阅读说明：本技术 一种超流平镜面粉末涂料及其制备方法 (Super-leveling mirror surface powder coating and preparation method thereof ) 是由 李金庆 于 2019-10-22 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种超流平镜面粉末涂料及其制备方法,粉末涂料由以下重量份数原料组成：聚酯树脂300-600份、TGIC 25-50份、流平剂3-6份、光亮剂3-6份、安息香1.5-3份、高分散颜料0.6-1.2份、腊粉0.6-1.2份。将重量份数的原料放入高速混合机中充分混合均匀,然后将混合物加入螺杆挤出机中充分熔融并且混炼,然后挤出、压片、粉碎,分级筛选,通过超声波振动筛筛选粒径,得到粉末涂料。本发明得到的粉末涂料不含溶剂、无污染、可回收,且具有极佳的流平性,解决了现有粉末涂料涂层表面流平性差、镜面效果差的问题。(The invention discloses a super-leveling mirror surface powder coating and a preparation method thereof, wherein the powder coating is prepared from the following raw materials in parts by weight: 600 parts of polyester resin 300-one, 25-50 parts of TGIC, 3-6 parts of flatting agent, 3-6 parts of brightening agent, 1.5-3 parts of benzoin, 0.6-1.2 parts of high-dispersion pigment and 0.6-1.2 parts of wax powder. The preparation method comprises the steps of putting the raw materials in parts by weight into a high-speed mixer, fully mixing the raw materials uniformly, adding the mixture into a screw extruder, fully melting and mixing, extruding, tabletting, crushing, screening in a grading mode, and screening the particle size through an ultrasonic vibration screen to obtain the powder coating. The powder coating obtained by the invention is free of solvent, pollution-free, recyclable and excellent in leveling property, and solves the problems of poor surface leveling property and poor mirror effect of the existing powder coating.)

一种超流平镜面粉末涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及粉末涂料技术领域，具体是一种超流平镜面粉末涂料及其制备方法。

背景技术

粉末涂料指的是一种新型的不含溶剂100%固体粉末状涂料，由成膜树脂、助剂、颜料、填料等混合、粉碎、过筛而成，涂装施工则需要静电喷涂和烘烤成膜，具有无溶剂、无污染、可回收、环保、节省能源和资源、减轻劳动强度和涂膜机械强度高等特点。

由于粉末涂料不含有溶剂，它在烘烤过程中没有溶剂协助流平，主要靠流平剂的润湿作用、以及主要成膜物质即聚酯、环氧、固化剂等自身的粘度及软化点控制流平。但粉末涂料涂薄层困难，溶剂型涂料很容易形成超薄涂层，粉末涂料在涂装时却难以达到这样的效果，平均最低膜厚50-70μm，当涂膜厚度小于40μm时，由于膜层太薄，涂膜的流平性差，因而外观装饰效果不好，呈现严重的桔皮或毛孔现象。

流平剂是一种常用的涂料助剂，它能促使涂料在干燥成膜过程中形成一个平整、光滑、均匀的涂膜；能有效降低涂饰液表面张力，改善涂饰液的渗透性，提高其流平性和均匀性，减少刷涂时产生斑点和斑痕的可能性，增加覆盖性，使成膜均匀、自然。流平剂的种类很多，主要是表面活性剂、有机溶剂等，不同涂料所用的流平剂种类也不尽相同。

现有粉末涂料配方中如果不使用外加流平剂，则膜层表面粗糙，且光泽较低，膜层内部结合性差，冲击性能差。且现有的粉末涂料所使用的流平剂，涂膜流平性能较差，流平剂应用范围受到限制，并且大多数为粘稠状液体，不方便添加使用，同时由于相容性不好，容易相互产生干扰，导致涂膜光泽度达不到要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种超流平镜面粉末涂料及其制备方法，该粉末涂料不含溶剂、无污染可回收，且具有极佳的流平性，解决了现有粉末涂料涂层表面流平性差、镜面效果差的问题。

本发明的技术方案以下面方式实现：

一种超流平镜面粉末涂料，由以下重量份数原料组成：聚酯树脂300-600份、TGIC 25-50份、流平剂3-6份、光亮剂3-6份、安息香1.5-3份、高分散颜料0.6-1.2份、腊粉0.6-1.2份。

