一种自清洁粉末涂料的制作方法

xiaoxiao2020-7-8  9

专利名称:一种自清洁粉末涂料的制作方法
技术领域
本发明涉及一种涂料,尤其涉及一种自清洁粉末涂料,属于涂料材料技术领域。
背景技术
随着涂料产品品种越来越多,应用范围的不断扩大,涂料工业已成为化学工业中一个重要的独立工业生产部分。且在涂料工业中,粉末涂料属于发展最快的一类。但是,随着世界上日益严重的大气污染,环保法规对污染控制的日益严格 ,要求开发无公害、省资源的涂料品种。因此,无溶剂、具有保护和装饰综合性能的粉末涂料,便因其具有的经济效益和社会效益而获得飞速发展。但是,现有技术中的粉末涂料使用后,普遍需要投入大量的人力进行维护和清洁,维护成本高,社会效益低,且产品表面的清洁度也会下降,随着时间的推移造成外观的损坏,或者有些自清洁粉末涂料产品的原料成本过高,不利于实现产业化应用。如目前商品化的自清洁粉末涂料产品,其主要是利用二氧化钛受紫外照射产生分解作用而起到的自清洁效果,这种产品大多是进口产品,价格比较昂贵,且其对太阳光的依赖性比较强,只有在一定强度太阳光的作用下,才能起到很好的作用,且由于二氧化钛的氧化能力较强,在很多有机涂料中都不能使用,从而也限制了其应用。如中国专利申请(公开号CN1660944A)的一种自清洁涂料及其制备方法,具体披露了一种自清洁涂料按重量百分比3% 10%纳米二氧化钛粉末;33% 50%的漆料;
0.2% 10%分散剂及其它助剂,并且所述的漆料包括有金属粉体。该涂料具有较好的自清洁能力,效果也比较好,但也正由于其是在光催化作用下的自清洁能力及二氧化钛氧化能力较强,对聚酯类原料也有一定的影响,使该涂料在制备和应用方面都受到很大的程度的限制,且该类产品大多价格比较昂贵。

发明内容
本发明针对以上现有技术中存在的缺陷,提供一种自清洁效果好、成本低、原料配比合理的自清洁粉末涂料。本发明的目的是通过下列技术方案来实现的一种自清洁粉末涂料,该涂料主要由以下成分重量百分比的原料制备得到聚酯60% 70% ;固化剂10% 15% ;流平剂0· 5% I. 5% ;光亮剂0· 5%
1.5% ;自清洁剂3. 0% 10% ;偶联剂8. 0% 12%。本发明的自清洁粉末涂料以聚酯为主要原料,通过加入自清洁剂和偶联剂,利用偶合剂特有的分子桥接作用使涂料组合物中的固化剂、流平剂、光亮剂等能够与高分子材料聚酯更好的相容,并结合自清洁剂的桥接作用,实现很好的清洁作用,同时本发明的涂料中各组成配比合理,各成分之间相辅相成,且所用的原料易得,不需要使用价格昂贵的二氧化钛等清洁剂。使用本发明的自清洁涂料喷涂于产品后,基本上无需进行人工清洁操作或者另加清洁剂清洗,如喷涂于城市护栏后,积聚在护栏上的灰尘等污染物能在雨水的冲刷下就可以自动清洗,清洁效果能够达到90%以上,同时还克服了现有的涂料需在太阳光的作用下才能实现自清洁的效果;如涂覆在厨房用品上,清洗时,无需另外添加清洗液等洗涤用品对油污进行清洗,直接擦拭即可实现完全清洁效果。在上述的自清洁粉末涂料中,所述的原料还包括重量百分比为5. 0% 8. 0%的交联剂。所述的交联剂如离子交换树脂交联剂等。通过加入交联剂能够提高分子间的键合作用,提高涂料的稳定性,使不易分解。

