[发明专利]一种新型环保的平板卷材预涂粉末涂料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种粉末涂料，尤其涉及一种新型环保的平板卷材预涂粉末涂料，同时本发明还涉及该粉末涂料的制备方法。

背景技术

粉末涂料是一种公认的高生产效率、优良涂膜性能、生态环保型、经济型的4E型涂料产品。在家电领域粉末涂料喷涂无论是在国外还是在国内通常采用立式喷涂，技术相当成熟，但家用电器采用粉末涂料立式涂装存在如下弱点：①涂装效率较低，一般涂装线速为3～6m/min；②粉末固化温度为180～200℃，固化时间长15～20mins，能耗大；③涂装后的涂膜辊轧后的迷宫部位、拐角部位前处理和喷涂效果差，且涂膜整体防腐能力较差，盐雾试验只可以达到500小时。

而卷材平板喷涂技术是上世纪兴起的喷涂技术，卷材预涂粉末涂料及其涂装工艺技术与常规粉末涂料相比具有如下优势：

1.涂装效率高：粉末涂料在金属薄板涂装线上的涂装速率一般是25～100m/min。

2.卷材一次涂装合格率高：用于卷材涂装的粉末涂料一次利用率可达99％，不需回收，避免产生不良品。

3.换色容易：无需回收粉，使换色作业快速化，一般换色只需3-5min。

4.膜厚容易均制：涂装厚度30～50μm，涂膜容易薄膜化。

5.不会产生挂具现象，降低一般涂装工艺中因挂件产生的一系列费用。

6.卷材平板形状规则，固化炉易小型化，固化速度快，可节约能源。

7.卷材的前处理小型化，且前处理均匀，避免了成型后工件的前处理的局部不当，处理时间短，效率高。

目前国内的卷材涂装粉末涂料主要使用聚氨酯粉末或三缩水甘油基异氰尿酸酯(TGIC)作为固化剂的粉末涂料，聚氨酯粉末各项目性能比较优秀，但价格比较昂贵。TGIC型粉末涂料相比便宜经济一些，但由于生产环节所用的原材料固化剂TGIC本身具有一定的毒性，长期与皮肤接触容易使皮肤产生过敏，甚至致癌，在欧洲已经明令禁止使用该类型粉末涂料，在日本也大大限制使用；其次，TGIC体系粉末涂料的固化温度要求较高，一般在200℃以上，且固化时间较长，一般至少20min；再者，由于粉末涂料固化时一般采用燃气、燃油加热或电加热，能耗较高，碳排放较高。降低粉末涂料的固化温度、缩短固化时间，将大大提高生产效率、综合成本，特别是大大节省涂装固化时所消耗的能源，大大降低碳排放，为此，目前是以β-羟烷基酰胺(HAA)为代表的固化剂替代TGIC，这种固化剂无毒，对人体无健康危害担忧，且环保，极具市场前景。目前，在欧洲和北美已经较为流行，占到市场份额18％以上，我国才刚刚起步。

β-羟烷基酰胺是一种多羟基化合物，最早由美国的罗门哈斯公司开发成功，商品牌号为Primid XL-552，国内也开发同类固化剂T-105。该固化体系行业内简称为Primid体系，也就是HAA体系。与TGIC相比，HAA体系的主要优点有：(1)毒性非常低，老鼠口服LD50为大于10g/Kg，而且它无刺激性，对皮肤无过敏反应，另外重要的是它无诱变及致畸作用，不破坏生态平衡；(2)用HAA固化的聚酯粉末涂料的贮存稳定性比用TGIC好；(3)涂层的流平性和抗冲性能等比TGIC的好；(4)粉末涂料的成本比较TGIC低。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种新型环保的平板卷材预涂粉末涂料，该粉末涂料具有无毒环保、耐磨性好、带电性高的特点，能够显著提高平板卷材预涂装效率，固化后的涂层具有优异的物理机械性能、耐化学品性能等特点。

本发明的目的之二在于提供上述新型环保的平板卷材预涂粉末涂料的制备方法。

本发明的第一个目的是通过以下技术措施来实现的：一种新型环保的平板卷材预涂粉末涂料，包括以下重量份配比的组分：

所述树脂和固化剂的组合物为饱和羧基聚酯树脂和β-羟烷基酰胺(HAA)的组合物。

所述饱和羧基聚酯树脂和β-羟烷基酰胺组合物中，饱和羧基聚酯树脂与β-羟烷基酰胺之间的重量配比为10∶1～90∶1。

所述饱和羧基聚酯树脂的酸值在25～35mgKOH/g，软化点为100～120℃，玻璃化温度在60～70℃。

作为本发明的一个实施方式，所述饱和羧基聚酯树脂由以下重量份的组分制备而成：

所述的酸解剂采用对苯二甲酸或间苯二甲酸。

作为本发明的一个实施方式，上述饱和羧基聚酯树脂的制备工艺包括以下步骤：

1)在反应釜中，加入新戊二醇、三羟甲基丙烷、1，4-环己烷二甲醇和水，加热至熔化；