專利名稱：丙烯酸(酯)粉末涂料的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及粉末涂料，尤其涉及由丙烯酸(酯)與固化劑組成的熱固型粉末涂料。
粉末涂料是不含游離水或有機溶劑，以粉末形態(tài)進行涂裝并形成涂層的新型涂料，它以氣體為介質，通過流化床法或靜電噴涂法，使之以烷融態(tài)微粒附著于經預熱的受涂件表面，并通過加熱使其熔融流平，從而得到光滑的涂層，由于它具有工序簡單，節(jié)約能源、少環(huán)境污染、工效高，材料利用率高，涂層機械強度較高等優(yōu)點故成為近年發(fā)展較快的新材料、新技術。
粉末涂料及其應用，起初于四十年代，到六十年代才進入工業(yè)化規(guī)模。在當今世界、粉末涂料的年產量1978年為四萬多噸。到1984年已超過十萬噸，估計目前已逾二十萬噸，可見其發(fā)展之快，我國的粉末涂料起走較晚，65年首次研制成功了絕緣用環(huán)氧粉末涂料，74年研制成了裝飾、防腐、低溫固化環(huán)氧粉末涂料，82年后引進了環(huán)氧、聚酯-環(huán)氧、聚酯粉末涂料生產線，丙烯酸粉末涂料業(yè)已研制試產，我國粉末涂料的年產量雖然已從81年的六十噸增加到85年的五千噸，但仍遠遠不能滿足需要。
粉末涂料有以聚己烯、聚氯乙烯、尼龍等為代表熱塑性粉末涂料和以環(huán)氧、環(huán)氧-聚酯、聚酯、丙烯酸(酯)為典型的熱固性粉末涂料二大類。熱塑性粉末涂料具有化學穩(wěn)定性高、韌性好、可彎曲等優(yōu)點，它卻存在著膜層硬度隨溫度變化，耐磨性差，膜層光澤和流平性不良等缺點。故多用于裝飾要求不高的生產設備。熱固型粉末涂料，經熔融交聯(lián)后即成平整堅硬的膜層，不易因溫升而軟化，膜層光澤好、裝飾性強，宜用于電扇、冰箱、洗衣機、汽車、建筑等裝飾性要求較高的表面涂裝。
在熱固性粉末涂料中，環(huán)氧粉末涂料發(fā)展最早，它具有附著力強絕緣性高、化學性穩(wěn)定、易貯存等優(yōu)點，缺點是耐候性差、光澤和平整度不理想，宜作中級裝飾涂層，絕緣涂層和防腐涂層。聚酯汾末涂料具有較好的耐候性、絕緣性、光澤好等優(yōu)點，可作高檔戶外裝飾涂層和絕緣涂層，但其機械強度和耐化學藥品性不如環(huán)氧粉末涂料。丙烯酸(酯)粉涂料，具有良好的保光性、耐候性、耐污染性、絕緣性，膜層平整光亮、透明度好，是最理想的高級裝飾性涂膜;雖其機械強度和防腐性稍低于環(huán)氧粉末涂料，但它仍是最有發(fā)展前途的戶外裝飾性涂料，它的需求量將很快躍居首位。
目前的丙烯酸(酯)粉末涂料，是由粉末丙烯酸(酯)樹脂、固化劑及其它配料組成的。其中占粉末涂料比率為15～20%的固化劑大多是異氰酸酯、封閉型二異氰酸酯、或三聚氰胺這類物質。它們價格高昂，而且有毒性，無疑這將成為發(fā)展丙烯酸(酯)粉末涂料的重大障礙。
本發(fā)明旨在提供一種價廉，且無毒性的固化劑，并提供一種制備丙烯酸(酯)粉末涂料的方法，以降低其成本，消除其毒性，發(fā)展有中國特色的具有防腐性能的裝飾性丙烯酸(酯)粉末涂料。
本發(fā)明是這樣實現(xiàn)上述目的的本發(fā)明的丙烯酸(酯)粉末涂料的主成分是丙烯酸(酯)樹脂，選用的固化劑是偏硼酸鋇;在干態(tài)粉末涂料中，固化劑與丙烯酸(酯)樹脂的重量比1∶1.5～2.5為宜，并含有少量磷酸(鹽和酯)。
本粉末涂料的制備方法是把磷酸加入丙烯酸(酯)樹酯乳液，直到把乳液的PH值調至3～4，然后把粉狀偏硼酸鋇作為分散劑加入丙烯酸(酯)樹脂乳液并充分混合，制成含水的固態(tài)丙烯酸(酯)樹脂-偏硼酸鋇-磷酸(鹽和酯)分散體;在將該分散體系作低溫干燥后研磨成粉末，制成以偏硼酸鋇為固化劑并含有少量磷酸(鹽和酯)的丙烯酸(酯)粉末涂料。
本粉末涂料的制備操作如下將丙烯酸(酯)樹脂乳液置入反應釜，在常溫常壓下高速攪拌，徐徐加入磷酸(工業(yè)用)把乳液的PH值調至3～4，繼續(xù)攪拌并慢慢加入粉狀偏硼酸鋇，加畢后再繼續(xù)攪拌20分鐘，使物料分布均勻然后將料放入另一容器，使之在靜態(tài)下固化，制成含水的“固態(tài)”分散體。將此分散體置入真空干燥室，使之在低于65℃下真空干燥后研磨成粉末，制成含有固化劑偏硼酸鋇和少量磷酸(鹽和酯)的丙烯酸(酯)粉末涂料。本干態(tài)粉末涂料中的固化劑與丙烯酸(酯)樹酯的重量比率以1∶1.5～2.5為宜，故偏硼酸鋇的加入量可以樹脂乳液總量和乳液固含量計算確定。
