本发明属于粉末涂料制备技术领域，尤其涉及一种用于粉末涂料的组合物、粉末涂料及其制备方法。
背景技术：
当今世界如何满足生态需求，减少涂料中溶剂的含量，越来越成为人们关注的重点。粉末涂料的一个极大优点是不含溶剂，应用方便、环保，不会产生废气或废渣。粉末涂料的利用率很高，可展现极佳的表面品质。与其它种类的涂料相比，粉末涂料节约成本，生产效率高。另外，对涂料色彩和效果的美感要求，已成为涂料行业的另一种趋势。为了同时满足环保和美观的需求，金属效果粉末涂料为高质量的表面涂装提供了最佳选择，可以提供丰富多彩的颜色和不同效果的外观。
涂料的原料采用不同的金属颜料或珠光颜料。金属颜料品种很多，如铝银粉有浮型、非浮型和闪光型，铜金粉分为青光或红光色调。珠光颜料也有不同颜色和粒径的产品。目前，金属颜料或珠光颜料一般通过以下三种方式来达到提供装饰效果的目的：①熔融挤出法：金属效应颜料和粉末原料一起挤出。这种方法，金属颜料或珠光颜料能够与粉末原料充分的混合，但在熔融挤出过程中，金属颜料或珠光颜料被粉末原料包覆太多，故需要加入量很高才能达到金属效果或珠光效果。另外，在挤出过程及以后的研磨工艺中，片状颜料不可避免会被破坏，结果是颜色发灰，所以，大部分的金属颜料和珠光颜料并不适合该方法。②干混法：在此法中，金属颜料或珠光颜料和底粉进行干混，使用以下设备：a）带有机械混合装置的混合器；b）转鼓式混合器或振动式混合器；干混法的优点是可以很好地分散金属颜料或珠光颜料，颜料颗粒不会被粉碎和破坏，缺点是由于金属颜料或珠光颜料与底粉没有任何的粘合，所以在喷涂过程中，金属颜料或珠光颜料容易与底粉分离，造成枪口积粉或工件表面发花；③结合（Bonding）法或邦定法：该过程具有加热过程，把底粉加热到玻璃态转化Tg点，此时底粉由玻璃态转变为粘弹态，在这个过程中，加入金属颜料或珠光颜料，在邦定机搅拌的作用下，金属颜料或珠光颜料被很好的粘结在底粉表面，从而可以防止粉末在喷涂中的堆粉或工件表面发花的现象，并且回收粉也可以得到很好的利用。该方法在生产时存在粉尘爆炸的风险，金属颜料或珠光颜料加入量越多，这种风险越大。
有鉴于此，有必要提供一种可以减少金属颜料或珠光颜料用量的粉末涂料。
技术实现要素：
针对现有技术的问题，本发明的一个目的是提供一种用于粉末涂料的组合物，可以改善各个组分间的相容性，降低金属颜料或珠光颜料的用量。
本发明的另一个目的是提供一种含有所述用于粉末涂料的组合物的粉末涂料。
本发明的再一个目的是提供一种所述粉末涂料的制备方法。
为了实现上述目的，本发明采用下述技术方案：
本发明的一个方面提供了一种用于粉末涂料的组合物，包括以下重量份的组分：
颜料 80~90份；
助剂 1~3份。
所述颜料为金属颜料或珠光颜料。
所述珠光颜料的粒径为10~100μm。更优选地，所述珠光颜料选自河北欧克精细化工有限公司的OXEN 1151、珠光颜料2103T、OXEN 3303、HC153、HC 1530、OX123、5120A；默克珠光颜料Iriodin 6123、Iriodin 323、Xirallic M260-30、ECKAR铝粉PCR801、PCR214、PCR212、PCS1000、PCS2000、PCS3500、PCS5000、PCU1000、PCU2000、PCU3500、PCU5000、ECART PCU1000、BLITZ 2081、欧克 1530C中的至少一种。