作为进一步的优选,所述的自清洁粉末涂料该涂料主要由以下成分重量百分比的原料制备得到聚酯63% 68% ;固化剂11% 13% ;流平剂0. 8% I. 2% ;光亮剂0. 8%
I.2% ;自清洁剂5. 0% 8. 0% ;偶联剂8. 5% 10% ;交联剂6. 0% 7. 0%。在上述的自清洁粉末涂料中,所述的自清洁剂为氢化蓖麻油、氢化改性蓖麻油、蓖麻油固体。所述的自清洁剂具有起到桥接作用,使涂料更好的实现自清洁作用。作为进一步的优选,所述的自清洁剂为氢化改性蓖麻油、蓖麻油固体中的一种或两种。在上述的自清洁粉末涂料中,所述的偶联剂选自硅烷偶联剂。硅烷偶联剂能够起到改性的作用,提高涂料的粘着力,改性涂料各成分之间的相容性,且还具有改善涂料自清洁效果的作用,进一步保证涂料的自清洁能力。作为优选,所述的硅烷偶联剂选自硅烷偶联剂KH-570、硅烷偶联剂KH-550、硅烷偶联剂DL-171中的一种或几种。在上述的自清洁粉末涂料中,所述的聚酯是一种聚酯树脂,如采用由多元酸与多元醇聚合而得到聚酯树脂。作为优选,所述的聚酯树脂为酸值为35 80的聚酯树脂;更进一步的优选,所述的聚酯树脂为酸值为50 65的聚酯树脂。上述的酸值是指中和I g聚酯树脂中的游离酸所需要的氢氧化钾的毫克数。在上述的自清洁粉末涂料中,所述的固化剂选自封闭异丙酸酯类固化剂、异氰脲酸三缩水甘油酯固化剂(TGIC)、酸醋类固化剂、羟基酰胺类固化剂中的一种或几种。采用上述固化剂能够提高涂料的耐候性强。作为进一步的优选,所述的固化剂选自异氰脲酸三缩水甘油酯固化剂(TGIC)、羟基酰胺类固化剂中的一种或两种。上述的羟基酰胺类固化剂包括XL-552、PL-1174。更进一步的提高涂料的质量,使保证不易变色,提高使用后的外观性倉泛。在上述的自清洁粉末涂料中,所述的流平剂选自丁基纤维素、羟甲基纤维素、GLP-588流平剂、BD-3376流平剂、BD-3310流平剂、有机硅流平剂中的一种或几种。通过加入上述的流平剂,降低涂料的表面张力,与本发明所选用的自清洁剂原料结合使用,两者之间具有协同作用,使自清洁效果更好,且加入的流平剂还具有提高涂料的耐划伤性和防粘结性。作为进一步的优选,所述的流平剂选自羟甲基纤维素、GLP-588流平剂、有机硅流平剂中的一种或几种。所述的有机硅流平剂如聚醚改性有机硅。在上述的自清洁粉末涂料中,所述的光亮剂选自季戊四醇、合成蜡、微晶蜡中的一种或几种。通过加入光亮剂能够更好的提高涂料的硬度、光泽性和美观性。在上述的自清洁粉末涂料中,还可以根据需要加入适量的光稳定剂、抗氧剂、颜料、防冻剂等助剂,能够提高涂料抗老化及防冻能力,提高使用寿命,进一步降低生产成本,还能根据实际需要调整涂料的颜色,提高涂料的美观性。综上所述,与现有技术相比,本发明具有以下优点
I.本发明的自清洁涂料,原料配比合理,各成分之间相互作用,相辅相成,能够很好的达到自清洁的效果,清洁率达到90%以上。2.本发明的自清洁涂料,具有机械性能高的优点,抗冲击性能(正反冲击)能够达到50 kg/cm、硬度>2H (中华牌铅笔)和光泽性能好。
