一种热塑性静电喷涂粉末涂料及其制备和喷涂方法[发明专利]

(12)发明专利申请

(10)申请公布号 CN 110256909 A(43)申请公布日 2019.09.20

(21)申请号 201910646282.5(22)申请日 2019.07.17

(71)申请人 黄山华佳表面科技有限公司

地址 245061 安徽省黄山市徽州区岩寺镇(72)发明人 吕彬　王治飞　代孟元　潘向东　

巴旭民　王宗林　(74)专利代理机构 芜湖安汇知识产权代理有限

公司 34107

代理人 尹婷婷(51)Int.Cl.

C09D 123/06(2006.01)C09D 151/06(2006.01)C09D 5/03(2006.01)C09D 7/61(2018.01)C09D 7/63(2018.01)

权利要求书1页 说明书5页

C09D 7/65(2018.01)C09D 5/08(2006.01)B05D 1/06(2006.01)

CN 110256909 A(54)发明名称

一种热塑性静电喷涂粉末涂料及其制备和喷涂方法(57)摘要

本发明公开了一种热塑性静电喷涂粉末涂料及其制备和喷涂方法，所述热塑性静电喷涂粉末涂料，包括以下重量百分比的原料：低密度聚乙烯40-50％；茂金属聚乙烯20-30％；马来酸酐接枝聚乙烯10-15％；抗氧剂0.4-0.8％；导电剂1-4％；润湿剂2-5％；增光剂0.2-0.4％；脱气剂

与现有技术相比，本发明提供的热塑性2-4.8％。

静电喷涂粉末涂料的配方合理，配方中各原料的配合作用可为粉末涂料的涂层在金属表面的附着提供良好的附着力，并且得到的涂层具有光滑、平整的外观，光泽度良好，且具有良好的机械性能和耐酸、碱、盐腐蚀性能。本发明提供的技术方案解决了市场上热塑性粉末涂料只能浸涂、滚涂等单一工艺,以及普通热塑性粉末涂料喷涂施工时上粉差、涂膜不连续等问题。

CN 110256909 A

权　利　要　求　书

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1.一种热塑性静电喷涂粉末涂料，其特征在于，包括以下重量百分比的原料：低密度聚乙烯 40-50％；茂金属聚乙烯 20-30％；马来酸酐接枝聚乙烯 10-15％；抗氧剂 0.4-0.8％；导电剂 1-4％；润湿剂 2-5％；增光剂 0.2-0.4％；脱气剂 2-4.8％。

2.根据权利要求1所述的热塑性静电喷涂粉末涂料，其特征在于，所述抗氧剂为络合型亚磷酸酯类抗氧剂与多元受阻酚类抗氧剂按照1:1组成。

3.根据权利要求1所述的热塑性静电喷涂粉末涂料，其特征在于，所述导电剂为导电炭黑；所述低密度聚乙烯为熔融指数为40-50g/10min的高压低密度聚乙烯M1840。

4.根据权利要求1所述的热塑性静电喷涂粉末涂料，其特征在于，所述润湿剂为氧化聚乙烯蜡。

5.根据权利要求1所述的热塑性静电喷涂粉末涂料，其特征在于，所述增光剂为锌化合物与1，2-环己烷二羧酸的钙盐的混合物。

6.根据权利要求5所述的热塑性静电喷涂粉末涂料，其特征在于，所述锌化合物与1，2-环己烷二羧酸的钙盐的质量比为1:1。

7.根据权利要求1所述的热塑性静电喷涂粉末涂料，其特征在于，所述脱气剂为安息香。

8.一种如权利要求1-7任意一项所述的热塑性静电喷涂粉末涂料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

(1)将配方量的各原料混合，经双螺杆挤出机在140～160℃的条件下挤出造粒；(2)将挤出的颗粒在超低温度下碾磨成粉、过筛，即可得到所述热塑性静电喷涂粉末涂料。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述超低温度为-155～145℃；所述过筛使用的筛网为80～100目。

10.一种如权利要求1-7任意一项所述的热塑性静电喷涂粉末涂料的喷涂方法，其特征在于，所述热塑性静电喷涂粉末涂料通过静电喷枪喷涂于基底上，经195～210℃烘烤10～15min塑化流平。

