专利名称：节能型高装饰性粉末涂料及其制备方法
技术领域：
本发明属于涂料领域，特别涉及一种节能型高装饰性粉末涂料及其制备方法。
背景技术：
在散热器行业中，粉末涂料以其优异的性能表现有着特殊的地位，具有装饰、保护及提高散热量等多方面功能，所有关于粉末的设计和开发都必须围绕“合理的成本，满足客户需求和终端应用”为宗旨。随着经济发展，人类文明程度的提高，人们的环保及节能意识日益加强。作为散热器专用粉末涂料理念的创始者，及散热器粉末潮流领导者，翔盛肩负着更重要的使命，如何开发符合更加节能或提高生产效率的专用粉末涂料，以确保散热器行业可持续发展，成为同行业研究的课题之一。散热器粉末涂料通常要求具有高光泽，高饱和度，高装饰性的效果，具有流平好， 涂膜透亮、表面细腻，喷涂效率高的特点。目前，根据其使用环境及效果要求，散热器粉末涂料主要以环氧聚酯混合型为主，其固化条件一般要求180°C /15 20min，因为只有充分固化，才能达到散热器涂装效果的要求。目前，以此类粉末具有如下几种主要缺点第一，固化温度偏高。较高的固化温度需要消耗更多能源，这点是毋庸置疑的，但在达到一定温度后， 若再需要提高固化炉温度，则将需要付出更多的能源。第二，固化效率低。目前散热器市场使用的粉末涂料，通常需要较长的固化时间才能充分固化，一般达15 20分钟，生产率较为低下。当然，固化速度与固化温度具有相对性，固化温度高时，固化速度会比固化温度低时快一些。第三，装饰性能较差。目前市场上的节能粉末，有些虽然能够在160°C/15分钟条件下固化，但是装饰效果很差，一般装饰性效果好的粉末节能固化性能却不好。综上，低温固化在粉末涂料行业内已是具有一定成熟度产品，但是由于其并不具有较好的装饰性外观流平差、光泽低、表面不细腻、饱和度差，因而未能在装饰性产品领域大量应用。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种节能型高装饰性粉末涂料及其制备方法，所制造的涂料解决了低温固化产品的流平差，光泽低等问题，在保证节能的同时提高了装饰性能。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是—种节能型高装饰性粉末涂料，其原料构成组分及其重量份数分别为节能聚酯树脂32-38环氧树脂D22-26季胺类促进剂0.1-0.2助剂2.8-3.6表面修复助剂1.2-2钛白粉18-25填料12-16。而且，所述节能聚酯树脂的原料构成组分、重量百分比及其制备方法分别为端羧基聚酯树脂90% -94%三羟甲基丙烷0. 5%-0.8%三官能度芳香酸0.8^-1.2%羧基饱和聚酯4% -8% ；将上述反应物一次加入反应釜内进行常规的直接酯化法生产，所得到的能聚酯树脂软化点102°C、玻璃化温度52°C、酸值50. 8mgK0H/g、粘度65-70、胶化时间300秒。而且，所述环氧树脂D的环氧值0. 119-0. 128，软化点92，有机氯当量/克 0.00065。而且，所述季胺类促进剂为卞基氯化胺。而且，所述助剂由30% -40%流平剂、25% -32%润湿促进剂、12% -15%安息香、 22% 流动促进剂组成，并在投料前该助剂在混料罐中提前进行预分散。而且，所述表面修复助剂为聚酰胺蜡同改性聚乙烯蜡的混合物，其重量比例 7 3。而且，所述填料选择沉淀硫酸钡与超细硫酸钡。一种节能型高装饰性粉末涂料的制备方法，步骤是(1)预混将填料与季胺类促进剂和表面修复助剂在搅拌转速SOOrpm，温度20°C 下混合1分钟，再和节能聚酯树脂、钛白粉、环氧树脂D、助剂在相同参数下进行混合，预混工序混料时间应不低于3分钟；(2)挤出挤出机三段温度应控制为一区50-60°C，二区90-95 °C，三区 100-105°C，挤出机出料温度控制在130°C以内，在生产过程中严格控制挤出机温度不得高于设定温度上限，挤出机螺杆转速为45Hz，喂料速度35-42HZ ；(3)微粉微粉工序副磨转速30-35HZ，喂料速度35_45Hz，转筛使用180目筛网。 粉体温度低于30°C，粉体流动性不低于160。本发明的优点和积极效果是1、本粉末涂料采用自主研发的节能聚酯树脂，结合进口树脂和经过筛选的多种特效助剂研制成的新型节能粉末，改善了目前市场上低温固化产品的流平差，光泽低等问题， 在保证节能的同时提高了装饰性能。