具体实施例方式下面通过具体实施例,对本发明的技术方案作进一步具体的说明,但是本发明并不限于这些实施例。实施例I按以下各成分的重量百分比精确称取制备自清洁粉末涂料所用的原料·聚酯60% ;固化剂15% ;流平剂1. 5% ;光亮剂1. 5% ;自清洁剂10% ;偶联剂12% ;其中,所述的聚酯的酸值为35 80。将上述称取的原料放入高速混合机中进行预混合15 20分钟,再将所得混合料投入到高速挤出机中在110°c 150°c的温度条件下进行混炼挤出,然后压片破碎后,再经过ACM微粉碎机粉碎为粒径为30 35微米的粉末颗粒,再将粉末颗粒过140目筛,检验、包装得到成品自清洁粉末涂料。将上述得到的自清洁粉末涂料涂覆在护拦表面,采用喷涂方法,采用高压静电喷涂,平均厚度为70 80微米,固化温度为200°C,固化时间为15分钟。实施例2按以下各成分的重量百分比精确称取制备自清洁粉末涂料所用的原料聚酯:70% ;固化剂10% ;流平剂1. 5% ;光亮剂1. 5% ;自清洁剂:10% ;偶联剂12% ;其中,所述的聚酯的酸值为35 80。将上述称取的原料放入高速混合机中进行预混合15 20分钟,再将所得混合料投入到高速挤出机中在110°c 150°c的温度条件下进行混炼挤出,然后压片破碎后,再经过ACM微粉碎机粉碎为粒径为30 35微米的粉末颗粒,再将粉末颗粒过140目筛,检验、包装得到成品自清洁粉末涂料。将上述得到的自清洁粉末涂料涂覆在护拦表面,采用喷涂方法,采用高压静电喷涂,平均厚度为70 80微米,固化温度为200°C,固化时间为15分钟。实施例3按以下各成分的重量百分比精确称取制备自清洁粉末涂料所用的原料聚酯66% ;固化剂15% ;流平剂0. 5% ;光亮剂0. 5% ;自清洁剂3. 0% ;偶联剂10% ;交联剂5. 0% ;其中,所述的聚酯的酸值为35 80。将上述称取的原料放入高速混合机中进行预混合15 20分钟,再将所得混合料投入到高速挤出机中在110°c 150°c的温度条件下进行混炼挤出,然后压片破碎后,再经过ACM微粉碎机粉碎为粒径为30 35微米的粉末颗粒,再将粉末颗粒过140目筛,检验、包装得到成品自清洁粉末涂料。将上述得到的自清洁粉末涂料涂覆在护拦表面,采用喷涂方法,采用高压静电喷涂,平均厚度为70 80微米,固化温度为200°C,固化时间为15分钟。实施例4
按以下各成分的重量百分比精确称取制备自清洁粉末涂料所用的原料聚酯63% ;固化剂11% ;流平剂0. 8% ;光亮剂1. 2% ;自清洁剂8. 0% ;偶联剂
8.0% ;交联剂8. 0% ;其中,所述的聚酯的酸值为35 80 ;其中,所述的固化剂为TGIC ;所述的流平剂为GLP-588流平剂;所述的光亮剂为微晶蜡;所述的自清洁剂为氢化蓖麻油;所述的偶联剂为硅烷偶联剂;所述的交联剂为离子交换树脂交联剂;将上述称取的原料放入高速混合机中进行预混合15 20分钟,再将所得混合料投入到高速挤出机中在110°c 150°c的温度条件下进行混炼挤出,然后压片破碎后,再经过ACM微粉碎机粉碎为粒径为30 35微米的粉末颗粒,再将粉末颗粒过140目筛,检验、包装得到成品自清洁粉末涂料。将上述得到的自清洁粉末涂料涂覆在护拦表面,采用喷涂方法,采用高压静电喷涂,平均厚度为70 80微米,固化温度为200°C,固化时间为15分钟。实施例5按以下各成分的重量百分比精确称取制备自清洁粉末涂料所用的原料聚酯65% ;固化剂13% ;流平剂1. 2% ;光亮剂0. 8% ;自清洁剂5. 0% ;偶联剂