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说　明　书

一种热塑性静电喷涂粉末涂料及其制备和喷涂方法

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技术领域

[0001]本发明属于涂料制备技术领域，具体涉及一种热塑性静电喷涂粉末涂料及其制备和喷涂方法。

背景技术

[0002]聚乙烯粉末涂料是一种完全不含有有机溶剂以粉体形态形成涂层的粉末涂料，它以聚乙烯为基料，加入各种功能助剂、颜填料而制成。通过特定的涂装设备和工艺，先将金属工件预热到合适温度，浸涂粉末而后塑化成一层连续平整的涂膜，最终对受涂工件实施装饰和防护。但是热塑性粉末涂料只适用于与热浸涂、滚涂、淋涂等工艺，由于聚乙烯不导电，通过静电喷涂的方式上粉差，流平后得到的涂膜缩孔多，不能得到完整的涂膜。发明内容

[0003]为解决上述技术问题，本发明提供了一种热塑性静电喷涂粉末涂料及其制备和喷涂方法。所述热塑性静电喷涂粉末涂料经静电喷涂得到的漆膜具有良好外观、良好的附着力、良好的力学性能、柔韧性、耐化学品、耐寒等优良特性。[0004]本发明采取的技术方案为：

[0005]一种热塑性静电喷涂粉末涂料，包括以下重量百分比的原料：[0006]低密度聚乙烯 40-50％；[0007]茂金属聚乙烯 20-30％；[0008]马来酸酐接枝聚乙烯 10-15％；[0009]抗氧剂 0.4-0.8％；[0010]导电剂 1-4％；[0011]润湿剂 2-5％；[0012]增光剂 0.2-0.4％；[0013]脱气剂 2-4.8％。

[0014]所述低密度聚乙烯为熔融指数为40-50g/10min的高压低密度聚乙烯M1840。[0015]所述抗氧剂为络合型亚磷酸酯类抗氧剂与多元受阻酚类抗氧剂按照1:1组成，两者的配合使用可以显著提高粉末涂料在制备和涂膜时的稳定性。络合型亚磷酸类抗氧剂可防止基体树脂在挤出加工过程中氧化降解所导致的分子量变化(如断链/交联)，防止黄变，多元受阻酚型抗氧剂与基体树脂有很好的相容性，能够使成品在储存使用的过程中不发生热氧化降解，具有良好的光稳定性和抗色变能力，二者必须按1:1来复配使用，单独使用一种，不能保证加工及后期储存使用。[0016]所述导电剂为导电炭黑，可以使粉末粒子具有导电性，形成通路，便于静电喷涂时电荷及时导走，提高上粉率。

[0017]所述润湿剂为氧化聚乙烯蜡，其分子链上带有一定的量的羰基和羟基，能与颜料、树脂很好的相容性，且这些极性基团能够很好的与金属底材作用，提高与底材的附着力。

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所述增光剂为锌化合物与1，2-环己烷二羧酸的钙盐的混合物。

[0019]所述锌化合物与1，2-环己烷二羧酸的钙盐的质量比为1:1。[0020]所述锌化合物为氧化锌。[0021]所述脱气剂为安息香。

[0022]本发明还提供了所述的热塑性静电喷涂粉末涂料的制备方法，包括以下步骤：[0023](1)将配方量的各原料混合，经双螺杆挤出机在140～160℃的条件下挤出造粒；[0024](2)将挤出的颗粒在超低温度下碾磨成粉、过筛，即可得到所述热塑性静电喷涂粉末涂料。

[0025]步骤(2)中，所述超低温度为-155～145℃；采用液氮深冷的粉碎方式进行研磨，这样可以得到较细粒径的粉末，由于聚乙烯颗粒在常温下碾磨较细的粒径的时候产生的过多热量会使聚乙烯颗粒软化附着在磨盘上面，造成磨盘结块，因此只能在超低的温度下才能磨出较细的粒径。所述过筛使用的筛网为80～100目，以控制粉末涂料的粒径在180-200um。[0026]本发明还提供了所述的热塑性静电喷涂粉末涂料的喷涂方法，所述热塑性静电喷涂粉末涂料通过静电喷枪喷涂于基底上，经195～210℃烘烤10～15min塑化流平，即可得到附着在基底上的所述热塑性静电喷涂粉末涂料的漆膜。

