一种用于静电粉末涂料的免邦定珠光颜料及其制备方法与流程

本发明涉及珠光颜料生产，更具体地说，本发明涉及一种用于静电粉末涂料的免邦定珠光颜料及其制备方法。

背景技术：

1、珠光颜料是一种光学效应颜料，具有金属颜料的闪光效果，又能产生天然珍珠的柔和色泽，在受到阳光照射时，能产生多层次的反射，反射光相互作用而呈现出柔和夺目或五彩缤纷光泽及色彩，珠光颜料具有遮盖力强、折射率高、优异化学稳定性、色彩丰富、耐酸碱、无毒等特点，已广泛应用于涂料、塑料、橡胶、油墨、纸张、纺织品、化妆品、装饰品、工艺品、皮革、搪瓷、陶瓷、包装用品、印刷装潢和建筑材料等诸多领域。

2、云母钛珠光颜料是研究最广泛、技术最成熟的一类珠光颜料，由于二氧化钛和云母基材的折射率不同，通过光线的多重反射与干涉作用产生较好的珠光效应、色彩效应和视角闪色效应，随着社会和经济的发展，人们对美及色彩产生了更高层次的追求，珠光颜料的行业发展十分迅猛。

3、粉末涂料是以固体树脂和颜料、填料及助剂等组成的固体粉末状合成树脂涂料，与普通溶剂型涂料及水性涂料相比，粉末涂料的分散介质不是溶剂和水，而是空气，粉末涂料被称为4e型涂料，具有高生产率(efficiency)、优良涂膜性能(excellence)、生态环保型(ecology)和经济型(economy)的优点，近几十年来粉末涂料作为涂料工业的新技术得到迅速发展。随着国家对环保的要求越来越高，漆改粉是不可避免的大趋势。

4、由于珠光颜料和粉末涂料的特性，使用传统工艺制备高珠光颜料含量的复合粉末涂料是比较困难的，原因在于：传统粉末涂料制备工艺采用的熔融混炼挤出和高速粉碎会破坏珠光颜料结构，造成无法显现出珠光效果，因此，必须在粉体涂料制成后再添加珠光颜料，但是云母钛珠光颜料的带电性能很差，在静电喷涂过程中容易造成上粉率低和容易堵枪的问题，最后导致涂膜表面珠光颜料分布不均、涂膜外观不稳定等问题。

5、制备珠光型粉末涂料研发方法主要有：

6、(1)干混工艺：该工艺具有过程简易，设备简单的特点，但是干混后珠光颜料颗粒无法和粉末涂料颗粒粘连在一起，所以静电喷涂效果不佳，代表专利有cn103160181a和cn111617721a。

7、(2)邦定法：该工艺包括了一种特殊的混料程序，用于解决粉末涂料和珠光颜料之间的附着问题，因而邦定法制备的珠光型粉末涂料具有更稳定的性能。邦定工艺具体是将粉末涂料预热到其软化点，然后加入珠光颜料将其与粉末涂料颗粒粘连在一起，因此在静电喷涂中两种颗粒不会分离，喷涂效果较稳定，该技术是目前制备珠光型粉末涂料的主流技术，代表专利有cn105273583b、cn108102506a、cn108841299a和cn111560209a等。

8、但是由于粉末涂料每个颗粒表面粘连的珠光颗粒取向各异，而珠光颜料的珠光效应是与珠光颜料的片状平面方向有关，因此，采用邦定工艺制备的珠光型粉末涂料静电喷涂的效果不能达到珠光颜料最佳的光泽效果，此外，邦定工艺还存在无法邦定过多珠光颜料的问题，不适用于制备高珠光含量的粉末涂料。

9、(3)其它工艺：粉末涂料和珠光颜料热熔混合制备珠光型粉末涂料的工艺(cn108112257b、cn112724798a和cn112724804a)，珠光粉体和粉末涂料混合后进行喷雾处理的工艺(cn101302366b)。

10、上述工艺主要着眼于珠光颜料与粉末涂料在混合过程中提高两种粉体混合/邦定的效果，由于珠光颜料的珠光特性与其片状平面方向有关，上述工艺无法充分发挥珠光颜料最佳的光泽效果，对珠光颜料进行粉体表面改性，改善其用于静电喷涂过程存在的问题，理论上可以取得更佳的应用效果，专利cn111518419a、cn107400383b、cn107400394b、cn113248944a和cn105860593b提出了采用液相表面包覆改性工艺对珠光颜料进行表面处理，制备出改性珠光颜料直接用于粉末涂料应用，众所周知，液相工艺虽然工艺操控性强，过程步骤相对简单，但是存在批次稳定性差和废液处理繁琐的问题，因此，研究一种新的用于静电粉末涂料的免邦定珠光颜料及其制备方法来解决上述问题具有重要意义。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的上述缺陷，本发明提供了一种用于静电粉末涂料的免邦定珠光颜料及其制备方法，本发明所要解决的技术问题是：现有技术中的珠光颜料制备方法难以改善其用于静电喷涂时所存在的问题，而且制备出来的珠光颜料存在着光泽效果较差的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于静电粉末涂料的免邦定珠光颜料，所述免邦定珠光颜料包括改性珠光颜料本体和包覆于改性珠光颜料本体表面的纳米二氧化硅改性层，所述改性珠光颜料包括改性珠光颜料本体和包覆于珠光颜料本体表面的氧化锡和二氧化钛的包覆层。

