預(yù)涂金屬卷材用粉末涂料及其制備方法和應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種預(yù)涂金屬卷材用粉末涂料及其制備方法和應(yīng)用，屬于粉末涂料改 性技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 預(yù)涂卷材又叫有機涂層鋼板、彩色鋼板、塑料復(fù)合鋼板、彩涂鋁板等等，用戶可以 對其直接加工成型或直接使用，無需再進(jìn)行涂裝，在建筑業(yè)、家電行業(yè)取得了廣泛的應(yīng)用。 卷材預(yù)涂目前以液體涂料為主，但其大量揮發(fā)的有機物對環(huán)境造成的壓力使之應(yīng)用大為受 阻，粉末涂料作為完全不含有機溶劑的涂料成為液體涂料的有力競爭者，已在卷材涂裝方 面取得了一些進(jìn)展。
[0003] 相比液體涂裝，卷材的粉末涂裝還存在很大差距，涂膜表面的流平性相對不足，固 化速度較慢，難以達(dá)到液體涂裝約l〇〇m/min的涂裝速度，美國杜邦公司在國外的工業(yè)化粉 末涂裝線的線速約為24m/min左右，居領(lǐng)先地位，國內(nèi)還達(dá)不到這一水平。
[0004]CN201310039170. 6公開了一種端氨基硅油改性端羧基超支化聚酯樹脂及其制備 方法與應(yīng)用，其中對端羧基超支化聚酯樹脂進(jìn)行改性，并應(yīng)用于粉末涂料，提高了涂料的耐 熱性能和柔韌性。
[0005]CN201210492761. 4公開了一種改性的端羧基超枝化聚酯樹脂的制備方法及含有 該樹脂的涂料"，是將端羧基超支化聚酯樹脂和有機硅低聚物反應(yīng)制備改性的端羧基超支 化聚酯樹脂，應(yīng)用于粉末涂料也提高了涂料的耐熱性能和柔韌性。
[0006] CN201310043488. 1公開了一種端環(huán)氧硅油改性的端羧基超支化聚酯及其制備方 法應(yīng)用，其應(yīng)用于粉末涂料，改善了粉末涂料的耐熱性能、柔韌性和抗冷熱變化性能。
[0007] 但目前同時用于改善粉末涂料的流平性和固化速度的技術(shù)還未開發(fā)出來，因此有 待研究。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明的目的是提供一種預(yù)涂金屬卷材用粉末涂料，其配方簡單、流平性能優(yōu)異； 本發(fā)明同時提供了簡單易行、成本較低、安全環(huán)保的制備方法；本發(fā)明還提供了應(yīng)用該粉末 涂料對金屬卷材進(jìn)行涂裝的工藝，使得粉末涂料固化速度快，得到流平性優(yōu)異、厚度均勻的 涂月旲。
[0009] 本發(fā)明所述的預(yù)涂金屬卷材用粉末涂料，是以端羧基飽和聚酯樹脂和端羧基超支 化聚酯樹脂為基料，加入固化劑異氰尿酸三縮水甘油酯和固化促進(jìn)劑固化制得，具體由以 下質(zhì)量百分含量的原料制成：
[0010] 端羧基飽和聚酯樹脂 51~74%
[0011] 端羧基超支化聚酯:樹脂 0.6-11.2% 異氰尿酸三縮水甘油酯（TGIC) 4.5-5.6% 固化促進(jìn)劑 0.5-1.5% 滿平剤 0.5~1% 脫氣劑 0.3-0.6% 顏料 1.5~32.5% 填料 0-36.5%：
[0012] 所述端羧基飽和聚酯樹脂的酸值為28-33mgK0H/g，玻璃化溫度62-65°C;
[0013] 所述端羧基超支化聚酯樹脂的酸值28-33mgK0H/g，玻璃化溫度69-72°C。
[0014] 所述固化促進(jìn)劑為季銨鹽、季磷鹽或咪唑類化合物。
[0015] 所述流平劑為有機硅改性丙烯酸酯。
[0016] 所述脫氣劑為安息香。
[0017] 所述顏料為耐候級，根據(jù)所需顏色選擇。