2、本粉末涂料中添加了促进剂以加速固化成膜并通过成膜基料节能固化，通过采用活性较高的聚酯树脂及某些树脂分子量分布等合理选择等诸多方法，提高整个体系的有效活性，从而降低整个配方体系的固化起始温度；另外，加入适当的特殊助剂，调节整个体系表面张力达到最佳范围，强化润湿效果，再经过反复试验论证，以期达到配方最优化数据，精心选择每种原料，确立配方。最终得到了能够在150°C /20分钟或180°C /8分钟充分固化并且具有高流平高光泽机械性能优良的涂膜。3、本粉末涂料节能效果好，机械性能和装饰性能高，与进口聚酯制作的粉末相比， 综合性能更优，改善了国内低温粉末涂料易黄变、机械性能差、装饰性能差的缺点。在越来越重视节能减排的今天，节能型高装饰性粉末涂料的出现，填补了国内市场空白，必将具有极大的市场发展和应用潜力。
具体实施例方式下面通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。一种节能型高装饰性粉末涂料，其构成组分及其重量份数分别为
节能聚酯树脂32-38
环氧树脂D22-26
季胺类促进剂0.1-0.2
助剂2.8-3.6
表面修复助剂1.2-2
钛白18-25
填料12-16。下面分别叙述各物质的物理性能1、节能聚酯树脂原料构成(重量百分比)端羧基聚酯树脂90% -94%三羟甲基丙烷0. 5% -0.8%三官能度芳香酸0.8^-1.2%羧基饱和聚酯4% _8%。本节能聚酯树脂是在普通聚酯合成的配方基础上，加入少量的三官能度的多元醇及多元酸，并在合成过程中引入了聚合度很小的半结晶性聚酯对聚酯接枝，最终得到了软化点102°C，玻璃化温度52°C，酸值50. 8mgK0H/g,粘度65-70，胶化时间300秒左右的低温节能聚酯树脂。制备方法如下节能聚酯树脂的生产主要是通过常规的直接酯化法生产，此种方法可将全部反应物一次加入反应釜内在搅拌和通惰性气体下升温酯化缩聚。其中，本实施例中，半结晶性聚酯的玻璃化温度为30°C，酸值一般30-40mgK0H/g， 特性粘度在0. 2-0. 4，数均分子量2000-3000的聚合物。半结晶聚酯在给定的分子量下的熔融粘度较一般等分子量的无定形聚酯要低，这意味着它的引入会明显降低聚酯的软化点和熔融粘度。由于半结晶性聚酯是带有羧基官能团的低聚物，控制好反应比例和反应温度的条件下它可以和支化的羟基进行缩合反应，不仅增加了聚酯的官能度，而且在一定程度上降低了聚酯的软化点。本发明通过调整多元醇和多元酸的加入量和种类，并在一定程度上引进半结晶性低聚物聚酯进行接枝，最终得到了具有一定支化度和反应活性的聚酯，并且得到了近似分子量聚酯不具有的酸值和低软化点。2、环氧树脂D 采用国产环氧D，其环氧值0. 119-0. 128 ；软化点92，有机氯当量/克0. 00065。3、季胺类促进剂本品所完成树脂体系固化温度更低，焦化时间较长，所以需要能够低温下引发反应开始，并能够提供足够引发能量开始反应进行，同时能够有效的增强体系机械强度的固化促进剂。经筛选最终确定为季胺类促进剂，该类固化促进剂代表为卞基氯化胺，此类固化剂的有点在于反应温度低、反应过程不易发生黄变、与树脂交联固化后较其他促进剂具有优异的机械性能。缺点是成本略高，加量高于咪唑类促进剂。同时，使用半结晶聚酯对固化促进剂进行预处理，使用70%半结晶树脂与30%促进剂挤出制成片料，利用结晶树脂的低熔融粘度提高体系的整体水平流动性，并且150°C的软化点也给固化促进剂的起到缓释放作用，该固化促进剂的使用是提高本产品装饰性的主要方式。4、助剂由30% -40%流平剂(如聚丙烯酸酯)、25% -32%润湿促进剂(丙烯酸丁酯或丙烯酸甲酯)、12%-15%安息香、22%- %流动促进剂(聚乙烯改性聚丙烯蜡)组成，在投料前该助剂在混料罐中提前进行预分散。5、表面修复助剂主要成分为聚酰胺蜡同改性聚乙烯蜡的混合物(重量比例7:3)，主要作用在于在涂料熔融固化过程中修复由多体系反应所造成的表面缺陷，同时不会因分子量过低而造成涂层机械性能下降。为了更好的解决此类助剂与粉末涂料相溶性差，对涂料表面造成消光的因素。制备方法是用铝酸酯偶联剂在65°C温度对混合物进行表面偶联处理，提高其润湿性能和材料表面的极性