9.0% ;交联剂6. 0% ;其中,所述的聚酯的酸值为50 65 ;其中,所述的固化剂为羟基酰胺类固化剂XL-552 ;所述的流平剂为BD-3376流平剂;所述的光亮剂为合成蜡;所述的自清洁剂为氢化改性蓖麻油;所述的偶联剂为硅烷偶联剂KH-570 ;所述的交联剂为离子交换树脂交联剂;制备方法同实施例4中所述的方法一致,这里不再赘述。实施例6按以下各成分的重量百分比精确称取制备自清洁粉末涂料所用的原料聚酯64% ;固化剂12% ;流平剂1. 0% ;光亮剂0. 5% ;自清洁剂7. 0% ;偶联剂8. 5% ;交联剂7. 0% ;其中,所述的聚酯的酸值为50 65 ;其中,所述的固化剂为羟基酰胺类固化剂PL-1174;所述的流平剂为聚醚改性有机硅;所述的光亮剂为微晶蜡;所述的自清洁剂为蓖麻油固体;所述的偶联剂为硅烷偶联剂DL-171 ;所述的交联剂为离子交换树脂交联剂;制备方法同实施例4中所述的方法一致,这里不再赘述。实施例7按以下各成分的重量百分比精确称取制备自清洁粉末涂料所用的原料聚酯61% ;固化剂15% ;流平剂1. 0% ;光亮剂1. 0% ;自清洁剂6. 0% ;偶联剂11% ;交联剂5. 0% ;其中,所述的聚酯的酸值为50 65 ;其中,所述的固化剂为羟基酰胺类固化剂PL-1174和羟基酰胺类固化剂XL-552的混合物,两者的重量比为2 1 ;所述的流平剂为羟甲基纤维素;所述的光亮剂为微晶蜡;所述的自清洁剂为氢化改性蓖麻油;所述的偶联剂为硅烷偶联剂KH-550 ;制备方法同实施例4中所述的方法一致,这里不再赘述。实施例8按以下各成分的重量百分比精确称取制备自清洁粉末涂料所用的原料聚酯60% ;固化剂12% ;流平剂1. 5% ;光亮剂0. 5% ;自清洁剂10% ;偶联剂8. 0% ;交联剂8. 0% ;其中,所述的聚酯的酸值为50 65 ;其中,所述的固化剂为TGIC ;所述的流平剂为丁基纤维素和羟甲基纤维素的混合物,两者的重量比为1:1 ;所述的光亮剂为季戊四醇和微晶蜡的混合物,两者的重量比为I:2 ;所述的自清洁剂为氢化改性蓖麻油;所述的偶联剂为硅烷偶联剂KH-550 ;制备方法同实施例4中所述的方法一致,这里不再赘述。实施例9按以下各成分的重量百分比精确称取制备自清洁粉末涂料所用的原料 聚酯60% ;固化剂12% ;流平剂1. 5% ;光亮剂0. 5% ;自清洁剂10% ;偶联剂6. 0% ;交联剂8. 0% ;其中,所述的聚酯的酸值为50 65 ;还包括2. 0%的颜料;其中,所述的固化剂为TGIC ;所述的流平剂为丁基纤维素;所述的光亮剂为季戊四醇;所述的自清洁剂为氢化改性蓖麻油;所述的偶联剂为硅烷偶联剂KH-550 ;制备方法同实施例4中所述的方法一致,这里不再赘述。随机选取上述实施例中得到的涂料及应用后的产品性能进行分析。以下表I是采用本发明的自清洁粉末涂料的涂膜的性能,其中硬度的性能可参考Jis K5400基准。表I :
实例\ 实施例3 实施例5 实施例6 实施例8
项目xXx
抗冲击
5O kg/cm ^50 kg/cm ^50 kg/cm ^50 kg/cm