[0018] 所述填料以硫酸鋇和碳酸鈣為主。
[0019] 端羧基超支化聚酯樹脂的利用降低了粉末涂料的熔融黏度，提高了粉末涂料的流 平性，并提高了TGIC型聚酯粉末涂料的柔韌性等多項機械性能。端羧基超支化聚酯樹脂 具有高度支化的結(jié)構(gòu)和大量的端羧基活性基團(tuán)，其低粘度使得端羧基超支化聚酯樹脂應(yīng)用 于粉末涂料時，可顯著改善體系的流動性；其高度支化結(jié)構(gòu)使得分子鏈間纏結(jié)較少，不易結(jié) 晶，使粉末涂料具有良好的成膜性能，即提高粉末涂料的流平性。
[0020] 本發(fā)明所述的預(yù)涂金屬卷材用粉末涂料的制備方法，包括以下步驟：
[0021] 將原料用混合機充分混合后，采用單螺桿或雙螺桿在80_105°C條件下熔融擠出， 再冷卻壓片，然后用氣流粉碎機粉碎，經(jīng)單級或多級旋風(fēng)分離器分離，用旋轉(zhuǎn)篩或振動篩篩 分得到平均粒徑15~40ym的成品粉末粒子，即制得預(yù)涂金屬卷材用粉末涂料。
[0022] 本發(fā)明所述的應(yīng)用該粉末涂料對金屬卷材進(jìn)行涂裝的工藝，包括以下步驟：
[0023] 將制得的預(yù)涂金屬卷材用粉末涂料采用靜電噴涂法涂覆于金屬卷材表面，用紅外 燈在功率為1. 5~2.OkW的條件下輻照5~20s，粉末粒子受紅外熱輻射作用迅速熔融并流 平，然后用中頻電感加熱金屬卷材，使金屬卷材底板及覆涂膜lmin之內(nèi)升溫至195-205°C， 然后經(jīng)設(shè)定同一溫度的通道式烘干機保溫1~3min，使涂膜完全固化，形成厚度為30~ 50ym的涂膜。
[0024] 采用包括紅外、中頻電感和通道式烘干機等多種加熱方式在內(nèi)的組合固化工藝， 使得預(yù)涂金屬卷材用粉末涂料固化速度顯著提高，適合金屬卷材的高速預(yù)涂。
[0025] 制備的預(yù)涂金屬卷材用粉末涂料，適用于鋼、鋁等金屬預(yù)涂卷材的彩色涂裝。經(jīng)涂 裝的金屬卷材涂膜色彩鮮艷、美觀，流平性突出，機械性能優(yōu)異，適合后期各種機械加工，除 適用于建筑內(nèi)和戶外保護(hù)裝飾，在家電、汽車、家具等行業(yè)也可以廣泛應(yīng)用。
[0026] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：
[0027] (1)所述的預(yù)涂金屬卷材用粉末涂料配方簡單，添加了端羧基超支化聚酯樹脂，降 低了粉末涂料的熔融黏度，提高了粉末涂料的流平性；
[0028] (2)制備方法簡單易行，成本較低，安全環(huán)保，實現(xiàn)了卷材涂裝的快速連續(xù)化生 產(chǎn)；
[0029] (3)采用包括紅外、中頻電感和通道式烘干機等多種加熱方式在內(nèi)的組合固化工 藝，使得預(yù)涂金屬卷材用粉末涂料固化速度顯著提高，適合金屬卷材的高速預(yù)涂；
[0030] (4)經(jīng)涂裝的金屬卷材涂膜色彩鮮艷、美觀，流平性突出，機械性能優(yōu)異，適合后期 各種機械加工，適用于多種領(lǐng)域。
【具體實施方式】
[0031] 下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，但其并不限制本發(fā)明的實施。
[0032] 所用原料均為市售產(chǎn)品。
[0033] 實施例1
[0034] 白色預(yù)涂金屬卷材用粉末涂料的配方如下：
[0035] 端羧基飽和聚酯樹脂 58.1808% 端竣基超支化聚酯樹脂 5.0592% TGIC固化劑 4.76% 芐基三乙基氯化銨 0,5% 有機硅改性丙烯酸酯 1%: 安息香 0.5% 金紅石鈦白 30%
[0036] 所述端羧基