6、钛白市售产品。7、填料选择沉淀硫酸钡与超细硫酸钡。本发明的制备方法为(1)预混将硫酸钡等填料与经过表面处理过的特殊促进剂和表面修复助剂在搅拌转速SOOrpm，温度20°C下混合1分钟，再和树脂、钛白粉、颜料等其他组分在相同参数下进行混合，预混工序混料时间应不低于3分钟。(2)挤出挤出机三段温度应控制为一区50-60°C，二区90-95 °C，三区 100-105°C，挤出机出料温度控制在130°C以内，在生产过程中严格控制挤出机温度不得高于设定温度上限。挤出机螺杆转速为45Hz，喂料速度35-42HZ。(3)微粉微粉工序副磨转速30-35HZ，喂料速度35_45Hz，转筛使用180目筛网。 微粉过程中尽量避免粉体温度过高，需较好的制冷设备，粉体需保证温度低于30°C。尽量提高粉体流动性，其检验指标应不低于160。由于本品整体粘度较低，生产全过程尽量避免与其他粉末相接处，保证最终产品不被污染。通过以上工艺所得到的粉末的各项基本性能检测数据及结果如下所示。表8白色体系中散热器节能粉末的性能检测结果
准检测结果检测标准胶化时间合格GB/T 16995-1997流动性合格ISO 8130-5 1992烘烤条件150°C/20 分或 180°C/8 分涂膜外观涂膜外观正常
权利要求
1. 一种节能型高装饰性粉末涂料，其特征在于其原料构成组分及其重量份数分别为节能聚酯树脂32-38环氧树脂D22-26季胺类促进剂0.1-0.2助剂2.8-3.6表面修复助剂1.2-2钛白粉18-25填料12-16。
2.根据权利要求1所述的节能型高装饰性粉末涂料，其特征在于所述节能聚酯树脂的原料构成组分、重量百分比及其制备方法分别为端羧基聚酯树脂90% -94%三羟甲基丙烷0.5% -0.8%三官能度芳香酸0. 8% -1.2%羧基饱和聚酯4% -8% ；将上述反应物一次加入反应釜内进行常规的直接酯化法生产，所得到的能聚酯树脂软化点102°C、玻璃化温度52°C、酸值50. 8mgK0H/g、粘度65-70、胶化时间300秒。
3.根据权利要求1所述的节能型高装饰性粉末涂料，其特征在于所述环氧树脂D的环氧值0. 119-0. 128，软化点92，有机氯当量/克0. 00065。
4.根据权利要求1所述的节能型高装饰性粉末涂料，其特征在于所述季胺类促进剂为卞基氯化胺。
5.根据权利要求1所述的节能型高装饰性粉末涂料，其特征在于所述助剂由 30% -40%流平剂、25% -32%润湿促进剂、12% -15%安息香、22% 流动促进剂组成， 并在投料前该助剂在混料罐中提前进行预分散。
6.根据权利要求1所述的节能型高装饰性粉末涂料，其特征在于所述表面修复助剂为聚酰胺蜡同改性聚乙烯蜡的混合物，其重量比例7 3。
7.根据权利要求1所述的节能型高装饰性粉末涂料，其特征在于所述填料选择沉淀硫酸钡与超细硫酸钡。
8.—种如权利要求1所述的节能型高装饰性粉末涂料的制备方法，其特征在于步骤是(1)预混将填料与季胺类促进剂和表面修复助剂在搅拌转速SOOrpm，温度20°C下混合1分钟，再和节能聚酯树脂、钛白粉、环氧树脂D、助剂在相同参数下进行混合，预混工序混料时间应不低于3分钟；(2)挤出挤出机三段温度应控制为一区50-60°C，二区90-95°C，三区100_105°C， 挤出机出料温度控制在130°C以内，在生产过程中严格控制挤出机温度不得高于设定温度上限，挤出机螺杆转速为45Hz，喂料速度35-42HZ ；(3)微粉微粉工序副磨转速30-35HZ，喂料速度35-45HZ，转筛使用180目筛网。粉体温度低于30°C，粉体流动性不低于160。
全文摘要
本发明涉及一种节能型高装饰性粉末涂料及其制备方法，粉末涂料采用自主研发的节能聚酯树脂，结合进口树脂和经过筛选的多种特效助剂研制成的新型节能粉末，改善了目前市场上低温固化产品的流平差，光泽低等问题，在保证节能的同时提高了装饰性能。本粉末涂料节能效果好，机械性能和装饰性能高，与进口聚酯制作的粉末相比，综合性能更优，改善了国内低温粉末涂料易黄变、机械性能差、装饰性能差的缺点。在越来越重视节能减排的今天，节能型高装饰性粉末涂料的出现，填补了国内市场空白，必将具有极大的市场发展和应用潜力。
文档编号C09D5/03GK102153940SQ20111006714
公开日2011年8月17日 申请日期2011年3月21日 优先权日2011年3月21日
发明者段光远, 解晓雷, 谢振东, 赵金祥 申请人:天津翔盛粉末涂料有限公司