一种用于替代电动车油漆的粉末涂料及其制备方法与流程

文档序号:15306041发布日期:2018-08-31 21:00阅读:440来源:国知局
本发明涉及电动车粉末涂料
技术领域
,具体涉及一种用于替代电动车油漆的粉末涂料及其制备方法。
背景技术
:电动车表面涂装市场中主要采用溶剂型涂料,涂装效率低,尤其是高voc对人员和环境造成的污染,不符合环保的要求。而粉末涂料作为环保型涂料品种之一,符合涂料发展方向,在各行业也越来越广泛应用,对于粉末涂料在电动车上的应用研究,已经在如火如荼的进行。粉末涂料具有自身的生产工艺特点,不像溶剂型涂料那样低温固化,一般而言我们将固化温度在180-200℃之间的粉末涂料定为标准固化型粉末涂料,将固化温度130-160℃之间的粉末涂料定为低温固化型,而将固化温度110-130℃之间的粉末涂料定为超低温固化型。目前应用于电动车替代油漆的粉末涂料,普遍为标准固化型粉末涂料,能耗高,并且不能适应电动车现有涂装工艺和固化条件,限制了粉末涂料在电动车上的广泛应用。所以,粉末涂料低温固化已成为电动车用粉末涂料发展的目标,而且,市场上的低温固化型粉末涂料也屡见不鲜。粉末涂料主要由树脂、填料、助剂和颜料组成,现有的低温固化型粉末涂料并不适用于电动车的涂装,由于电动车涂装要求的涂装颜色十分鲜艳,而这类使用于粉末涂料中的颜料存在着吸油量大的问题,吸油量是指每100克颜料所能吸收的精制亚麻油的量,能够在一定程度上衡量颜料对涂料体系粘度的影响,吸油量越大则粉末涂料的流平越差、光泽性差。饱和度低的缺点。技术实现要素:针对上述现有技术的不足,本发明提供一种用于替代电动车油漆的粉末涂料及其制备方法。技术方案如下:一种用于替代电动车油漆的粉末涂料,包括以下重量份的组分:聚酯树脂62-65份,羟基聚酯1-3份,固化剂4.5-5份,流平剂0.8-1.2份,消泡剂0.5-1.5份,脱气剂0.8-1.2份,催化剂0.5-1份,硫酸钡18-24份,专用颜料2-7份;所述专用颜料包括耐候性有机颜料、钛酸酯偶联剂、无水乙醇,所述耐候性有机颜料、钛酸酯偶联剂、无水乙醇的配比为40-50:2-9:1-4。优选的,所述聚酯树脂的酸值为30-35mg·koh/g,玻璃化温度为58-68℃,粘度为3500-4500(200℃,mpa·s)。更优选的,所述聚酯树脂的酸值为33mg·koh/g,玻璃化温度为60℃,粘度为4000(200℃,mpa·s)。优选的,所述羟基聚酯的羟值为90-110mg·koh/g,粘度为2500-3500(200℃,mpa·s)。更优选的,所述羟基聚酯的羟值为95mg·koh/g,粘度为2600(200℃,mpa·s)。优选的,所述流平剂为丙烯酸酯均聚物流平剂、硅酮改性流平剂中的一种或其混合物。更优选的,所述流平剂为硅酮改性流平剂。优选的,所述脱气剂为改性聚乙烯或聚醚寡聚物。所述改性聚乙烯或聚醚寡聚物均具有底材脱气好和不黄变的特性。优选的,所述催化剂采用205-208℃熔点的抗黄变催化剂母粒,所述抗黄变催化剂母粒为抗黄变催化剂稀释的母粒,所述抗黄变催化剂为三苯基乙基溴化磷,用以稀释的母粒为聚酯树脂优选的,所述耐候性有机颜料、钛酸酯偶联剂、无水乙醇的配比为50:2:1。优选的,所述耐候性有机颜料为颜料红254或颜料黄139中的一种。具体的,所述颜料红254的cas号为84632-65-5;,所述颜料黄139的cas号为36888-99-0。一种用于替代电动车油漆的粉末涂料的制备方法,包括如下步骤:(1)制备专用颜料:将耐候性有机颜料、钛酸酯偶联剂、无水乙醇按照40-50:2-9:1-4的配比在110℃下混合8-10分钟,然后在75℃下保持5-10分钟,冷却放出;(2)取聚酯树脂62-65份,羟基聚酯1-3份,固化剂4.5-5份,流平剂0.8-1.2份,消泡剂0.5-1.5份,脱气剂0.8-1.2份,催化剂0.5-1份,硫酸钡18-24份,专用颜料2-7份放入预混机中混合360秒;(3)将步骤(2)混合后的原料通过挤出机进行熔融挤出,挤出机设定1区温度90-95℃,2区温度95-100℃;(4)冷却后粗破碎,通过空气分级磨进行细粉碎;(5)将步骤(4)细粉碎后的原料经过180-200目筛网的筛选机,得到平均粒径d50为28-32μm的粉末涂料;(6)将步骤(5)得到的粉末涂料储存于温度为低于25℃的空调房中。