一种低温粉末涂料及其在袜套上的应用
阅读说明：本技术 一种低温粉末涂料及其在袜套上的应用 (Low-temperature powder coating and application thereof to sock covers ) 是由 托马斯·沃尔特施密特 姜兴盛 俞铧 赖文钦 李天源 庞南·萨蒂安娜森 吴建通 陆东东 于 2021-07-08 设计创作，主要内容包括：本发明涉及粉末涂料技术领域,具体涉及一种低温粉末涂料及其在袜套上的应用。相比于现有的在袜套上贴附TPU的方法,该低温粉末涂料涂覆在袜套上,可实现较低温度短时间内固化,耐磨性能好,膜层光滑,附着力强,特别适用于袜套专用低温固化粉末涂料,极大地拓展了粉末涂料在热敏基材、尤其是纺织面料上的应用。(The invention relates to the technical field of powder coating, in particular to low-temperature powder coating and application thereof to socks. Compared with the existing method for attaching TPU on the sock, the low-temperature powder coating can be cured at a lower temperature in a short time when being coated on the sock, has good wear resistance, smooth film layer and strong adhesive force, is particularly suitable for the low-temperature cured powder coating special for the sock, and greatly expands the application of the powder coating on thermosensitive base materials, especially textile fabrics.)
技术领域
本发明涉及粉末涂料
技术领域
，具体涉及一种低温粉末涂料及其在袜套上的应用。背景技术
粉末涂料是一种不含溶剂的固体粉末状涂料，具有环保无污染、高效节能、工艺简便、涂层坚固耐用等优点，并且固态涂覆容许对粉末涂料进行收集、纯化和重新使用。粉末涂料的应用范围从最初的家用电器领域逐渐向各行业迅猛渗透，拓展到石油化工、机电仪表、船舶、电子器件、建筑、交通、机械、汽车、集装箱、包装、航天航空、水利、计算机、铁道、兵器等几十个行业。然而，现有的聚酯/TGIC粉末涂料涂膜的固化温度高，一般为180℃～200℃，由于这种温度限制，粉末涂料不易用于涂覆热敏基材，例如中密度纤维板(MDF)、木材、塑料和某些金属合金。并且，在高温固化下，残留在TGIC中的低分子有机物容易挥发，对环境和人体健康产生一定的影响。
袜套是一种以织面为主的可以替代鞋子使用的物件，可以像袜子一样密致包裹双脚，并且就像穿了袜子一样轻量和舒适。通常在袜套的脚跟部、脚尖部以及脚掌部贴附TPU或者具有同等性质的高弹性防水、耐磨贴膜，以增强袜套的耐磨性能。然而，TPU热压或者车缝工艺都较为困难，且容易脱落。并且，在本领域中，尚未出现利用粉末涂料增强袜套的耐磨性能的报道。
因此，若能研制一种低温粉末涂料并将其应用于袜套上，可望拓展粉末涂料在热敏基材、尤其是纺织面料上的应用。
发明内容
为此，需要提供一种低温粉末涂料及其在袜套上的应用，该低温粉末涂料可实现低温固化，耐磨性能好，膜层光滑，附着力强，特别适用于袜套专用低温固化粉末涂料。
为实现上述目的，本发明的第一方面提供了一种低温粉末涂料，其包括热固性树脂，和以下组分中的一种或多种：固化剂、促进剂、催化剂、流动添加剂、脱气剂、光引发剂、二氧化钛。
优选地，所述低温粉末涂料由以下重量百分比的组分制成：
聚酯树脂，30-50％；
环氧树脂，30-50％；
促进剂，0.5-3％；
催化剂，0.3-1.5％；
流动添加剂，0.5-3％；
脱气剂，0.1-1％；
二氧化钛，12-25％。
优选地，所述聚酯树脂为低温高酸值聚酯树脂，其酸值范围为42～75mgKOH/g，优选Crylcoat 1506-6。