[0027]本发明提供的热塑性静电喷涂粉末涂料的配方中，以低密度聚乙烯、茂金属聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯三者作为基体树脂，高融指的低密度聚乙烯具有线性结构，分子量相对于茂金属金属聚乙烯来说较低，粘度较低，融指较高，流动速度较快；而茂金属的粘度较高且融指较低，二者的相容性较差。而马来酸酐接枝聚乙烯由于引入了极性基，不仅提高了不同聚合物之间的亲和性，使得低密度聚乙烯与茂金属聚乙烯能够更好的相容，还可改善聚乙烯表面的粘结性，同时，马来酸酐接枝聚乙烯中残留的引发剂在与低密度聚乙烯、茂金属聚乙烯同时挤出过程中，又会将低密度聚乙烯、茂金属聚乙烯的链打开，重新发生交联反应，进而提高了粉末提料的机械性能。[0028]此外，配方中以络合型亚磷酸酯类抗氧剂与多元受阻酚类抗氧剂混合作为抗氧剂，两者的配合使用可以显著提高粉末涂料在制备和涂膜时的稳定性；导电炭黑的加入提高了粉末涂料的带电性，进而提高粉末涂料在静电喷涂时的提供上粉率；氧化聚乙烯蜡的加入，由于其分子链上带有一定量的羰基和羟基，其可与而提高了辅料与树脂之间的相容性及金属基材与粉末涂料之间的附着力；脱气剂安息香的加入可脱去底材表面的气体以及涂层中含有的小分子物质，避免涂层出现气孔。[0029]与现有技术相比，本发明提供的热塑性静电喷涂粉末涂料的配方合理，配方中各原料的配合作用可为粉末涂料的涂层在金属表面的附着提供良好的附着力，并且得到的涂层具有光滑、平整的外观，光泽度良好，且具有良好的机械性能和耐酸、碱、盐腐蚀性能。本发明提供的技术方案解决了市场上热塑性粉末涂料只能浸涂、滚涂等单一工艺、以及普通热塑性粉末涂料通过喷涂不能得到连续完整涂膜等问题。具体实施方式

[0030]下面结合实施例对本发明进行详细说明。[0031]本发明所用的各原料生产厂家如下：[0032]低密度聚乙烯，其牌号为M1840，中石化生产；

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茂金属聚乙烯，其牌号为5815，陶氏生产；

[0034]马来酸酐接枝聚乙烯，其牌号为SZ-07，贝诺科技有限公司生产；[0035]络合型亚磷酸酯类抗氧剂，其牌号为K7001，六安捷通达化工有限责任公司生产；[0036]多元受阻酚类抗氧剂，其牌号为K7008，六安捷通达化工有限责任公司生产；[0037]锌化合物与1，2-环己烷二羧酸的钙盐的混合物，其牌号为HP-01，由美林肯生产。[0038]氧化聚乙烯蜡的合成方法为：用纯净的空气、用硬脂酸锌作为催化剂，采用空气氧化的方法对聚乙烯蜡进行氧化，氧化温度控制在170±5℃，空气流量为1000L/h，容器压力为3Mpa左右，氧化时间控制在3个小时，最终制得氧化聚乙烯蜡。[0039]实施例1-2

[0040]一种热塑性静电喷涂粉末涂料，包括如表1中实施例1-2所示重量百分比的原料：[0041]表1

[0042]

[0043]

[0044][0045]

所述热塑性静电喷涂粉末涂料的制备方法包括以下步骤：(1)将配方量的各原料混合，经双螺杆挤出机在140～160℃的条件下挤出造粒；

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(2)将挤出的颗粒采用液氮深冷粉碎的方式在零下150℃超低温度下碾磨成粉，用

80目筛过筛，即可得到所述热塑性静电喷涂粉末涂料。[0047]比较例1-3

[0048]一种热塑性静电喷涂粉末涂料，包括如表1中比较例1～3所示重量百分比的原料，其制备方法同实施例1。

[0049]将上述各实施例和比较例制备得到的涂料通过静电喷枪喷涂于样板上，在200℃烘箱中烘烤15分钟后固化成型，对固化后的样板进行各项性能检测，其结果如表2所示：[0050]表2

[0051]

[0052]

[0053]

从表2中可以看出：茂金属聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯的加入对涂层力学性能有

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很大的提高；导电炭黑的加入可提高热塑粉末的带电性，提高上粉率；氧化聚乙烯蜡的加入可以对涂层的外观有质的变化，由不连续的涂膜变成连续的平整的涂膜。

[0054]上述参照实施例对一种热塑性静电喷涂粉末涂料及其制备和喷涂方法进行的详细描述，是说明性的而不是限定性的，可按照所限定范围列举出若干个实施例，因此在不脱离本发明总体构思下的变化和修改，应属本发明的保护范围之内。

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