專利名稱：具有高耐磨性能的粉末涂料的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種粉末涂料，具體涉及一種具有高耐磨性能，又不損傷擠出機和混料罐等制備設備的粉末涂料。
背景技術：
粉末涂料因其不含有機溶劑，環(huán)保性好，儲存、運輸方便等優(yōu)點廣泛應用于各領域，在某些特殊的場合，對粉末涂料的耐磨性能提出了更高的要求，但是由于其受限于樹脂玻璃化溫度和不含溶劑操作粘度有限，現(xiàn)有技術還未有高耐磨性能的粉末涂料供應市場?，F(xiàn)有技術通過降低膜的厚度來提高涂層耐磨性能的同時會減低涂層的保護性功能和外觀要求?，F(xiàn)有技術在樹脂主體材料中添加高硬度無機化合物來提高耐磨性能，但是在制備過程中，耐磨粒子同樣會在粉末加工中損傷設備，導致設備消耗率高，設備易被破壞，導致生產(chǎn)成本較高，應用受到大大限制。因此，很有必要在現(xiàn)有技術的基礎上開發(fā)一種既具有很強的耐磨性能，又不會降低涂層的保護性能和外觀設計要求，更重要的是不會對生產(chǎn)設備造成磨損的高耐磨性能的固態(tài)粉末涂料。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的:本發(fā)明所要解決的技術問題是克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種具有高耐磨性能，又不損傷擠出機和混料罐等制備設備的粉末涂料。
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技術方案:為了實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明采取的技術方案為:
一種具有高耐磨性能的粉末涂料，它包括耐磨粒子助劑非成膜物質(zhì)和至少一種成膜物質(zhì)，所述的耐磨粒子助劑非成膜物質(zhì)由微米級粒子經(jīng)表面通過包覆高分子材料和/或蠟類材料制得，所述的成膜物質(zhì)為可固化型高聚物體系。作為優(yōu)選方案，以上所述的具有高耐磨性能的粉末涂料，所述的微米級粒子為剛玉、金剛砂、硼碳化物粒子材料中的一種或它們的混合物。作為優(yōu)選方案，以上所述的具有高耐磨性能的粉末涂料，所述的微米級粒子的粒徑范圍為5到50 Mm。作為更優(yōu)選的技術方案，所述的微米級粒子的粒徑范圍為5到30Mffl0本發(fā)明通過大量實驗篩選耐磨粒子的種類和耐磨粒子的粒徑，實驗結(jié)果表明，以粒徑范圍為5到30 Mffl的剛玉、金剛砂、硼碳化物粒子作為耐磨微粒，具有很好增加粉末涂料耐磨性能的優(yōu)點。作為優(yōu)選方案，以上所述的具有高耐磨性能的粉末涂料，所述的微米級粒子表面包覆的高分子材料為聚酰胺蠟、聚四氟乙烯改性聚乙烯蠟、聚四氟乙烯改性聚丙烯蠟中的一種或它們的混合物。本發(fā)明目的是篩選具有增加粉末涂料的耐磨粒子助劑非成膜物質(zhì)，實驗結(jié)果表明，直接把剛玉、金剛砂、硼碳化物粒子作為耐磨微?；烊氲匠赡の镔|(zhì)中，耐磨性能增加不明顯，且對生產(chǎn)設備損耗較大，不夠理想。為了進一步優(yōu)化粉末涂料的耐磨性能，本發(fā)明經(jīng)過大量實驗篩選，在剛玉、金剛砂、硼碳化物等耐磨微粒表面包覆高分子材料后，能明顯提高粉末涂料的耐磨性能，可應用于耐磨的各特殊場合，并且對生產(chǎn)設備的損耗很低。