3、作为本发明的进一步方案：所述珠光颜料本体包括天然云母基材珠光颜料、合成云母基材珠光颜料、二氧化硅基材珠光颜料和氧化铝基材珠光颜料中的一种或多种混合物。

4、所述珠光颜料的粒径为5～125μm，优选的，所述珠光颜料的粒径为10～60μm。

5、所述珠光颜料的径厚比≥50。

6、作为本发明的进一步方案：所述纳米二氧化硅改性层的厚度为1～30nm，优选地，所述纳米二氧化硅改性层的厚度为5～10nm。

7、所述纳米二氧化硅改性层的包覆率为0.1～10％，优选地，所述纳米二氧化硅改性层的包覆率为1～3％。

8、所述氧化锡和二氧化钛的包覆层包括三层氧化锡包覆层和三层二氧化钛包覆层，且三层氧化锡包覆层和三层二氧化钛包覆层交替设置。

9、所述氧化锡包覆层的包覆率为1～3％，优选地，所述氧化锡包覆层的包覆率为2％，所述二氧化钛包覆层的包覆率为10～50％，优选地，所述二氧化钛包覆层的包覆率为20～45％。

10、一种用于静电粉末涂料的免邦定珠光颜料的制备方法，包括以下步骤：

11、s1、以珠光颜料本体为基材，置于反应器中，调节操控参数使珠光颜料本体粉体处于不断运动状态，将氧化锡经雾化喷嘴均匀喷入反应器，持续反应一段时间使氧化锡与珠光颜料本体表面充分接触并形成氧化锡包覆层。

12、s2、包覆完成后将二氧化钛经雾化喷嘴均匀喷入反应器，持续反应一段时间使二氧化钛与珠光颜料本体表面充分接触并形成二氧化钛包覆层，将得到的物料冲洗干净后，以其为基材，置于反应器中重复以上步骤，直至在珠光颜料本体表面形成三层氧化锡包覆层和三层二氧化钛包覆层，再次冲洗干净后进行高温烘干和超高温煅烧，得到改性珠光颜料本体。

13、s3、再次设置反应器升温至一定温度后维持恒温状态，将改性珠光颜料本体粉末置入反应器中，调节操控参数使改性珠光颜料本体粉体在反应器内部处于不断运动状态。

14、s4、将前驱体经雾化喷嘴均匀喷入反应器，与改性珠光颜料本体粉末充分接触，发生反应，持续一定反应时间，反应器降温后取出改性后的免邦定珠光颜料。

15、作为本发明的进一步方案：所述前驱体是正硅酸乙酯、硅溶胶、硅烷偶联剂中的一种或多种混合物。

16、作为本发明的进一步方案：所述反应器是流化床、震动床、回转炉中的一种。

17、所述反应器的操作气体是氮气、氩气和空气中的一种或多种混合物。

18、所述流化床的操作气速为0.05～0.5m/s。

19、所述震动床的振动敲击频率为60～300次/分钟。

20、作为本发明的进一步方案：所述回转炉的旋转速率为5～60r/min。

21、所述高温烘干的温度为120～130℃。

22、所述高温煅烧的温度为800～900℃。

23、作为本发明的进一步方案：所述改性化学反应温度为200～700℃，优选地，所述改性化学反应温度为300～500℃，所述改性化学反应温度为300～500℃。

24、所述改性化学反应持续时间为1～30min，优选地，所述改性化学反应持续时间为5～15min。

25、本发明的有益效果在于：

26、1、本发明通过原位沉积纳米二氧化硅对其进行改性处理，含量可控，且可以均匀完整包覆在改性珠光颜料本体表面，提升珠光颜料用于粉末涂料静电喷涂过程中的上粉率和喷涂效果，并且通过在珠光颜料本体表面进行氧化锡和二氧化钛的包覆，依靠对自然光中波长不同的各色光线进行选择性的反射﹑折射﹑透射来创造各种魔术般的色相和光泽，可以大幅提升珠光颜料本体表面的光泽度、亮度和饱和度，可直接用于粉末涂料应用，片状的珠光颜料可通过静电喷涂成膜，片状取向与膜一致，极大化发挥珠光颜料的珠光效应，解决了现有邦定工艺存在的珠光颜料邦定取向各异影响光泽效果的问题。

27、2、改性珠光颜料添加到粉末涂料没有含量控制问题，可根据涂料效果随意调节珠光颜料添加量，解决了现有邦定工艺存在的无法过多邦定珠光颜料的问题。

28、3、采用气相沉积技术对珠光颜料进行表面包覆处理，改性工艺简单，经济性好，绿色环保，解决了现有液相包覆工艺存在的批次稳定性差和废液处理繁琐的问题。