一种粉末涂料固化方法与流程

文档序号:16943342发布日期:2019-02-22 21:23阅读:1150来源:国知局

本发明涉及涂料固化技术领域,尤其是一种粉末涂料固化方法。



背景技术:

在金属的涂层中,采用粉末涂料喷涂形成的装饰或功能性表面涂层,获得了广泛的应用。该方法效率高,并且具有较优的环保性能;同时,粉末涂料也得到了大量了开发和研究,使得能够满足各种需求的粉末涂料均具有,降低了喷涂处理的原料成本。目前,粉末涂料固化方法是:先通过加热到超过粉末涂料玻璃化转变温度或者熔点温度,使得喷涂到基材表面的粉末熔融,再实现的降温固化过程,例如对流炉、红外辐射器或者将二者的结合作为热源,实现热固化处理;而在这一过程中,通常需要使得粉末涂料处于140-200℃下加热10-30min左右,才能够实现上述功效。

鉴于此,有研究者就粉末涂料喷涂在基材表面后的固化方法做出了研究,例如专利号为zl99813212.8的粉末喷漆的固化方法,采用近红外范围射线(nir射线)辐射,使得粉末喷漆固化,实现在特定时间内,借助辐射达到粉末喷涂基材的表面温度,经过控制硫酸钡和/或氧化铝、炭黑等的含量,实现的固化过程,使得与现有的固化方法相比,在相同的辐射条件下,能够达到5s的固化时间。再如专利号为200580019828.0粉末涂层制备方法,将粉末涂料组合物涂布到基材表面;在接近环境温度下,采用高能辐射照射所涂布的粉末涂料组合物;增加温度使粉末涂料组合物颗粒塑化、熔融和流平,至熔融的涂层和/或使得熔融的涂层固化;通过改变uv-辐照时间和强度,实现对涂层光泽度到任何水平的控制。可见,现有技术中对固化的时间以及固化过程的能量控制,对涂层光泽度水平控制情况作出了大量的研究;但,对于固化过程中,均会对涂层的色泽、光泽以及硬度、韧性等指标造成严重影响,而对于在何种条件下进行固化,实现其性能指标的稳定性,以确保能够实现稳定光泽度和性能指标涂层的生成,同时又能够降低对固化过程的参数指标的控制难度,方便施工,成为当前粉末涂料固化处理所研究的重点。



技术实现要素:

为了解决现有技术中存在的上述技术问题,本发明提供一种粉末涂料固化方法。

具体是通过以下技术方案得以实现的:

粉末涂料固化方法,包括以下步骤:

(1)将粉末涂料采用喷枪机喷涂在基材表面;

(2)在常温环境下,采用强度分布介于波长范围800-900nm的近红外范围射线照射2s后,采用uv辐射辐照粉末涂料,经过增加温度使得粉末涂料熔融、流平,形成熔融涂层,uv辐射辐照下固化;

其中,在熔融前,采用的uv辐射辐照剂量为200-230mj/cm2;在熔融之后,将uv辐射辐照剂量调整为35-45mj/cm2

就该方法而言,能够维持制备而成的涂层表面的光泽度稳定,使得按照上述操作方法,在上述操作方法操作的技术参数指标范围之内进行操作过程中,不会导致涂层色泽以及理化性能指标发生变化,使得加工稳定,降低了加工难度;并经过处理过程中,采用din67530进行测定涂层光泽在60°下的结果,其显示,经过上述控制uv辐射辐照剂量范围以及固化过程中uv辐射辐照剂量的控制,有效使得制备的涂层光泽在60°下维持在95-105%之间,极大程度的缩小了光泽变化范围,提高了制备的涂层光泽度的稳定性。

除此之外,本发明经过将步骤(2)中在常温下采用近红外范围射线照射2s中,实现预热,并结合uv辐射已经预热的粉末涂料,并增加热量,使得熔融流平之后,再在uv辐射下进行辐照固化,并控制熔融前后的uv辐射剂量,使得固化成型的涂层光泽度(60°)稳定在95-105%之间,降低了幅度,降低了特定涂层制备难度;同时,并经过对涂层挠曲性和摆杆硬度进行测定,测定的方法参照的是(虞莹莹,江苏鸿业涂料科技产业有限公司,江苏常州,2013016《摆杆法测定涂膜硬度的方法及评述》)中所介绍的双摆方法进行的测定。进而得出,对于在熔融前,采用的uv辐射辐照剂量,优选为210-220mj/cm2。更加优选为225mj/cm2。在熔融之后,将uv辐射辐照剂量,优选为40mj/cm2。使得挠曲性达到8以上,而且摆杆硬度达到了230以上;尤其是对于在喷涂粉末涂料之前,将基材预热至比常温高出10-30℃。能够有效减少增加热量时间,同时改善涂层形成之后的硬度,使得在相同条件下,达到250以上。

在本发明中,对于增加温度的过程中,其采用红外辐射器辐射加热,也可以是其他的加热方法进行加热处理。

具体实施方式

下面结合具体的实施方式来对本发明的技术方案做进一步的限定,但要求保护的范围不仅局限于所作的描述。

实施例1-9的试件按照以下制备方式进行制备处理:

制备粉末涂料:将环氧树脂30kg,聚乙烯树脂8kg、颜料8kg、聚二甲基硅氧烷3kg、乙烯基三胺7kg、光引发剂0.2kg。

粉末涂料采用双螺杆挤出机,在80-95℃的挤出温度下挤出,压片,冷却,粉碎,研磨至适于喷雾的粒度范围,即得。

将实施例制备的粉末涂料置于静电喷枪喷雾到金属基材试片上,喷涂至涂层膜厚度为60-65μm之间。并在常温环境下,采用强度分布介于波长范围800-900nm的近红外范围射线照射2s后,采用uv辐射辐照粉末涂料,经过增加温度使得粉末涂料熔融、流平,形成熔融涂层;在增加温度过程中,采用红外辐射器辐射加热至130-140℃,并在3min内完成粉末涂料熔融,并在uv辐射辐照下固化,并对采用的不同的uv辐射辐照剂量进行控制,制备出不同的试件,将其进行理化指标的检测,其结果如下表1所示:

表1

由表1的数据显示结果可以看出,对于熔融前后uv辐射剂量和熔融后uv辐射剂量的控制,将会有助于改善涂层的光泽度稳定范围,优化涂层硬度,提高涂层理化指标性能。

本研究者进一步的,对上述实施例6和实施例1的熔融前的uv剂量进行交换,制备成试件,并按照上述方法,测定60°光泽和摆杆硬度,其结果为光泽度为36.4%,硬度在100左右,可见,对于熔融前和熔融后的uv剂量匹配不合理,也将会极大程度的影响制备而成的涂层效果和理化指标参数。

除此之外,本研究者还将上述实施例4和实施例7的试件制备和处理方法的基础上,将基材表面进行升温处理至比常温高出10-30℃左右后,再将粉末涂料喷涂在表面后,按照实施例4和实施例7的固化方法进行处理,并对其理化指标进行检测,其结果如下表2所示:

表2

由表2的数据显示可以看出,对于基材温度的变化,将会对采用不同熔融前后的uv剂量辐射的试件的光泽度稳定性以及摆杆硬度增强性方面,有着不同的影响;但,经过对比可以发现,在温度变化趋于10-30℃的增加范围之内,其对理化指标的变化具有增强稳定的趋势,因此,对于基材表面的升温处理,优选在10-30℃之间。

以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

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