珠光粉末塗料及其製備方法

《珠光粉末塗料及其製備方法》是安徽華輝塑業科技有限公司於2013年2月22日申請的發明專利，該專利申請號為2013100564194，公布號為CN103160181A，專利公布日為2013年6月19日，發明人是劉榮興、費邦忠。

《珠光粉末塗料及其製備方法》是由下列重量份的原料製成：環氧樹脂（E-12）250-300、聚酯樹脂A（EL-3310）250-300、聚酯樹脂B（TB-670）80-100、流平劑（PV99）5-10、乾粉流動劑（RC213）5-10、消泡劑（BYK-1615）3-5、消光劑（SA206）15-20、銀粉定向排列劑（RC211）3-5、安息香5-10、TGIC8-12、超細硫酸鋇100-150、準球型矽微粉50-100、改性聚乙烯蠟微粉8-12、輕質碳酸鈣5-10、鈦白粉5-10、鐵黃5-10、鋁銀粉10-15。該發明製備出來的粉末塗料具有高硬度、高強度、高耐磨、耐熱性好、耐老化性好、固化時間快、環保無污染等優點；固化後的塗膜產生具有強烈的珠光效果，給人以視覺舒適感，塗膜綜合性能優異。

2020年7月17日，《珠光粉末塗料及其製備方法》獲得安徽省第七屆專利獎優秀獎。

基本介紹

• 中文名：珠光粉末塗料及其製備方法
• 公布號：CN103160181A
• 公布日：2013年6月19日
• 申請號：2013100564194
• 申請日：2013年2月22日
• 申請人：安徽華輝塑業科技有限公司
• 地址：安徽省六安市舒城縣經濟技術開發區
• 發明人：劉榮興、費邦忠
• 代理機構：安徽合肥華信智慧財產權代理有限公司
• 代理人：余成俊
• Int.Cl.：C09D163/00(2006.01)I、C09D167/00(2006.01)I、C09D123/06(2006.01)I、 C09D7/12(2006.01)I
• 類別：發明專利

專利背景

粉末塗料指的是一種新型的不含溶劑100％固體粉末狀塗料，具有無溶劑、無污染、可回收、環保、節省能源和資源、減輕勞動強度和塗膜機械強度高等特點。熱塑性粉末塗料是由熱塑性樹脂、顏料、填料、增塑劑和穩定劑等成分組成的；熱塑性粉末塗料包括：聚乙烯、聚丙烯、聚酯、聚氯乙烯、氯化聚醚、聚醯胺系、纖維素系、聚酯系。熱固性粉末塗料是由熱固性樹脂、固化劑、顏料、填料和助劑等組成；熱固性粉末塗料包括：環氧樹脂系、聚酯系、丙烯酸樹脂系。珠光粉末塗料是粉末塗料中的一種，是指含有具有珠光效果顏料的各種粉末塗料，能夠展示一種明亮、豪華的裝飾效果，珠光效果強，時尚美觀，非常適合家居、飾品和汽車等戶內、戶外物體的噴塗。2013年2月以前可參考申請公布號為CN104293100A的專利申請檔案，其公開了一種環氧聚酯型珠光粉末塗料，包括如下重量配比的組分：環氧樹脂，30-35份；聚酯樹脂（酸值70-80毫克KOH/克），30-35份；流平劑，1-1.5份；填料，15-20份；添加劑，1-1.5份；特種助劑，0.3-0.4份；普通顏料，0.5-1.0份；珠光顏料9270（％），3.5B-4.0B。但是2013年2月以前的技術中，採用靜電粉末噴塗的方法使珠光粉末塗料對物體的表面進行噴塗，靠靜電粉末噴槍噴出來的塗料，在分散的同時使粉末粒子帶負電荷，帶電荷的粉末粒子受氣流（或離心力等其他作用力）和靜電引力的作用，塗著到接地的被塗物上，再加熱熔融固化成膜，由於粉末噴塗是分散的，在噴塗的過程中，會有部分塗料游離，而通過傳統的技術製備的粉末塗料對珠光顏料的包裹性不佳，經噴出的珠光顏料在散落的粉末塗料中分布不均，無法繼續使用，因此如何能夠提高珠光顏料在粉末塗料中分散的均勻性以及穩定性，從而能將散落的的塗料進行回收利用，是一個需要解決的問題。