(正反冲) 硬度(H)2332 光泽(60。)92939192从上述表I中可以看出涂膜层的性能均较好,在抗冲击、硬度及光泽方面均能够达到所需的要求。随机选取本发明的上述自清洁涂料进行应用后,其自清洁率均能够达到90%以上,且由于具有较高的疏油性,对于应用于厨房用品后,清洗时不需要另加清洗液,就完全能够清洗干净。本发明中所描述的具体实施例仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。尽管对本发明已作出了详细的说明并引证了一些具体实施例,但是对本领域熟练技术人员来说,只要不离开本发明的精神和范围可作各种变化或修正是显然的。
权利要求
1.一种自清洁粉末涂料,其特征在于,该涂料主要由以下成分重量百分比的原料制备得到 聚酯60% 70% ;固化剂10% 15% ;流平剂:0. 5% I. 5% ;光亮剂0. 5% I. 5% ;自清洁剂3. 0% 10% ;偶联剂8. 0% 12%。
2.根据权利要求I所述的自清洁粉末涂料,其特征在于,所述的原料还包括重量百分比为5. 0% 8. 0%的交联剂。
3.根据权利要求2所述的自清洁粉末涂料,其特征在于,该涂料主要由以下成分重量百分比的原料制备得到 聚酯63% 68% ;固化剂11% 13% ;流平剂:0. 8% I. 2% ;光亮剂0. 8% I. 2% ;自清洁剂5. 0% 8. 0% ;偶联剂8. 5% 10% ;交联剂6. 0% 7. 0%。
4.根据权利要求I所述的自清洁粉末涂料,其特征在于,所述的自清洁剂选自氢化蓖麻油、氢化改性蓖麻油、蓖麻油固体中的一种或几种。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的自清洁粉末涂料,其特征在于,所述的偶联剂选自娃烧偶联剂。
6.根据权利要求5所述的自清洁粉末涂料,其特征在于,所述的硅烷偶联剂选自硅烷偶联剂KH-570、硅烷偶联剂KH-550、硅烷偶联剂DL-171中的一种或几种。
7.根据权利要求1-4任意一项所述的自清洁粉末涂料,其特征在于,所述的固化剂选自封闭异丙酸酯类固化剂、异氰脲酸三缩水甘油酯固化剂、酸醋类固化剂、羟基酰胺类固化剂中的一种或几种。
8.根据权利要求1-4任意一项所述的自清洁粉末涂料,其特征在于,所述的流平剂选自丁基纤维素、羟甲基纤维素、GLP-588流平剂、BD-3376流平剂、BD-3310流平剂、有机硅流平剂中的一种或几种。
9.根据权利要求1-4任意一项所述的自清洁粉末涂料,其特征在于,所述的光亮剂选自季戊四醇、合成蜡、微晶蜡中的一种或几种。
全文摘要
本发明涉及一种自清洁粉末涂料,属于涂料材料技术领域。为了解决现有技术中的自清洁粉末涂料自清洁效果差、价格昂贵的技术问题,提供一种自清洁粉末涂料,主要由以下成分重量百分比的原料制备得到聚酯60%~70%;固化剂10%~15%;流平剂0.5%~1.5%;光亮剂0.5%~1.5%;自清洁剂3.0%~10%;偶联剂8.0%~12%,还包括重量百分比为5.0%~8.0%的交联剂。本发明的自清洁涂料具有原料配比合理,各成分之间相互作用,相辅相成,能够很好的达到自清洁的效果,清洁率达到90%以上,机械性能高,抗冲击性能达到50 kg/cm、硬度>2H和光泽性能好。
文档编号C09D5/03GK102876204SQ201210235010
公开日2013年1月16日 申请日期2012年7月9日 优先权日2012年7月9日
发明者周玉华, 郑元者 申请人:浙江嘉泰塑粉有限公司

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