一种用于替代电动车油漆的粉末涂料的应用,包括以下步骤:(1)将经过烘烤的电动车进行冷却,补300-1000μm厚度的原子灰,完全固化后用180目细砂纸打磨,再经过除油处理;(2)将制备得到的粉末涂料用静电喷涂,在固化炉中进行烘烤,所述烘烤温度设定为135-145℃,所述烘烤时间为25-35min,然后冷却。优选的,所述步骤(1)进行烘烤采用的是固化炉,所述固化炉采用天然气加热或电加热方式。本发明的有益效果:1、在制备专用颜料时,在加热状态下混合,能够让无水乙醇快速挥发,以免生产中,小分子挥发影响粉末涂料表面效果;在75℃下保持10分钟,是为了让钛酸乙二酯和无水乙醇能够充分润湿并包覆在耐候性有机颜料颗粒的表面,并且混合均匀。2、使用专用颜料的一种电动车替代油漆用粉末涂料,降低了粉末涂料的粘度,提高了流平性,这是因为专用颜料降低了其本身的吸油量,所以作为粉末涂料组分时,会显著降低粉末涂料体系的粘度,所以流平性会更好。当使用有机颜料为颜料红254时的专用颜料,吸油量降低为30-35g/100g,只使用颜料红254时的吸油量为45-55g/100g;当使用有机颜料为颜料黄139时的专用颜料,吸油量降低为35~47g/100g,只使用颜料黄139时的吸油量为45-69g/100g。3、使用专用颜料的一种电动车替代油漆用粉末涂料中,聚酯树脂能够使粉末涂料具有较好的表面硬度、并且兼顾了光泽度和外观流平性能和耐候性;使用羟基聚酯,能够兼顾到涂膜机械性能,而且因为羟基聚酯具有较低的熔融粘度,并且不参与反应,会降低该粉末涂料体系的粘度,对促进流平起到积极作用,且不影响耐候性;使用硅酮改性流平剂,提高了粉末涂料重涂性能;使用脱气剂和消泡剂,显著减少电动车表面因为补原子灰而造成的表面气孔或者失光的缺陷;使用催化剂,提高了粉末涂料的反应性,降低了粉末体系的固化温度;使用专用颜料,减低了粉末涂料的粘度,能够提高流动性和光泽度。具体实施方式下面结合实施例对本发明进行进一步的阐述:一种用于替代电动车油漆的粉末涂料,包括以下重量份的组分:聚酯树脂62-65份,羟基聚酯1-3份,固化剂4.5-5份,流平剂0.8-1.2份,消泡剂0.5-1.5份,脱气剂0.8-1.2份,催化剂0.5-1份,硫酸钡18-24份,专用颜料2-7份。所述专用颜料包括耐候性有机颜料、钛酸酯偶联剂、无水乙醇,所述耐候性有机颜料、钛酸酯偶联剂、无水乙醇的配比为40-50:2-9:1-4。所述实施例1-9中的一种用于替代电动车油漆的粉末涂料的具体成分如表1,具体的,所述实施例1-3中的颜料为所述专用颜料,实施例4-9中的颜料为普通颜料。表1实施例1-7粉末涂料的组分及其按照重量分数表示的含量实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5实施例6实施例7实施例8实施例9聚酯树脂626562656262626262固化剂4.74.94.74.94.74.74.74.74.7流平剂1.211.2111.21.21.21.2消泡剂0.80.50.50.50.50.50.50.50.5脱气剂10.50.50.50.50.5111羟基聚酯323111133催化剂0.80.50.50.50.50.50.50.50.8硫酸钡18.322.119.620.623.823.623.121.120.8颜料73.58666666实施例1具体的,所述耐候性有机颜料、钛酸酯偶联剂、无水乙醇的配比为50:2:1。具体的,所述耐候性有机颜料为颜料红254;所述钛酸酯偶联剂为钛酸乙二酯。具体的,所述聚酯树脂的酸值为33mg·koh/g,玻璃化温度为60℃,粘度为4000(200℃,mpa.s);所述羟基聚酯的羟值为95mg·koh/g,粘度为2600(200℃,mpa.s);所述催化剂采用207℃熔点的抗黄变母粒,所述抗黄变催化剂为三苯基乙基溴化磷,用以稀释的母粒为聚酯树脂。