所述聚酯树脂分子链段中带有丙酸丁酯、丙酸庚酯、丙酸新戊二醇酯等具有较低的表面张力的活性基团中的一种或多种；所述聚酯树脂酸值为28-35mgKOH/g，软化点为110-120℃。活性基团在粉末涂层中能够起到润湿底材和向表面迁移的作用，无需外加流平剂，涂膜的流平性即可具有极佳效果，从而实现优异的自流平目的。

所述流平剂含羟基和苯环，数均分子量Mn为6000-7000，分子量分布PDI为1.5-2.8。

优选地，所述流平剂的数均分子量Mn为6930，分子量为2.39。

所述的光亮剂为701 助剂。

所述高分散颜料为高分散永固黄或高分散永固红。

本发明所使用的各原料的功能介绍如下：

聚酯树脂是采用多元醇、多元酸经高温缩聚而成的线型或轻微支链化的杂链高分子化合物。本发明所述聚酯树脂由氢化对苯二甲酸、三羟甲基丙烷单酯化物、2,2-二羟甲基丙酸庚酯和羟基特戊酸新戊二醇酯、新戊二醇等原料制备得到。聚酯树脂制备过程将丙酸丁酯、丙酸庚酯或丙酸新戊二醇酯基团保留在聚酯链段中，所得的聚酯树脂分子结构中自身带有低表面张力基团的，即使不额外添加流平剂，仍具有突出的自流平性能。

TGIC( 异氰脲酸三缩水甘油酯)为白色颗粒或粉末，是一种杂环环氧化合物，具有很好的耐热耐候性、粘接性及优异的高温性能，用作聚酯类粉末涂料的交联固化剂。TGIC涂料具有良好的附着性、抗腐蚀性及户外耐久性，并具有良好的边缘覆盖率。以TGIC作固化剂的聚酯粉末涂料是国内市场占有绝对优势的耐候性粉末，因其涂层光滑致密，耐热性好、物理化学性能好等优点，而成为耐候性粉末涂料的主导产品。

流平剂是一种常用的涂料助剂，它能促使涂料在干燥成膜过程中形成一个平整、光滑、均匀的涂膜，能迅速降低涂料的表面张力，促进涂料在固化成膜之前快速流动，消除或减少桔皮、刷痕、波纹、缩孔等表面缺陷，提高涂膜光泽及鲜艳度。本发明所使用流平剂引入了一定量的羟基极性基团和特定量的苯环，引入羟基极性基团提高了对基材的润湿性、与粉末涂料中树脂的相容性和涂层在底材上的附着力；引入苯环，进一步提高了流平剂与粉末涂料中树脂的相容性，而不降低涂层的耐沸水性能；该流平剂使涂层具有优异的流平、抗缩孔及增光效果。

光亮剂主要作用表现在通过活性表面除去停留在金属表面的油污、氧化及未氧化的表面杂质，保持物体外部的洁净、光泽度、色牢度。光亮剂通过研磨作用影响外观的质感，提高抛光的效率。光亮剂本身热稳定性及化学稳定性优良，在加工过程中不分解不挥发。光亮剂可以除去表面的氧化物、浮渣等物质；增加表面的光泽度，提高产品的表面精光度；且不会对产品及环境造成污染，使用安全；可增加产品表面的焊接性和装饰性。在粉末涂料中添加光亮剂，可以有效提高粉末涂料的镜面效果。701助剂为润湿促进剂，俗称光亮剂，是一种以丙烯酸酯共聚物为主体的粉末涂料添加剂，由于它含有一定数量极性基因，故对粉末涂料中的极性添加物（如颜料、填料）以及对粉末涂料的被涂物（如铁、铝等金属）具有良好的润湿作用。701助剂有利于颜料的分散，改进流平和均涂性能，提高涂层光泽和平整度，有效地消除缩孔、鱼眼、针孔，促进流平、增加粉末涂料的抗污染性。701助剂和流平剂具有相互促进作用，提高粉末涂料涂层的流平性和光泽度。