發明內容

專利目的

《珠光粉末塗料及其製備方法》的目的之一在於提供一種邦定珠光粉末塗料，其珠光顏料能被樹脂均勻地包裹，得到高光澤度的珠光粉末塗料，即當塗料被噴塗後珠光顏料仍能在塗料中均勻分散，增加了回收率。

技術方案

《珠光粉末塗料及其製備方法》包括底粉與珠光顏料以及消泡劑邦定而成，以重量份數計，所述底粉包括聚酯樹脂35-45份、環氧樹脂35-45份、固化劑3.6-4份、增光劑0.35-0.45份、脫氣劑0.25-0.35份、流平劑0.2-0.3份、填料10-15份以及普通顏料1-2份，所述消泡劑為0.2-0.3份，所述珠光顏料為2-4份。通過採用上述方案，環氧樹脂的力學性能高，附著力強、固化收縮率小、工藝性能好並且穩定性好，但是其耐候性差，不宜用作戶外面漆；而聚酯樹脂附著力好，耐候性優良；因此以聚酯樹脂以及環氧樹脂作為塗料的成膜物質能夠增強塗料的附著力、耐候性以及穩定性；在兩種樹脂中加入的流平劑能夠提高樹脂的流平性，減少塗膜縮孔；脫氣劑能夠消除熔融粉末中的氣泡；消泡劑能夠抑制泡沫產生或者消除已產生的泡沫；增光劑能夠降低漆膜表面粗糙度而增加光澤，使得塗料的光澤度提高；填料能夠增強塗料的強度以及其他性能；珠光顏料能夠賦予塗料變成的金屬光澤，提高美觀性能。較佳的，以重量份數計，其原料包括聚酯樹脂40份、環氧樹脂40份、固化劑3.8份、增光劑0.4份、脫氣劑0.3份、消泡劑0.25份、流平劑0.25份、填料13.5份、普通顏料1.5份以及珠光顏料3份。較佳的，以重量份數計，所述填料包括沉澱硫酸鋇、超細消光硫酸鋇以及納米硫酸鋇，其三者的重量比分別為3:1:1。

通過採用上述方案，沉澱硫酸鋇作為塗料的填料，能夠增強塗料的強度、抗老化性以及耐候性；超細消光硫酸鋇對塗料能夠起到消光或者亞光的作用，降低塗料原有的光澤，從而能夠更加突出表現珠光顏料的金屬光澤，並且消光鋇有良好的化學惰性，相容性好且分散性優異，消光鋇能夠提高塗料的硬度和耐候性；超微細顆粒的強表面能使漆膜與底材結合更牢固，也使得漆膜更平整光滑且光澤度提高；納米硫酸鋇的粒徑分布窄，具有較小比表面積和基料用量，可獲得高光澤，並且易分散、耐磨性好、遮蓋力強。較佳的，所述超細消光硫酸鋇的粒徑為5-20微米。較佳的，所述納米硫酸鋇的粒徑為20-60納米。較佳的，以重量份數計，所述普通顏料包括鈦白粉以及著色顏料，其二者的重量比分別為3:1。通過採用上述方案，鈦白粉具有無毒、最佳的不透明性、白度以及光亮度，能夠將待噴塗物體的原色進行覆蓋，有利於著色顏料對待噴塗物體的進行覆色。較佳的，所述著色顏料包括炭黑、鐵紅、鐵黃、氧化鐵棕、鐵藍中的一種或幾種。通過採用上述方案，著色顏料採用的炭黑、鐵紅、鐵黃、氧化鐵棕、鐵藍，耐候性，耐光性，耐熱性和著色性好並且無毒，適應於性廣泛。較佳的，所述固化劑為TGIC。通過採用上述方案，TGIC是三縮水甘油基異氰尿酸酯，是一種雜環多環氧化合物，具有很好的耐熱性、耐侯性、粘接性以及優異的高溫性能；適用於對環氧樹脂以及聚酯樹脂的固化作用。較佳的，所述脫氣劑為安息香脫氣劑。