并且所述聚酯树脂为湛新树脂(上海)有限公司的e04431,所述固化剂是异氰脲酸三缩水甘油酯;所述流平剂为硅酮改性流平剂,具体为埃斯特伦的pl-200a;消泡剂为特洛伊powdermate-542dg;脱气剂具体为德国byk-961;羟基聚酯为浙江光华新材料有限公司gh-6601。一种用于替代电动车油漆的粉末涂料的制备方法,包括如下步骤:(1)制备专用颜料:将耐候性有机颜料、钛酸酯偶联剂、无水乙醇按照50:2:1的配比在110℃下,在搅拌器中混合10分钟,然后在75℃下保持10分钟,冷却放出;(2)按照表1中,实施例1的成分,放入预混机中混合360秒;(3)将步骤(2)原料通过挤出机进行熔融挤出,挤出机设定1区温度90-95℃,2区温度95-100℃;(4)冷却后粗破碎,通过空气分级磨进行细粉碎;(5)将步骤(4)细粉碎后的原料经过180-200目筛网的筛选机,得到平均粒径d50为28-32μm的粉末涂料;(6)将步骤(5)得到的粉末涂料储存于温度为低于25℃的空调房中。一种用于替代电动车油漆的粉末涂料的应用,包括以下步骤:(1)将经过烘烤的电动车进行冷却,补300-1000μm厚度的原子灰,完全固化后用180目细砂纸打磨,再经过除油处理;(2)将制备得到的粉末涂料用静电喷涂,在固化炉中进行烘烤,所述烘烤温度设定为140℃,所述烘烤时间为30min,然后冷却。优选的,所述步骤(1)中固化炉采用环保型的天然气加热方式。实施例2具体的,所述耐候性有机颜料、钛酸酯偶联剂、无水乙醇的配比为42:7.5:3.8。具体的,所述耐候性有机颜料为颜料红254;所述钛酸酯偶联剂为钛酸乙二酯。具体的,所述聚酯树脂的酸值为30mg·koh/g,玻璃化温度为57℃,粘度为3550(200℃,mpa.s);所述羟基聚酯的羟值为91mg·koh/g,粘度为2500(200℃,mpa.s);所述催化剂采用207℃熔点的抗黄变催化剂母粒,所述抗黄变催化剂母粒为抗黄变催化剂稀释的母粒,所述抗黄变催化剂为三苯基乙基溴化磷,用以稀释的母粒为聚酯树脂。所述聚酯树脂为湛新树脂(上海)有限公司的e04431;所述固化剂是异氰脲酸三缩水甘油酯固化剂;所述流平剂为丙烯酸酯流平剂,是宁波南海化学有限公司的glp788;消泡剂为特洛伊powdermate-542dg;脱气剂为德国byk-961;羟基聚酯为浙江光华新材料有限公司gh-6601。一种用于替代电动车油漆的粉末涂料的制备方法,包括如下步骤:(1)制备专用颜料:将耐候性有机颜料、钛酸酯偶联剂、无水乙醇按照42:7.5:3.8的配比在110℃下,在搅拌器中混合8分钟;然后在75℃下保持6分钟,冷却放出;(2)按照表1中,实施例2的成分,放入预混机中混合360秒;(3)将步骤(2)原料通过挤出机进行熔融挤出,挤出机设定1区温度90-95℃,2区温度95-100℃;(4)冷却后粗破碎,通过空气分级磨进行细粉碎;(5)将步骤(4)细粉碎后的原料经过180-200目筛网的筛选机,得到平均粒径d50为28-32μm的粉末涂料;(6)将步骤(5)得到的粉末涂料储存于温度为低于25℃的空调房中。一种用于替代电动车油漆的粉末涂料的应用,包括以下步骤:(1)将经过烘烤的电动车进行冷却,补300-1000μm厚度的原子灰,完全固化后用180目细砂纸打磨,再经过除油处理;(2)将制备得到的粉末涂料用静电喷涂,在固化炉中进行烘烤,所述烘烤温度设定为135℃,所述烘烤时间为25min,然后冷却。优选的,所述步骤(1)中固化炉采用环保型的天然气加热方式。实施例3具体的,所述耐候性有机颜料、钛酸酯偶联剂、无水乙醇的配比为48:3:1.5。具体的,所述耐候性有机颜料为颜料黄139;所述钛酸酯偶联剂为钛酸乙二酯。具体的,所述聚酯树脂的酸值为35mg·koh/g,玻璃化温度为67℃,粘度为4500(200℃,mpa.s);所述羟基聚酯的羟值为109mg·koh/g,粘度为3500(200℃,mpa.s),所述催化剂采用208℃熔点的抗黄变催化剂母粒,所述抗黄变催化剂母粒为抗黄变催化剂稀释的母粒,所述抗黄变催化剂为三苯基乙基溴化磷,用以稀释的母粒为聚酯树脂。所述聚酯树脂为湛新树脂(上海)有限公司的e04431;所述固化剂是异氰脲酸三缩水甘油酯固化剂;所述流平剂为硅酮改性流平剂,是埃斯特伦pl200a;消泡剂为特洛伊powdermate-542dg;脱气剂为德国byk-961;羟基聚酯为浙江光华新材料有限公司gh-6601。