物 1%-5%。
[0033] 本发明粉末涂料中，所述的树脂为粉末涂料领域常规树脂，例如可采用不饱聚酯 树脂与环氧树脂，也可采用其他互为固化剂的树脂混合使用；当采用单一树脂时，需配加固 化剂以促进粉末涂料固化。
[0034] 本发明粉末涂料中，所述的助剂为涂料领域常规的助剂，具体视喷涂需求选用，如 流平剂、消泡剂、流动助剂、聚乙烯蜡、聚四氟乙烯改性蜡、增电剂中的至少一种。其中，流平 剂主要是起流平、消泡作用；流动助剂是改善粉末涂料流动性能的助剂；聚乙烯蜡是增加 粉末涂料的耐划伤性能；聚四氟乙烯改性聚乙烯蜡是增加漆膜耐划伤及爽滑感。
[0035] 所得粉末涂料性能参数为：不饱和聚酯树脂的酸值为68~75mgK0H/g ;粘度为 3000-6000mPa. s/200°C ;玻璃化温度彡53°C ;环氧树脂环氧值为0. 11~0. 13 ;粘度为 4500-8000mPa. s/200°C ;软化点为 85-95°C。
[0036] 本发明所解决的第五个技术问题是提供前述粉末涂料的制备方法：
[0037] 当原料以下述质量分数计时：
[0038] 树脂 50%-80%; 填料 10%-40%; 颜料 0-10%; 助剂 1-10%; 改性氧化物 0.4%-1.0%,.
[0039] 包括以下步骤：
[0040] 1)、将树脂、填料、颜料、助剂混合均匀得混合料；
[0041] 2)、将混合料挤出、压片，预破碎得片状料；
[0042] 3)、将片状料与改性氧化物混合，研磨得粉末涂料。
[0043] 当原料以下述质量分数计时：
[0044] 树脂 5()%-80%; 填料 10%-40%; 颜料 0-10%; 助剂 1-10%; 改性氧化物 0.4%-1.0%; 蓖麻油衍生物 1%-5%。
[0045] 包括以下步骤：
[0046] 1)、将树脂、填料、颜料、助剂混合均匀得混合料；
[0047] 2)、将混合料挤出、压片，预破碎得片状料；
[0048] 3)、将片状料与改性氧化物、蓖麻油衍生物混合，研