[发明专利]金属粉末涂料及其制备方法和涂层金属板

说明书

技术领域

本发明涉及一种金属粉末涂料，及其制备方法和在涂层金属板的应用。

背景技术

粉末涂料是一种由树脂、颜料、填料及添加剂等组成的粉末状物质，其中作为主要成膜 物质的树脂组分可以是一种树脂及其固化系统，也可以是几种树脂混合物。

粉末涂料按其成膜树脂性质，主要分为热塑性粉末涂料和热固性粉末涂料。前者是物理 性熔融塑化成膜过程，后者是化学性交联反应固化过程。

热塑性粉末涂料是由热塑性树脂、颜料、填料、增塑剂和稳定剂等经干混或熔融混合、 粉碎、过筛分级得到的。

热固性粉末涂料是由热固性树脂、固化剂、颜料和助剂等组成，经预混合、熔融挤出、 粉碎、过筛分级而得到的粉末状涂料。热固性粉末涂料中的树脂分子量小，本身没有成膜性 能，只有在烘烤条件下，与固化剂起化学反应交联成体型结构，才能得到涂膜。

金属粉末涂料是指含有金属颜料从而使涂层板具有金属或珠光光泽的各种粉末涂料。能 够用于粉末涂料的金属颜料有许多品种，如：铝银粉颜料、珠光颜料、铜金粉颜料和其它金 属颜料(如镍粉、不锈钢粉等)。每一类金属颜料又包含很多色相的产品，应用于粉末涂料后， 使得粉末涂料多姿多彩，极大地丰富了粉末涂料的品种和装饰性。

金属效果粉末涂料，在整个装饰性粉末中，应用面越来越广，是目前美术型粉末的主流。 由于金属粉末涂料能够展示一种明亮、豪华的装饰效果，非常适合家具、饰品和汽车等户内 外物体的喷涂。金属效果粉末涂料现在主要应用于户内外金属家具、灯具、工艺品、油烟机、 婴儿车、运动器材以及汽车等行业。

粉末涂料始于20世纪30年代后期。人们用火焰喷涂法把聚乙烯粉末以熔融状态涂覆到 金属表面上，这就是粉末涂装的开端。

进入20世纪90年代后，随着装饰性粉末问世，粉末涂料得到极大的发展。世界粉末涂 料市场每年以15％～20％的速度快速递增。

金属粉末涂料的制造工艺，目前国内外市场主要采用干混法(Dry～Blending)，国际上 也使用粘结固定法(Bonding)。

液体涂料加入金属颜料如铝粉后，可以得到金属效果非常明显得涂层，而粉末涂料制备 金属涂层时有一定困难。如果将铝粉在挤出机熔融挤出前就加入涂料混合物中，在后面的机 械粉粹过程中，铝粉会首先被破坏，不仅得不到闪亮的金属涂层，而且不可避免地会因金属 的碰撞而出现火花导致燃烧和爆炸。现在最常见的方法是在粉末涂料制成之后，使用之前加 入金属粉进行干混。干混的方法较普遍，但由于金属的导电性，被喷涂的工件不可能吸附很 多的金属粉体，使得金属效果不够强，而且非常不均匀；同时，回收粉金属的含量与原始粉 相差很大，导致严重色差。因此在实际应用中，要得到很好的金属效果，主要依靠液体金属 油漆的涂装。但是由于粉末涂料具有的4E特性，越来越多的液体涂料正向粉末涂料转变。

最近有一种Bonding技术正在广泛推广应用，这是在一个精确控制温度的设备中使粉体 的外层在加热熔融下与金属颗粒粘附在一起的方法，该方法在很大程度上改进了上述涂层金 属效果不好和回收粉无法正常使用的缺点，但并没有完全解决问题，而且Bonding技术还不 能用于超细粉产品，此外，现有的Bonding设备价格很高，还不能大量普及使用。

随着全球环境保护意识的加强，粉末涂料具有经济、高效、环保和省能(常称4E： Economical，Efficient，Environmental，Energy Saving)等优点而得到飞速发展，在很 多领域已经完全代替液体涂料使用。在金属防护、装饰、建筑等领域得到了广泛的应用，呈 现出极为美好的前景。粉末涂料正逐步成为涂料行业中的一条重要支柱。

但粉末涂料的应用现在还存在一些限制，最主要为，不能得到液体涂料那样平整的涂层 表面，也不能得到液体涂料那样较薄的涂层厚度，这限制了粉末涂料在很多高档产品上的使 用，也限制了涂装成本的进一步降低。同时，金属粉末涂料也是粉末涂料技术上需要继续研 究的课题。

涂膜厚度是决定粉末涂料外观的一个重要因素，较厚的涂膜有较好的流动流平性。然而， 许多产品不一定需要厚涂层，涂膜过厚反而造成浪费，提高成本，因此，近年来粉末涂料薄 膜化又成为研究开发的热点，以满足对装饰性厚度要求较高的工件应用。