通過採用上述方案，安息香的化學名為二苯乙醇酮，用於消除固化過程中產生的針孔、縮孔、氣泡等問題，能夠降低熔融體的黏度和表面張力，安息香在成膜過程中發生氧化反應，消耗氣泡中的氧氣使氣泡直徑減小，從而導致氣泡內部拉普拉斯張力增加，使得氮氣在體系中的溶解速率加快而起到脫氣的作用；安息香促進氣體在樹脂中的溶解和擴散。該發明的目的之二在於提供一種邦定珠光粉末塗料的製備方法。該發明的上述技術目的是通過以下技術方案得以實現的：邦定珠光粉末塗料的製備方法，包括如下步驟：（1）預混合：按上述重量份比例的聚酯樹脂、環氧樹脂、固化劑、脫氣劑、增光劑、流平劑、填料以及普通顏料混合5-10分鐘；（2）擠出：將混合後的物料置於雙螺桿擠出機擠出，所述擠出機的擠出溫度為70-80℃，擠出轉速為80-90轉；（3）破碎：將擠出後的物料壓片、冷卻後，經過破碎機將其破碎；（4）研磨：將破碎後的物料研磨成粉末，經過篩選得到粒徑為40-50微米的物料即為底粉；（5）預熱：將底粉置於邦定機中進行預熱，預熱溫度為35-45℃，預熱時間為4-8分鐘，升溫至85-95℃，並且持續攪拌直至其軟化；（6）邦定：向軟化後的物料中加入上述重量份比例的珠光顏料以及消泡劑進行邦定，攪拌轉速為300-450轉/分鐘，攪拌時間為3-5分鐘，攪拌溫度為45-65℃；（7）冷卻：對攪拌後的物料迅速降溫，使其在1-2分鐘內冷卻至20℃以下，即得所述邦定珠光粉末塗料。通過採用上述方案，將底粉混合均勻後通過邦定機與珠光顏料進行混合，底粉軟化後能將珠光顏料很好地包裹起來，並且使珠光顏料能夠在底粉中均勻地分散，減少底粉與珠光顏料的分離；在攪拌時加入的消泡劑，能夠降低加工過程中的表面張力，抑制泡沫的產生或者消除已產生的泡沫，提高了最終產品的光滑程度。

改善效果

1.填料中採用的沉澱硫酸鋇、超細消光硫酸鋇以及納米硫酸鋇能夠增強塗料的光澤度、耐候性、耐熱性以及耐磨性並且分散性優良，其白度高，能夠替代部分鈦白粉，節約生產成本；

2.將底粉進行混合擠出磨碎後再通過邦定機與珠光顏料進行邦定，能使底粉將珠光顏料包裹，經過充分的攪拌，使得珠光顏料在底粉中均勻分散，不易脫落，使得光澤度有了較大的改善。

技術領域

《珠光粉末塗料及其製備方法》涉及粉末塗料技術領域，特別涉及一種邦定珠光粉末塗料及其製備方法。

權利要求

1.《珠光粉末塗料及其製備方法》包括底粉與珠光顏料以及消泡劑邦定而成，以重量份數計，所述底粉包括聚酯樹脂35-45份、環氧樹脂35-45份、固化劑3.6-4份、增光劑0.35-0.45份、脫氣劑0.25-0.35份、流平劑0.2-0.3份、填料10-15份以及普通顏料1-2份，所述消泡劑為0.2-0.3份，所述珠光顏料為2-4份。

2.根據權利要求1所述的邦定珠光粉末塗料，其特徵在於：以重量份數計，其原料包括聚酯樹脂40份、環氧樹脂40份、固化劑3.8份、增光劑0.4份、脫氣劑0.3份、消泡劑0.25份、流平劑0.25份、填料13.5份、普通顏料1.5份以及珠光顏料3份。