安息香作为粉末涂料的一种脱气剂，能消除涂料在固化过程中产生的针孔气泡等弊病，还能与流平剂良好混溶，改善涂膜表面张力，调节涂膜表面流平。安息香可有效地去除毛刺，并可使倒角处更加光滑，提高精度，增强工件光泽度，解决人工抛光不能解决的问题。

高分散颜料的分散性能好，可以均匀地分散在涂层上，解决因颜料分散不均造成的表面缺陷。永固黄是一种黄色粉末，易溶于丁醇、甲苯，不溶于水。它的色泽鲜艳，着色力强，耐热耐晒性好，耐溶剂性优良，耐渗化性优异，且有较好的透明度和遮盖力，用途广泛。永固红具有优异的耐晒性、耐热性、耐溶剂性、耐酸性和耐碱性以及加工应用性能。

腊粉在粉末涂料固化的各个过程都能起作用，在生产过程中：减少与机械设备的摩擦和磨损，提高挤出量，改善颜料的分散，有利于研磨。在储存过程中：防止粉末结块，提高储存稳定性。在应用过程中：改善粉末的流动性能，改善产品的烘烤流平性能，改善基材的脱气性能。在最终的产品中：提高涂膜抗刮伤性能，控制涂膜光泽，改善涂膜表面滑爽性，防止被涂产品表面的粘连，作理纹剂。

粉末涂料的制备方法为：将重量份数的原料放入高速混合机中充分混合均匀，在成分混合时，聚酯树脂与TGIC熔融后进行分子级混合，颜料和腊粉被破碎成原始粒子并和流平剂、光亮剂、安息香一起被均匀地分散在熔融的混合物中。然后将混合物加入螺杆挤出机中充分熔融并且混炼，再挤出、压片、粉碎，分级筛选，通过超声波振动筛筛选粒径，得到粉末涂料。

上述制备方法中，混合物在螺杆挤出机中充分熔融并且混炼的时间为3-5min；挤出一区温度为110-115℃，挤出二区温度为115-120℃。

粉末涂料的使用方法：采用静电喷枪喷涂在经表面处理后的基材上，将喷涂后的基材置于205±2℃固化10-15min，即得。

本发明的有益效果是：

本发明所使用的聚酯树脂分子结构中自身带有低表面张力基团的，即使不额外添加流平剂，仍具有突出的自流平性能。本发明所使用的流平剂引入了一定量的羟基极性基团和特定量的苯环，引入羟基极性基团提高了对基材的润湿性、与粉末涂料中树脂的相容性和涂层在底材上的附着力；引入苯环，进一步提高了流平剂与粉末涂料中树脂的相容性，而不降低涂层的耐沸水性能；该流平剂使涂层具有优异的流平、抗缩孔及增光效果。自带流平性的聚酯树脂和高润湿性和相容性的流平剂搭配使用，得到的粉末涂料流平性极佳。且本发明的粉末涂料还添加了701助剂，701助剂和流平剂具有相互促进作用，提高粉末涂料涂层的流平性和光泽度。本发明的粉末涂料还添加了高分散颜料，分散性能好，可以均匀地分散在涂层上，解决因颜料分散不均造成的表面缺陷，且降低了粉末涂料的成本。永固黄和永固红均是颜色鲜艳的颜料，用其作为颜料，可以有效提高涂层的鲜艳度。

本发明的粉末涂料制备方法简单，制备出来的粉末涂膜具有非常良好的储存稳定性、抗弯曲性、抗冲击性以及优异的耐候性和高装饰性等显著特点。且本发明的粉末涂料制备得到的涂层具有超高光泽，光泽度能达到99度以上，超流平达到镜面效果，且颜料用量少涂层为半透明，可以透出底材的金属感。