所述金属颜料为铝粉、铜粉或金粉中的至少一种。
所述助剂为硬脂酸类分散剂；所述硬脂酸类分散剂进一步为硬脂酸。所述硬脂酸为细粉末形态，可以选用廊坊宏泰化工有限公司的HT339、广州天珑高分子材料科技有限公司的TL201、武汉银彩科技有限公司的L308中的至少一种。
本发明的另一个方面提供了一种所述用于粉末涂料的组合物的制备方法，包括以下步骤：
将80~90份颜料与1~3份助剂混合，然后加入9~17份溶剂，搅拌均匀后过滤，将溶剂滤掉，将剩下的颜料和助剂进行干燥，得到充分干燥的用于粉末涂料的组合物。
所述助剂为硬脂酸类分散剂。
所述溶剂为无水乙醇或丙酮，可选用天津市金卫尔化工有限公司，北京庆凯华丰科技开发有限公司等专业生产无水乙醇的公司的产品。
本发明的再一个方面提供了一种含有所述用于粉末涂料的组合物的粉末涂料，包括以下重量份的组分：
粉末涂料底粉 97~99份，
用于粉末涂料的组合物 1~3份。
优选地，所述粉末涂料底粉为立邦涂料（天津）有限公司或立邦粉末涂料公司生产的环氧-聚酯型粉末涂料、聚酯型（含TGIC）粉末涂料、聚酯型（HAA型）粉末涂料中的一种。
本发明的再一个方面提供了一种所述粉末涂料的制备方法，包括以下步骤：将97~99份粉末涂料底粉和1~3份用于粉末涂料的组合物采用邦定工艺制备得到所述粉末涂料。
由于采用了上述的技术方案，本发明具有以下优点和有益效果：
本发明将用于粉末涂料的组合物添加到粉末涂料底粉中，由于组合物中助剂具有向表面迁移的作用，从而带动与之粘合在一起的金属颜料或珠光颜料上浮，从而使得金属颜料或珠光颜料最大量的上浮到涂层表面，增强闪烁效果。
本发明的用于粉末涂料的组合物通过选用功能性助剂，并预先使助剂与金属颜料或珠光颜料混合，形成特殊的用于粉末涂料的组合物，使用用于粉末涂料的组合物后，对应的金属颜料或珠光颜料含量可减少到原来的1/3-1/2，极大节约了成本。由于可以减少金属颜料或珠光颜料的用量，故可以有效的降低喷涂厂粉尘爆炸的风险。
本发明的用于粉末涂料的组合物的使用方法采用普通干混或邦定工艺，不做任何调整，可保持原有的混合工艺。
本发明的用于粉末涂料的组合物使用同样量的金属颜料，可以明显增强金属效果，扩宽粉末涂料的装饰范围，提高粉末涂料与其它涂料的竞争力。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例对本发明做进一步的说明。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。
在通过以下实施例对本发明的目的予以阐明、解释的情形下，所述组合物的组分均以重量份为通用标准予以释明。在无特别说明的情况下，为简明起见，本发明实施例中所述的“份”与重量份具有相同的意义。
用于粉末涂料的组合物的化学特性：由颜料和助剂组成，在其形成过程中通过溶剂的作用，可使助剂与颜料充分粘合，这一粘合体混入到涂料底粉时，可以依靠助剂在涂料底粉里良好的润湿作用和向涂层表面上浮的作用，带动金属颜料在涂料底粉里的分散和上浮，增强颜料在底粉中相容性，使金属颜料效果得到更大程度的显现。
本发明的反应原理：