3.根據權利要求1所述的邦定珠光粉末塗料，其特徵在於：以重量份數計，所述填料包括沉澱硫酸鋇、超細消光硫酸鋇以及納米硫酸鋇，其三者的重量比分別為3:1:1。

4.根據權利要求3所述的邦定珠光粉末塗料，其特徵在於：所述超細消光硫酸鋇的粒徑為5-20微米。

5.根據權利要求3所述的邦定珠光粉末塗料，其特徵在於：所述納米硫酸鋇的粒徑為20-60納米。

6.根據權利要求1所述的邦定珠光粉末塗料，其特徵在於：以重量份數計，所述普通顏料包括鈦白粉以及著色顏料，其二者的重量比分別為3:1。

7.根據權利要求6所述的邦定珠光粉末塗料，其特徵在於：所述著色顏料包括炭黑、鐵紅、鐵黃、氧化鐵棕、鐵藍中的一種或幾種。

8.根據權利要求1所述的邦定珠光粉末塗料，其特徵在於：所述固化劑為TGIC。

9.根據權利要求1所述的邦定珠光粉末塗料，其特徵在於：所述脫氣劑為安息香脫氣劑。

10.一種製備如權利要求1-9任意一項所述邦定珠光粉末塗料的方法，其特徵在於，包括如下步驟：（1）預混合：將按上述重量份比例的聚酯樹脂、環氧樹脂、固化劑、脫氣劑、增光劑、流平劑、填料以及普通顏料混合5-10分鐘；（2）擠出：將混合後的物料置於雙螺桿擠出機擠出，所述擠出機的擠出溫度70-80℃，擠出轉速為80-90轉；（3）破碎：將擠出後的物料壓片、冷卻後，經過破碎機將其破碎；（4）研磨：將破碎後的物料研磨成粉末，經過篩選得到粒徑為40-50微米的物料即為底粉；（5）預熱：將底粉置於邦定機中進行預熱，預熱溫度為35-45℃，預熱時間為4-8分鐘，升溫至85-95℃，並且持續攪拌直至其軟化；（6）邦定：向軟化後的物料中加入按上述重量份比例的珠光顏料以及消泡劑進行邦定，攪拌轉速為300-450轉/分鐘，攪拌時間為3-5分鐘，攪拌溫度為45-65℃；（7）冷卻：對攪拌後的物料迅速降溫，使其在1-2分鐘內冷卻至20℃以下，即得所述邦定珠光粉末塗料。

實施方式

• 實施例1

一種邦定珠光粉末塗料採用如下方法製備而得：（1）預混合：將聚酯樹脂40千克、環氧樹脂40千克、TGIC3.8千克、增光劑0.4千克、安息香0.3千克、流平劑0.25千克、硫酸鋇8.1千克、超細消光硫酸鋇2.7千克、納米硫酸鋇2.7千克、鈦白粉1.125千克以及炭黑0.375千克混合8分鐘；（2）擠出：將混合後的物料置於雙螺桿擠出機擠出，擠出溫度為75℃，擠出轉速為85轉；（3）破碎：將擠出後的物料壓片、冷卻後，經過破碎機將其破碎；（4）研磨：將破碎後的物料研磨成粉末，經過篩選得到粒徑為40-50微米的物料即為底粉；（5）預熱：將底粉置於邦定機中進行預熱，預熱溫度為40℃，預熱時間為6分鐘，升溫至為90℃，並且持續攪拌直至其軟化；（6）邦定：將底粉加入邦定機中進行軟化，然後再加入3千克珠光顏料以及0.25千克消泡劑進行邦定，攪拌轉速為375轉/分鐘，攪拌時間為4分鐘，攪拌溫度為50℃；（7）冷卻：對攪拌後的物料進行降溫，使其在1-2分鐘內冷卻至20℃以下，即得所述邦定珠光粉末塗料。