本粉末涂料的配方是丙烯酸(酯)樹脂乳液(固含量以35%計)1000Kg
磷酸(d＝1.17)50～60kg偏硼酸鋇(粉末)140～235kg若乳液有所變化，磷酸與偏硼酸鋇的加入量可根據(jù)乳液實際固含量換算確定。
按上述配方和工藝制備的丙烯酸(酯)粉末涂料的技術指示是細度150目，烘烤溫度140～180℃;烘烤時間25～30分鐘。
本粉末涂料之優(yōu)點是1、生產過程安全;2、生產中沒有溶劑分離或回收，也無三廢排放;3、粉末涂料中幾乎沒有揮發(fā)性物質存在，在施工時不產生霧塵;4、生產設備簡單，生產效率高;5、容易配制成各種不同顏色的粉末涂料;6、干燥溫度低，有利于節(jié)能，更有利于實現(xiàn)低溫固化;7、原料豐富、成本低;8、粉末粒度細勻、固化溫度低，故膜層光澤好，也有利于掌握膜層厚度;9、絕緣性、耐候性、防腐性均佳;10、宜作高檔裝涂、膜層光亮、手感豐滿。
實施例與效果例1在實驗室制備和試驗基礎上，本人從市場購得50公斤固含量30±1%的丙烯酸乳液，用磷酸將乳液PH值調至3～4，在攪拌下加入粉末狀分散體偏棚酸鋇7公斤，經靜止凝固，制得含分散劑的含水固態(tài)分散體，經烘干后研成粉末，制成了以偏硼酸鋇為固化劑的丙烯酸粉末涂料，將此樣品10公斤提供給暖氣片廠試用，他們用靜電噴涂法施工，并按向他們提供的烘烤溫度與時間進行固化，產品涂層表面平整光亮，涂層附著力好，耐酸堿性均合格，防腐性優(yōu)良。
例2由關系廠特別提供的一噸丙烯酸丁酯、苯乙烯、甲基丙烯酸之比為105∶90∶4的固含量為36%的丙烯酸酯樹脂乳液、按前述方法制得了三十公斤固化劑量與樹酯量之比為1∶2的樣品，再次提供給暖氣片廠試用，結果發(fā)現(xiàn)，涂層質量比例1更好，其光澤、平整、手感等也均優(yōu)于用二異氰酸酯或三聚氰胺作為固化劑的丙烯酸分末涂料形成的膜層，證明它適用于高檔涂裝。
權利要求
1.一種由丙烯酸(酯)樹脂、固化劑以及其它配料制成的粉末涂料，其特征在于本粉末涂料所采用的固化劑是粉末狀的偏硼酸鋇。
2.一種由丙烯酸(酯)樹脂、固化劑及其它配料制成的粉末涂料，其制備特征在于將丙烯酸(酯)樹脂乳液加入磷酸后，把粉狀偏硼酸鋇作為分散劑加入樹脂乳液，制成含水的“固態(tài)”丙烯酸(酯)樹脂-偏硼酸鋇-磷酸(鹽)分散體，經低溫干燥后研磨成粉末，制成以偏硼酸鋇為固化劑的并含有少量磷酸(鹽)的丙烯酸(酯)粉末涂料。
3.根據(jù)權利要求1所述的丙烯酸(酯)粉末涂料，其特征在于在干態(tài)的粉末涂料中、固化劑偏硼酸鋇與丙烯酸(酯)樹脂之重量比例以1∶1.5～2.5為宜，并含有少量的磷酸(鹽和酯)。
4.根據(jù)權利要求2所述的丙烯酸(酯)粉末涂料，其制備特征在于本粉末涂料的制備操作如下將丙烯酸(酯)樹脂乳液置入反應釜，在常溫常壓下高速攪拌，徐徐加入磷酸(工業(yè)用)，把乳液的PH值調至3～4，繼續(xù)攪拌并慢慢加入粉狀偏硼酸鋇，加畢后再繼續(xù)攪拌20分鐘，使物料分布均勻然后將料放入另一容器，使之在靜態(tài)下“固化”，制成含水的“固態(tài)”分散體，將此分散體置入真空干燥室，使之在低于65℃下真空干燥后研磨成粉末，制成含有固化劑偏硼酸鋇和少量磷酸(鹽和酯)的丙烯酸(酯)粉末涂料。
5.根據(jù)權利要求1或2或3或4所述的丙烯酸(酯)粉末涂料，其特征在于制備丙烯酸(酯)粉末涂料的配方是丙烯酸(酯)樹脂乳液(固含量以35%計)1000kg磷酸(d＝1.17) 50～60kg偏硼酸鋇(粉末) 140～235kg若樹脂乳液有所不同，則磷酸與偏硼酸鋇的加入量可據(jù)乳液實際固含量換算確定。
全文摘要
丙烯酸(酯)粉末涂料，它屬于熱固型丙烯酸(酯)噴涂料。本粉末涂料之制備方法是將分散劑偏硼酸鋇加入到加入含磷酸的丙烯酸(酯)樹脂乳液，制成含水的“固態(tài)”丙烯酸(酯)樹脂-偏硼酸鋇-磷酸三元分散體系，經低溫干燥后研磨成粉末而成的。它的固化劑就是偏硼酸鋇，固化劑與丙烯酸(酯)樹脂之比約1∶2。該粉末涂料適于噴涂，固化溫度為140～180℃，時間為25～30分鐘，具有節(jié)能，無毒，防腐性、裝飾性、耐候性等均佳之特點，而且價格低廉。
文檔編號C09D133/08GK1073701SQ91111820
公開日1993年6月30日 申請日期1991年12月26日 優(yōu)先權日1991年12月26日
發(fā)明者薛志純 申請人:薛志純