优选地，所述环氧树脂为双酚A类环氧树脂，包括Araldite GT6071、AralditeGT7071、AralditeGT7072、AralditeGT6097和AralditeGT6099，优选AralditeGT7272。
优选地，所述促进剂选自2-甲基咪唑(2-MI)、2-苯基眯唑(2PZ)、2-乙基-4-甲基咪唑(2E4MZ)、2-苯基-4-甲基咪唑(2P4MZ)中的一种，优选2-MI。
优选地，所述催化剂为四丁基溴化铵。
优选地，所述低温粉末涂料由以下重量百分比的组分制成：
Crylcoat 1506-6，40％；
Araldite GT7272，40％；
2-MI，2％；
TBAB，0.5％；
Resiflow PV-5，1％；
WorleeAdd 902，0.5％；
Kronos 2160，16％。
优选地，所述低温粉末涂料由以下重量百分比的组分制成：
不饱和聚酯，50-75％；
乙烯醚聚酯，7-20％；
固化剂，1-5％；
流动添加剂，0.5-3％；
脱气剂，0.1-2％；
二氧化钛，10-25％。
优选地，所述低温粉末涂料由以下重量百分比的组分制成：
Uracross P 3125，66.9％；
Uracross P 3307，13.6％；
Trigonox 82，3％；
Resiflow PV-5，1％；
Worlee Add 902，0.5％；
Kronos 2160，15％。
优选地，由以下重量百分比的组分制成：
不饱和聚酯，50-75％；
乙烯醚聚酯，10-20％；
光引发剂，1-5％；
流动添加剂，0.5-2％；
脱气剂，0.1-2％；
二氧化钛，10-25％。
优选地，所述低温粉末涂料由以下重量百分比的组分制成：
Uracross P 3125，66.9％；
Uracross P 3307，13.6％；
Irgacure 2959，1％；
Irgacure 819，2％；
Resiflow PV-5，1％；
Worlee Add 902，0.5％；
Kronos 2160，15％。
本发明的第二方面提供了一种低温粉末涂料在袜套上的应用，所述低温粉末涂料为本发明第一方面所述的低温粉末涂料。
优选地，所述低温粉末涂料通过涂布技术均匀涂覆到袜套上，所述涂布技术包括旋转涂布、浸涂、刮涂、幕帘式涂布、刷涂、静电喷涂、逆转辊式、电泳沉积涂布。
优选地，所述低温粉末涂料通过静电喷涂方法均匀涂覆到袜套上。
优选地，所述静电喷涂方法包括以下步骤：
(1)喷涂：将所述低温粉末涂料均匀喷涂到袜套上；
(2)固化成膜：对所述袜套上的低温粉末涂料进行加热、固化，形成粉体涂膜。
区别于现有技术，上述技术方案提供了一种低温粉末涂料及其在袜套上的应用，该低温粉末涂料可实现较低温度短时间内固化，耐磨性能好，膜层光滑，附着力强，特别适用于袜套专用低温固化粉末涂料，极大地拓展了粉末涂料在热敏基材、尤其是纺织面料上的应用。
附图说明
图1示出了涂覆有实施例2的低温粉末涂料的袜套。
具体实施方式
为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明，但并不用以限制本发明的保护范围。本发明实施例中所用的材料、试剂和仪器设备等，如无特殊说明，均可从商业途径获得。
在本发明的实施例中，提供了一种低温粉末涂料，其包括热固性树脂，和以下组分中的一种或多种：固化剂、促进剂、催化剂、流动添加剂、脱气剂、光引发剂、二氧化钛。
热固性树脂是指在加热、加压下或在固化剂、紫外光作用下，进行化学反应，交联固化成为不溶不熔物质的一大类合成树脂。热固性树脂包括酚醛树脂、环氧树脂、氨基树脂、不饱和聚酯以及乙烯醚聚酯等。优选的，所涉及的热固性树脂包括聚酯树脂、环氧树脂、不饱和聚酯以及乙烯醚聚酯。在本发明的实施例中，所涉及的聚酯树脂为低温高酸值聚酯树脂，其酸值范围为42～75mgKOH/g；优选Crylcoat 1506-6，购自湛新树脂(中国)有限公司。
所涉及的环氧树脂为双酚A类环氧树脂，选自AralditeGT6071、Araldite GT7071、AralditeGT7072、AralditeGT6097、AralditeGT6099中的一种；优选AralditeGT7272，购自亨斯迈化工贸易(上海)有限公司。
所涉及的不饱和聚酯为Uracross P 3125，购自DSM公司。