1)由于珠光颜料主要由二氧化钛和氧化铁组成，成份中存在氧原子，硬脂酸中存在氢原子，这样在溶液中混合时，氢氧原子之间形成一定程度的分子间氢键；同理选用被二氧化硅或树脂包覆的金属颜料，薄膜中的氧原子与硬脂酸同样可以形成分子间氢键，由于氢键的作用，金属颜料或珠光颜料与硬脂酸紧密结合，硬脂酸表面能低，会较牢固包覆在金属颜料或珠光颜料表面。
2)包覆了硬脂酸的金属颜料或珠光颜料，加入粉末底粉中，在烘烤固化的过程中，硬脂酸与粉末底粉具备较好的融合，有助于改善金属颜料或珠光颜料与粉末底粉的相容性问题，在粉末被加热烘烤的前期，粘度会逐渐降低，硬脂酸向表面上浮，同时拉动与其紧密结合的金属颜料或珠光颜料上浮，促使珠光颜料均匀且最大量的分布在涂层表面，增强表面效果，减少金属颜料或珠光颜料的用量。相容性提高，金属颜料或珠光颜料用量减少，都有助于改善喷涂时枪头堆粉或表面发花现象。
本发明实施例所用的珠光颜料的粒径为10~100μm。
实施例1
颜料ECART PCU1000 90份；
硬脂酸 1份；
无水乙醇 9份；
将90份颜料ECART PCU1000与1份硬脂酸混合，然后加入9份无水乙醇，搅拌均匀后过滤，将溶剂无水乙醇滤掉，将剩下的颜料和助剂进行干燥，得到充分干燥的用于粉末涂料的组合物。
实施例2
颜料BLITZ 2081 85份；
硬脂酸 2份；
无水乙醇 13份；
将85份颜料BLITZ 2081与2份硬脂酸混合，然后加入13份无水乙醇，搅拌均匀后过滤，将溶剂无水乙醇滤掉，将剩下的颜料和助剂进行干燥，得到充分干燥的用于粉末涂料的组合物。
实施例3
颜料（欧克 1530C） 80份；
硬脂酸 3份；
无水乙醇 17份；
将80份颜料欧克 1530C与3份硬脂酸混合，然后加入17份无水乙醇，搅拌均匀后过滤，将溶剂水乙醇滤掉，将剩下的颜料和助剂进行干燥，得到充分干燥的用于粉末涂料的组合物。
实施例4
一种粉末涂料，包括以下组分，按重量份数计：
底粉NPH100系列 （立邦产品型号：AL7NT041406HS30） 99份；
用于粉末涂料的组合物 1份；
所述底粉NPH100系列为立邦涂料（天津）有限公司或立邦粉末公司生产的用于户内使用的环氧-聚酯型粉末涂料，包含各种颜色和光泽产品；用于粉末涂料的组合物加入2%以上时，底粉配方中加入0.3%-0.5%硬脂酸，以便更好的改善相容性；所述用于粉末涂料的组合物为金属颜料或珠光颜料与助剂的混合体，有各种金属效果；所述用于粉末涂料的组合物可用作金属效果粉末涂料。
实施例5
一种粉末涂料，包括以下组分，按重量份数计：
底粉NPD200系列 （MPC9NT41656TS85 ） 98份；
用于粉末涂料的组合物 2份；
所述NPD200系列为立邦涂料（天津）有限公司或立邦粉末公司生产的用于户外使用的聚酯型（含TGIC）粉末涂料，包含各种颜色和光泽产品；用于粉末涂料的组合物加入2%以上时，底粉配方中加入0.3%-0.5%硬脂酸，以便更好的改善相容性；所述用于粉末涂料的组合物为高耐候铝粉或珠光颜料与助剂的混合体，有各种金属效果；所述用于粉末涂料的组合物可用作金属效果粉末涂料。
实施例6
一种粉末涂料，包括以下组分，按重量份数计：
底粉NPD210系列 （MPC7NT42063PF5） 97份；
用于粉末涂料的组合物 3份；
所述NPD210系列为立邦涂料（天津）有限公司或立邦粉末公司生产的用于户外使用的聚酯型（HAA型）粉末涂料，包含各种颜色和光泽产品；用于粉末涂料的组合物加入2%以上时，底粉配方中加入0.3%-0.5%硬脂酸，以便更好的改善相容性；所述用于粉末涂料的组合物为高耐候铝粉或珠光颜料与助剂的混合体，有各种金属效果；所述用于粉末涂料的组合物可用作金属效果粉末涂料。