本發(fā)明根據(jù)粉末涂料成膜物質(zhì)的理化性質(zhì)，還通過大量實驗優(yōu)選包覆高分子材料，實驗結(jié)果表明在剛玉、金剛砂、硼碳化物等耐磨微粒表面包覆聚酰胺蠟、聚四氟乙烯改性聚乙烯蠟或聚四氟乙烯改性聚丙烯蠟后不受樹脂玻璃化溫度限制，能夠與成膜樹脂材料達到非常好的共混性，成膜性等。其中蠟類等包覆高分子材料可采用噴霧干燥工藝或噴霧微粉化工藝在耐磨微粒表面包覆膜層。本發(fā)明提供的耐磨粒子助劑非成膜物質(zhì)，其中包覆高分子材料占總重量的20 40%。本發(fā)明提供的具有高耐磨性能的粉末涂料，所述的耐磨粒子助劑非成膜物質(zhì)的莫氏硬度高于7。實驗結(jié)果表明，本發(fā)明在粉末涂料中添加莫氏硬度高于7的耐磨粒子助劑非成膜物質(zhì)后，耐磨性能明顯優(yōu)于添加莫氏硬度小于7的耐磨粒子助劑非成膜物質(zhì)的粉末涂料。因此本發(fā)明提供的粉末涂料中優(yōu)選莫氏硬度高于7的耐磨粒子助劑非成膜物質(zhì)。作為優(yōu)選方案，以上所述的具有高耐磨性能的粉末涂料，可固化型高聚物通常包括一種或多種固化劑及共同參與反應的高聚物成分，所述的可固化型高聚物體系為熱固化或輻射固化高聚物，或者為熱塑型高聚物。作為優(yōu)選方案，所述的熱固化高聚物優(yōu)選羧基聚酯樹脂，羥基聚酯樹脂，羧基型丙烯酸樹脂、羥基型丙烯酸樹脂、縮水甘油醚的丙烯酸樹脂或環(huán)氧樹脂中的一種或它們的混合物；
作為另一優(yōu)選方案，所述的輻射固化高聚物優(yōu)選為丙烯酸聚氨酯或乙烯基醚聚氨酯中的一種或它們的混合物。作為優(yōu)選方案，所述的具有高耐磨性能的粉末涂料，所述的熱塑型高聚物為聚偏氟乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯、醋酸乙烯共聚物或聚酰胺中的一種或它們的混合物。作為優(yōu)選方案，所述的成膜物質(zhì)材料的粒徑為10到120Mm，更加優(yōu)選為15 to75 Mm.玻璃化溫度范圍35到85 ° C，更加優(yōu)選為45到75 ° C。為了得到成膜性好，耐磨性能優(yōu)越的粉末涂料，本發(fā)明根據(jù)耐磨粒子助劑非成膜物質(zhì)的理化性質(zhì)，通過大量試驗篩選成膜樹脂材料。試驗結(jié)果表明，優(yōu)選上述成膜樹脂材料時，能夠得到成膜性能優(yōu)越，共混性好，耐磨性能優(yōu)越的粉末涂料。作為優(yōu)選方案，所述的具有高耐磨性能的粉末涂料，所述的耐磨粒子助劑非成膜物質(zhì)和成膜物質(zhì)的重量百分比為1:30 40。

作為優(yōu)選方案，以上所述的具有高耐磨性能的粉末涂料，根據(jù)實際需要，可在耐磨粒子助劑非成膜物質(zhì)和成膜物質(zhì)中添加顏料、填料、流平劑、抗UV老化劑、抗氧老化劑或固化促進劑。無機顏料可為二氧化鈦，三價鉻氧化物，氧化鐵，還可用有機顏料如酞青，二重氮，硫靛藍和喹吖啶酮。填料可為硫酸鋇或碳酸鈣等。加入顏填料后能增強涂料的色彩和遮蓋力，并且能增強涂料的質(zhì)感。本發(fā)明提供的具有高耐磨性能的粉末涂料，其中耐磨粒子助劑非成膜物質(zhì)和成膜物質(zhì)中或顏料、填料、流平劑等共同混料經(jīng)粉末涂料擠出和研磨制造工藝制成耐磨粉末涂料；或者各原料經(jīng)干混制造工藝制成耐磨粉末涂料。
本發(fā)明所述的具有高耐磨性能的粉末涂料可以用噴涂機噴涂制備得到具有耐磨性能好的機械設備。本發(fā)明所述的具有高耐磨性能的粉末涂料具體應用時，先對工件表面進行前處理干凈，然后噴涂高耐磨性能的粉末涂料，然后在高溫下加熱流平，其次再經(jīng)高溫固化得到工件檢驗入庫。有益效果:本發(fā)明提供的具有高耐磨性能的粉末涂料和現(xiàn)有技術中的粉末涂料相比具有以下優(yōu)點:
本發(fā)明提供的具有高耐磨性能的粉末涂料，經(jīng)過大量實驗篩選耐磨粒子及其包覆材料，制備得到能明顯提高粉末涂料耐磨性的耐磨粒子助劑非成膜物質(zhì)，然后根據(jù)耐磨粒子助劑非成膜物質(zhì)理化性質(zhì)，優(yōu)選最佳的成膜物質(zhì)及其配比。所得粉末涂料的各原料組成及原料之間的配比科學合理，不含任何的揮發(fā)溶劑及有害重金屬，具有優(yōu)異的耐磨性能和抗沖擊性能，并且具有硬度高、附著力強等綜合性能，化學性質(zhì)穩(wěn)定，可應用于高耐磨場合，滿足市場需求，經(jīng)久耐用，性能優(yōu)越，并且不會對粉末涂料生產(chǎn)設備造成損耗，降低生產(chǎn)成本，易推廣應用，客服現(xiàn)有技術的不足。且固態(tài)粉末涂料儲存和運輸安全，優(yōu)于液體涂料，是一種環(huán)保型粉末涂料。
具體實施方式
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下面結(jié)合具體實施例，進一步闡明本發(fā)明，應理解這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍，在閱讀了本發(fā)明之后，本領域技術人員對本發(fā)明的各種等價形式的修改均落于本申請所附權利要求所限定的范圍。實施例1
1、具有聞耐磨性能的粉末涂料:
1.1、耐磨粒子助劑非成膜物質(zhì):微米級粒子為20 Mffl的金剛砂，表面包覆材料為聚四氟乙烯改性聚乙烯蠟，其中聚四氟乙烯改性聚乙烯蠟含量占34% (質(zhì)量份)。1.2、成膜物質(zhì)及其助劑如下:羧基聚酯樹脂35.2份，羥基聚酯樹脂29.2份，三價鉻氧化物32份，硫酸鋇份。將上述耐磨粒子助劑非成膜物質(zhì)30份和成膜物質(zhì)及其助劑2000份，共同混料經(jīng)粉末涂料擠出和研磨制造工藝制成耐磨粉末涂料。實施例2
1、具有聞耐磨性能的粉末涂料:
1.1、耐磨粒子助劑非成膜物質(zhì):微米級粒子為15 Mffl的硼碳化物，表面包覆材料為聚四氟乙烯改性聚丙烯蠟，其中聚四氟乙烯改性聚乙烯蠟含量占30% (質(zhì)量份)。1.2、成膜物質(zhì)及其助劑如下:環(huán)氧樹脂26%，羥基聚酯樹脂25%。將上述耐磨粒子助劑非成膜物質(zhì)和成膜物質(zhì)及其助劑干混制造工藝制成耐磨粉末涂料。實施例3
2、具有聞耐磨性能的粉末涂料:
1.1、耐磨粒子助劑非成膜物質(zhì):微米級粒子為25 μ 的剛玉，表面包覆材料為聚四氟乙烯改性聚丙烯蠟， 其中聚四氟乙烯改性聚乙烯蠟含量占32% (質(zhì)量份)。1.2、成膜物質(zhì)及其助劑如下:熱塑型高聚物聚偏氟乙烯38份，填料酞青20份、流平劑2份、抗UV老化劑1.5份，固化促進劑2.5份。將上述耐磨粒子助劑非成膜物質(zhì)25份和成膜物質(zhì)及其助劑1000份，共同混料經(jīng)粉末涂料擠出和研磨制造工藝制成耐磨粉末涂料。實施例4
3、具有聞耐磨性能的粉末涂料:
1.1、耐磨粒子助劑非成膜物質(zhì):微米級粒子為20Mm的剛玉，表面包覆材料為聚酰胺蠟，其中聚酰胺蠟含量占36% (質(zhì)量份)。1.2、成膜物質(zhì)及其助劑如下:醋酸乙烯共聚物30份，聚酰胺填料30份，酞青20份、流平劑2份。將上述耐磨粒子助劑非成膜物質(zhì)40份和成膜物質(zhì)及其助劑2400份，共同混料經(jīng)粉末涂料擠出和研磨制造工藝制成耐磨粉末涂料。實施例5
1、具有聞耐磨性能的粉末涂料:
1.1成膜物質(zhì)及其助劑如下:
表I成膜物質(zhì)及其助劑
權利要求
1.一種具有高耐磨性能的粉末涂料，其特征在于，它包括耐磨粒子助劑非成膜物質(zhì)和至少一種成膜物質(zhì)，所述的耐磨粒子助劑非成膜物質(zhì)由微米級粒子經(jīng)表面通過包覆高分子材料和/或蠟類材料制得，所述的成膜物質(zhì)為可固化型高聚物體系。
2.根據(jù)權利要求1所述的具有高耐磨性能的粉末涂料，其特征在于，所述的微米級粒子為剛玉、金剛砂、硼碳化物粒子材料中的一種或它們的混合物。
3.根據(jù)權利要求2所述的具有高耐磨性能的粉末涂料，其特征在于，所述的微米級粒子的粒徑范圍為5到50 Mm。
4.根據(jù)權利要求1所述的具有高耐磨性能的粉末涂料，其特征在于，所述的微米級粒子表面包覆的高分子材料為聚酰胺蠟、聚四氟乙烯改性聚乙烯蠟、聚四氟乙烯改性聚丙烯蠟中的一種或它們的混合物。
5.根據(jù)權利要求1至4任一項所述的具有高耐磨性能的粉末涂料，其特征在于，所述的耐磨粒子助劑非成膜物質(zhì)的莫氏硬度高于7。
6.根據(jù)權利要求1所述的具有高耐磨性能的粉末涂料，其特征在于，所述的可固化型高聚物體系為熱固化或輻射固化高聚物，或者為熱塑型高聚物。
7.根據(jù)權利要求7所述的具有高耐磨性能的粉末涂料，其特征在于，所述的熱固化高聚物為羧基聚酯樹脂，羥基聚酯樹脂，羧基型丙烯酸樹脂、羥基型丙烯酸樹脂、縮水甘油醚的丙烯酸樹脂或環(huán)氧樹脂中的一種或它們的混合物；所述的輻射固化高聚物為丙烯酸聚氨酯或乙烯基醚聚氨酯中的一種或它們的混合物。
8.根據(jù)權利要求7所述的具有高耐磨性能的粉末涂料，其特征在于，所述的熱塑型高聚物為聚偏氟乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯、醋酸乙烯共聚物或聚酰胺中的一種或它們的混合物。
9.根據(jù)權利要求1所述的具有高耐磨性能的粉末涂料，其特征在于，所述的耐磨粒子助劑非成膜物質(zhì)和成膜物質(zhì)的重量百分比為1:3(Γ40。
10.根據(jù)權利要求1所述的具有高耐磨性能的粉末涂料，其特征在于，它還包括顏料、填料、流平劑、抗UV老化劑、抗氧老化劑或固化促進劑中的一種或幾種。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種具有高耐磨性能的粉末涂料，該粉末涂料包括耐磨粒子助劑非成膜物質(zhì)和至少一種成膜物質(zhì)，所述的耐磨粒子助劑非成膜物質(zhì)由微米級粒子經(jīng)表面通過包覆高分子材料和/或蠟類材料制得，所述的成膜物質(zhì)為可固化型高聚物體系。本發(fā)明經(jīng)過大量實驗篩選耐磨粒子及其包覆材料，制備得到能明顯提高粉末涂料耐磨性的耐磨粒子助劑非成膜物質(zhì)，然后根據(jù)耐磨粒子助劑非成膜物質(zhì)理化性質(zhì)，優(yōu)選最佳的成膜物質(zhì)及其配比。所得粉末涂料具有優(yōu)異的耐磨性能和抗沖擊性能，并且具有硬度高、附著力強等綜合性能，化學性質(zhì)穩(wěn)定，可應用于高耐磨場合，滿足市場需求，經(jīng)久耐用，性能優(yōu)越，并且不會對粉末涂料生產(chǎn)設備造成損耗，降低生產(chǎn)成本，易推廣應用。
文檔編號C09D163/00GK103102773SQ20131002261
公開日2013年5月15日 申請日期2013年1月22日 優(yōu)先權日2013年1月22日
發(fā)明者劉際平, 托馬斯, 姜興盛 申請人:老虎粉末涂料制造(太倉)有限公司