所涉及的乙烯醚聚酯为Uracross P 3307，购自DSM公司。
所涉及的固化剂为Trigonox 82，购自阿克苏诺贝尔公司(Akzo Nobel N.V)。
所涉及的促进剂选自2-甲基咪唑(2-MI)、2-苯基眯唑(2PZ)、2-乙基-4-甲基咪唑(2E4MZ)、2-苯基-4-甲基咪唑(2P4MZ)中的一种；优选2-甲基咪唑(2-MI)。
所涉及的催化剂为四丁基溴化铵(Tetrabutylammonium Bromide，TBAB)，购自西格玛奥德里奇(上海)贸易有限公司(Sigma-Aldrich)。
所涉及的流动添加剂为Resiflow PV-5，购自德国莎哈利本化学有限公司(Worleé-Chemie GmbH)。
所涉及的脱气剂为Worlee Add 902，购自德国莎哈利本化学有限公司(Worleé-Chemie GmbH)。
所涉及的光引发剂为Irgacure 2959、Irgacure819中的一种或者其组合，购自巴斯夫股份公司。
所涉及的二氧化钛为Kronos 2160，购自德国Kronos-Titan GmbH公司。
在本发明的实施例中，本发明的低温粉末涂料还可根据预定用途，任选包含其他常规添加剂，例如抗氧剂、光稳定剂、填料、光敏剂等。这些添加剂是本领域的常规添加剂，因此其用量是本领域的通常用量，此处不作赘述。
在本发明的实施例中，除了二氧化钛，颜料还可以选择其它材料。根据预定用途，黑色、白色或彩色颜料，无机或有机颜料均可使用。
在本发明的实施例中，本发明的低温粉末涂料可以通过涂布技术均匀涂覆到基材上，所述涂布技术包括旋转涂布、浸涂、刮涂、幕帘式涂布、刷涂、静电喷涂、逆转辊式、电泳沉积涂布；优选静电喷涂方法。
在静电喷涂方法中，例如，通过使用静电粉末涂敷机(例如静电枪、摩擦喷枪、转圈枪以及其它类型的喷枪)等来喷涂粉末涂料。此外，在喷涂的粉末涂料中，未静电附着到被涂物上的粉末涂料可收集并再利用。
实施例1～9
本发明实施例1～3分别提供了一种低温粉末涂料，其固化温度为130℃。
表1实施例1～3的低温粉末涂料的原料组成表
本发明实施例4～6分别提供了一种低温粉末涂料，其固化温度为120℃。
表2实施例4～6的低温粉末涂料的原料组成表
本发明实施例7～9分别提供了一种UV光固化低温粉末涂料，其固化温度为110°°+UV射线Ga-和Hg-光。
表3实施例7～9的UV光固化低温粉末涂料的原料组成表
在上述实施例1～9中，本发明的低温粉末涂料通过以下方法制备得到：将实施例1～9中的热固性树脂、固化剂、促进剂、助剂等原材料准确称量后，在调整混合机中混合3-10min，通过熔融挤出，压片，粉碎，研磨，筛分等工序，即得成品低温粉末涂料。
实施例10一种低温粉末涂料在袜套上的应用
本实施例使用GEMA静电喷涂枪(60～80KV)，将实施例1～9的低温粉末涂料分别均匀地喷涂到袜套上，在具体生产时，可根据实际需要将二氧化钛用炭黑或其他任何颜色的色粉进行混配得到不同颜色的低温粉末涂料；对袜套上的低温粉末涂料在相应温度下进行烘烤加热固性(或者紫外线加热固化)，形成粉体涂膜。固化后，对粉体涂膜的性能进行测试，测试结果如表4所示。其中，作为示例性说明，涂覆有实施例2的低温粉末涂料的袜套如图1所示。
表4实施例1～9的低温粉末涂料在袜套上喷涂、固化后粉体涂膜的测试结果
本发明提供了一种低温粉末涂料及其在袜套上的应用，该低温粉末涂料可实现低温固化，特别适用于袜套专用低温固化粉末涂料，相比于现有的在袜套上贴附TPU的方法，在袜套上喷涂、固化本发明的低温粉末涂料，具有耐磨性能好，膜层光滑，附着力强等优点。
需要说明的是，在粉末涂料领域中，术语“低温”通常表示显著高于室温但低于160℃，优选低于150℃，更优选低于140℃，甚至低于130℃；术语“超低温”通常表示低于120℃的温度。
此外，还需要说明的是，尽管在本文中已经对上述各实施例进行了描述，但并非因此限制本发明的专利保护范围。因此，基于本发明的创新理念，对本文所述实施例进行的变更和修改，或利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接地将以上技术方案运用在其他相关的技术领域，均包括在本发明的专利保护范围之内。
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