实施例4~6的邦定生产工艺如下：
自动方式下共有6个邦定参数：
启动频率：邦定开始或将近结束时邦定釜电机运行的频率(较低)；
运行频率：邦定过程中邦定釜电机运行的频率(较高)；
邦定温度设定：邦定的目标温度；
放料时间设定：到达设定温度后，维持邦定温度，继续邦定的时间；
过渡频率设定：从运行频率过渡到较低频率，一般高于启动频率；
延迟供水设定：到达邦定温度后，延迟供水的时间；
邦定机操作规程注意事项：
1、为了减小粉末对桨叶的阻力，应避免在停机的时候加入底粉再启动。因此设置完工艺参数成后，按【启动】键，当机器转速达到启动频率（如10Hz）时再加入底粉，然后按【确认】键。
2、运行频率主要根据所添加的金属颜料或珠光颜料的耐撞击性而定，一般在30-45Hz。若添加粒径≥20μm的银粉（铝粉）、珠光颜料（云母粉）、金粉（铜粉）时频率不宜太高。
3、加颜料时间是根据添加的金属颜料类型而定，当添加的金属颜料是银粉（铝粉），银粉粒径≤12μm时，在加入底粉中间时加入；银粉粒径12-20μm时，在到达邦定温度前10℃左右时加入；银粉粒径≥20μm时，在到达邦定温度前3℃左右时加入；当添加的金属颜料是珠光颜料（云母粉）、金粉（铜粉），在到达邦定温度前3℃左右时加入。
4、金属颜料加入前需用适量底粉进行稀释。银粉粒径≤12μm，建议应用3倍以上的底粉将银粉稀释；银粉粒径12-30μm，建议应用2倍以上的底粉将银粉稀释；银粉粒径≥30μm，建议应用1倍以上的底粉将银粉稀释；珠光颜料（云母粉）、金粉（铜粉），建议应用2倍以上的底粉进行稀释。
5、邦定温度根据底粉的玻璃化温度预设。操作时要在低于预设温度10℃时观察原料在邦定过程中的变化，及时调整设置邦定温度，如温度已经接近设置温度，原料放在手上还没有出现粘结状态，上调邦定温度。如温度远低于设置温度，原料放在手上出现了粘结状态，下调邦定温度。
6、达到邦定效果后，温度降至40-45℃，加入氧化铝C（一般粉末均可加入），使邦定粉末能够更好的分散，邦定时间结束后自动放料至储存罐，储存罐最多只能存放三邦定釜的料，请及时清空储存罐。
7、放料的同时，邦定釜进行自清洗工作，此时严禁开启加料斗的盖子。放料完，程序回到第1步继续邦定。
本发明将用于粉末涂料的组合物添加到粉末涂料底粉中，由于组合物中助剂具有向表面迁移的作用，从而带动与之粘合在一起的金属颜料或珠光颜料上浮，从而使得金属颜料或珠光颜料最大量的上浮到涂层表面，增强闪烁效果。
本发明的用于粉末涂料的组合物通过选用功能性助剂，并预先使助剂与金属颜料或珠光颜料混合，形成特殊的用于粉末涂料的组合物，使用用于粉末涂料的组合物后，对应的金属颜料或珠光颜料含量可减少到原来的1/3-1/2，极大的节约了成本。由于可以减少金属颜料或珠光颜料的用量，故可以有效的降低喷涂厂粉尘爆炸的风险。
本发明的用于粉末涂料的组合物的使用方法采用普通干混或邦定工艺，不做任何调整，可保持原有的混合工艺。
本发明的用于粉末涂料的组合物使用同样量的金属颜料，可以明显增强金属效果，扩宽粉末涂料的装饰范围，提高粉末涂料与其它涂料的竞争力。
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。