具体实施方式

为了更加详细的介绍本发明，下面结合实施例，对本发明做进一步说明。

实施例1

一种超流平镜面粉末涂料，由以下重量份数原料组成：聚酯树脂300份、TGIC 25份、流平剂3份、光亮剂3份、安息香1.5份、高分散颜料0.6份、腊粉0.6份。

所述聚酯树脂分子链段中带有丙酸丁酯、丙酸庚酯、丙酸新戊二醇酯；所述聚酯树脂酸值为28-35mgKOH/g，软化点为110-120℃。

所述流平剂含羟基和苯环，数均分子量Mn为6000，分子量分布PDI为1.5。

所述的光亮剂为701 助剂，购自广州圣圻高分子材料科技有限公司。

所述安息香，购自广州圣圻高分子材料科技有限公司。

所述高分散颜料为高分散永固红，购自天珑集团（香港）有限公司。

所述腊粉，购自广州圣圻高分子材料科技有限公司。

粉末涂料的制备方法为：将重量份数的原料放入高速混合机中充分混合均匀，在成分混合时，聚酯树脂与TGIC熔融后进行分子级混合，颜料和腊粉被破碎成原始粒子并和流平剂、光亮剂、安息香一起被均匀地分散在熔融的混合物中。然后将混合物加入螺杆挤出机中充分熔融并且混炼3min，再挤出、压片、粉碎，分级筛选，挤出一区温度为110℃，挤出二区温度为120℃，通过超声波振动筛筛选粒径，得到粉末涂料。

实施例2

一种超流平镜面粉末涂料，由以下重量份数原料组成：聚酯树脂450份、TGIC 37份、流平剂4.5份、光亮剂4.5份、安息香2.3份、高分散颜料0.9份、腊粉0.9份。

所述聚酯树脂分子链段中带有丙酸丁酯、丙酸庚酯、丙酸新戊二醇酯；所述聚酯树脂酸值为28-35mgKOH/g，软化点为110-120℃。

所述流平剂含羟基和苯环，数均分子量Mn为6930，分子量为2.39。

所述的光亮剂为701 助剂，购自广州圣圻高分子材料科技有限公司。

所述安息香，购自广州圣圻高分子材料科技有限公司。

所述高分散颜料为高分散永固黄，购自天珑集团（香港）有限公司。

所述腊粉，购自广州圣圻高分子材料科技有限公司。

粉末涂料的制备方法为：将重量份数的原料放入高速混合机中充分混合均匀，在成分混合时，聚酯树脂与TGIC熔融后进行分子级混合，颜料和腊粉被破碎成原始粒子并和流平剂、光亮剂、安息香一起被均匀地分散在熔融的混合物中。然后将混合物加入螺杆挤出机中充分熔融并且混炼4min，再挤出、压片、粉碎，分级筛选，挤出一区温度为112℃，挤出二区温度为118℃，通过超声波振动筛筛选粒径，得到粉末涂料。

实施例3

一种超流平镜面粉末涂料，由以下重量份数原料组成：聚酯树脂600份、TGIC50份、流平剂6份、光亮剂6份、安息香3份、高分散颜料1.2份、腊粉1.2份。

所述聚酯树脂分子链段中带有丙酸丁酯、丙酸庚酯、丙酸新戊二醇酯；所述聚酯树脂酸值为28-35mgKOH/g，软化点为110-120℃。

所述流平剂含羟基和苯环，数均分子量Mn为7000，分子量分布PDI为2.8。

所述的光亮剂为701 助剂，购自广州圣圻高分子材料科技有限公司。

所述安息香，购自广州圣圻高分子材料科技有限公司。

所述高分散颜料为高分散永固黄，购自天珑集团（香港）有限公司。

所述腊粉，购自广州圣圻高分子材料科技有限公司。

粉末涂料的制备方法为：将重量份数的原料放入高速混合机中充分混合均匀，在成分混合时，聚酯树脂与TGIC熔融后进行分子级混合，颜料和腊粉被破碎成原始粒子并和流平剂、光亮剂、安息香一起被均匀地分散在熔融的混合物中。然后将混合物加入螺杆挤出机中充分熔融并且混炼5min，再挤出、压片、粉碎，分级筛选，挤出一区温度为115℃，挤出二区温度为115℃，通过超声波振动筛筛选粒径，得到粉末涂料。

应用实施例

分别用实施例1-3制得的粉末涂料采用静电喷枪喷涂在经表面处理后的基材上，将喷涂后的基材置于205±2℃固化10min，即得粉末涂料涂层。测试所得涂层的各种性能指标，测试结果如下表所示：

可见，采用本发明的粉末涂料制备得到的涂层流平性极佳，光泽度高且机械性能好。