一种用于替代电动车油漆的粉末涂料的制备方法,包括如下步骤:(1)制备专用颜料:将耐候性有机颜料、钛酸酯偶联剂、无水乙醇按照48:3:1.5的配比在110℃下,在搅拌器中混合8分钟;然后在75℃下保持6分钟,冷却放出;(2)按照表1中,实施例3的成分,放入预混机中混合360秒;(3)将步骤(2)原料通过挤出机进行熔融挤出,挤出机设定1区温度90-95℃,2区温度95-100℃;(4)冷却后粗破碎,通过空气分级磨进行细粉碎;(5)将步骤(4)细粉碎后的原料经过180-200目筛网的筛选机,得到平均粒径d50为28-32μm的粉末涂料;(6)将步骤(5)得到的粉末涂料储存于温度为低于25℃的空调房中。一种用于替代电动车油漆的粉末涂料的应用,包括以下步骤:(1)将经过烘烤的电动车进行冷却,补300-1000μm厚度的原子灰,完全固化后用180目细砂纸打磨,再经过除油处理;(2)将制备得到的粉末涂料用静电喷涂,在固化炉中进行烘烤,所述烘烤温度设定为145℃,所述烘烤时间为35min,然后冷却。优选的,所述步骤(1)中固化炉采用环保型的电加热方式。实施例4与实施例1相同,不同之处在于:一种用于替代电动车油漆的粉末涂料的具体成分如表1的实施例4所示,其中,所用颜料是未经处理的普通颜料,具体为鞍山七彩化学有限公司的颜料红254;所述流平剂为丙烯酸酯流平剂,具体为宁波南海化学有限公司的glp788;所述消泡剂具体为宁波南海化学有限公司的安息香。实施例5与实施例1相同,不同之处在于:一种用于替代电动车油漆的粉末涂料的具体成分如表1的实施例5所示,其中,所用颜料为未经处理的普通颜料,具体为鞍山七彩化学股份有限公司的颜料红254;所述流平剂为丙烯酸酯流平剂,具体为宁波南海化学有限公司的glp788;所述消泡剂具体为宁波南海化学有限公司的安息香。实施例6与实施例1相同,不同之处在于:一种用于替代电动车油漆的粉末涂料的具体成分如表1的实施例6所示,其中,所用颜料为未经处理的普通颜料,具体为鞍山七彩化学有限公司的颜料红254;所述消泡剂具体为宁波南海化学有限公司的安息香。实施例7与实施例1相同,不同之处在于:一种用于替代电动车油漆的粉末涂料的具体成分如表1的实施例7所示,其中,所用颜料为未经处理的普通颜料,具体为鞍山七彩化学有限公司的颜料红254。实施例8与实施例1相同,不同之处在于:一种用于替代电动车油漆的粉末涂料的具体成分如表1的实施例8所示,其中,所用颜料为未经处理的普通颜料,具体为鞍山七彩化学有限公司的颜料红254。实施例9与实施例1相同,不同之处在于:一种用于替代电动车油漆的粉末涂料的具体成分如表1的实施例9所示,其中,所用颜料为未经处理的普通颜料,具体为鞍山七彩化学有限公司的颜料黄139。实施例1-9的涂层测试结果见下表2:表2实施例1-9的涂层测试结果实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5实施例6实施例7实施例8实施例9冲击通过通过略差通过略差略差略差略差通过光泽1039698989393939393流平性好好好较好较好较好较好较好较好气泡好好好厚膜针孔厚膜针孔厚膜针孔好好好重涂性好一般好一般一般好好好好饱和度高较高较高一般一般一般一般一般一般在实施例1-9中,在一种用于替代电动车油漆的粉末涂料中,使用专用颜料时,具体使用有机颜料为颜料红254时的专用颜料时,吸油量降低为30-35g/100g,而只使用颜料红254作为颜料的粉末涂料,其吸油量为45-55g/100g;当使用有机颜料为颜料黄139时的专用颜料,吸油量降低为35~47g/100g,而只使用颜料黄139作为颜料的粉末涂料,其吸油量为45-69g/100g。本发明的一种用于替代电动车油漆的粉末涂料,因为含有能够有效降低颜料的吸油量专用颜料,而更适用于电动车的涂装,进而让一种用于替代电动车油漆的粉末涂料,能够得到流平性好、光泽性好、高饱和度的优秀涂层。当前第1页12
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