• 實施例2

（1）預混合：將聚酯樹脂35千克、環氧樹脂35千克、TGIC3.6千克、增光劑0.35千克、安息香0.25千克、流平劑0.2千克、硫酸鋇6千克、超細消光硫酸鋇2千克、納米硫酸鋇2千克、鈦白粉0.75千克以及鐵黃0.25千克混合5分鐘；（2）擠出：將混合後的物料置於雙螺桿擠出機擠出，擠出溫度為75℃，擠出轉速為85轉；（3）破碎：將擠出後的物料壓片、冷卻後，經過破碎機將其破碎；（4）研磨：將破碎後的物料研磨成粉末，經過篩選得到粒徑為40-50微米的物料即為底粉；（5）預熱：將底粉置於邦定機中進行預熱，預熱溫度為35℃，預熱時間為4分鐘，升溫至85℃，並且持續攪拌直至其軟化；（6）邦定：將底粉加入邦定機中進行軟化，然後再加入2.5千克珠光顏料以及0.2千克消泡劑進行邦定，攪拌轉速為300轉/分鐘，攪拌時間為3分鐘，攪拌溫度為50℃；（7）冷卻：對攪拌後的物料進行降溫，使其在1-2分鐘內冷卻至20℃以下，即得所述邦定珠光粉末塗料。實施例3：（1）預混合：將聚酯樹脂45千克、環氧樹脂45千克、TGIC4千克、增光劑0.4千克、安息香0.35千克、流平劑0.3千克、硫酸鋇9千克、超細消光硫酸鋇3千克、納米硫酸鋇3千克、鈦白粉1.5千克以及鐵黃0.5千克混合5分鐘；（2）擠出：將混合後的物料置於雙螺桿擠出機擠出，擠出溫度為80℃，擠出轉速為90轉；（3）破碎：將擠出後的物料壓片、冷卻後，經過破碎機將其破碎；（4）研磨：將破碎後的物料研磨成粉末，經過篩選得到粒徑為40-50微米的物料即為底粉；（5）預熱：將底粉置於邦定機中進行預熱，預熱溫度為45℃預熱時間為8分鐘，升溫至95℃，並且持續攪拌直至其軟化；（6）邦定：將底粉加入邦定機中進行軟化，然後再加入2.5千克珠光顏料以及0.2千克消泡劑進行邦定，攪拌轉速為450轉/分鐘，攪拌時間為5分鐘，攪拌溫度為50℃；（7）冷卻：對攪拌後的物料進行降溫，使其在1-2分鐘內冷卻至20℃以下，即得所述邦定珠光粉末塗料。

• 對比例1

採用申請公布號為CN103160181A的專利申請檔案，其公開了一種珠光粉末塗料及其製備方法，該發明的珠光粉末塗料是將塗料顆粒與銀粉珠光粉顆粒進行乾混製備。

• 對比例2

採用申請公布號為CN105273583A的專利申請檔案，其公開了一種鋁材專用耐候性珠光粉末塗料及其製備方法，由底粉和珠光顏料按重量比100:0.003-10共同邦定而成，所述珠光顏料為耐候性珠光顏料。將上述實施例1-3以及對比例1-2中的成品粉末通過靜電噴塗的方式分別均勻噴塗在鐵板上，將噴塗後的樣品置於180℃條件下固化10分鐘，冷卻後得到測試樣品，對其物理性能進行測試，測試結果如表1所示：

各實施例以及對比例製備的珠光粉末塗料的性能測試結果

性能	實施例1	實施例2	實施例3	對比例1	對比例2
塗膜表面光澤度	95	95	95	90	93
附著力/級	0	0	0	1	0
鉛筆硬度	2H	2H	2H	2H	2H
抗老化實驗（500小時）	無粉化、脫落	無粉化、脫落	無粉化、脫落	有粉化、脫落	有輕微脫
回收率%	99	99	99	95	90

由表1可知，實施例1-3製備的珠光粉末塗料的光澤度高，附著力強，並且耐老化性能優異，光澤度高也反映了珠光顏料在塗料中分散的均勻性，在老化實驗中，沒有出現粉化、脫落的現象，並且由於珠光顏料在塗料中均勻分散，當塗料散落在地面時，珠光顏料仍能均勻地分布於塗料中，增加了回收率，因此從以上數據可以看出，該發明的邦定珠光粉末塗料的性能優異。

榮譽表彰

2020年7月17日，《珠光粉末塗料及其製備方法》獲得安徽省第七屆專利獎優秀獎。