[发明专利]超临界流体技术制备的金属卷材用超耐候微球形粉末涂料及其制备方法

说明书

本发明属于粉末涂料技术领域，具体涉及一种超临界流体技术制备的金属卷材用超耐候微球形粉末涂料及其制备方法。所述微球形粉末涂料由以下质量百分比的原料制成：聚间苯二甲酸新戊二醇酯型聚酯树脂35～88，半结晶型聚酯树脂0.1～10，异氰尿酸三缩水甘油酯3.2～7，苄基三乙基氯化铵0.1～1.6，聚偏二氟乙烯型氟树脂1～10，丙烯酸酯0.5～1.5，二苯乙醇酮0.2～1，季戊四醇酯0.1～0.8，颜料0.2～26和其他助剂0～3。本发明采用超临界流体技术，具有工艺简单，产品质量稳定的特点。粉末涂料颗粒为微球形，粒径小而粒度分布范围集中，进行金属卷材薄涂装时表面平整，耐候性能好，柔韧性好、低温性能好，适合金属卷材的快速涂装。

技术领域

本发明属于粉末涂料技术领域，具体涉及一种超临界流体技术制备的金属卷材用超耐候微球形粉末涂料及其制备方法。

背景技术

粉末涂料不含任何溶剂，是百分百的固体粉末状涂料。由于粉末涂料具有零VOC排放、对大气环境无污染、未喷涂到工件的落地粉末涂料可重新回收利用、节省能源和资源、减轻劳动强度和涂膜综合性能优异等优势。在过去的几十年里，其在金属制品和热敏性材料制品中得到了快速推广应用。并且随着近几年各国对环保要求和节约能源资源要求的不断提高，一些污染性强、浪费资源能源的涂装材料逐步被取缔，而作为具有明显环保优势的粉末涂料也逐步扩大其应用领域。

金属卷材表面的涂装具有涂装速度快，线速度在100m/min左右，涂膜薄，厚度在35μm左右，表面平整，综合性能较好，适合户外使用等特点，而粉末涂料的固有部分特性难以达到这些要求。因此，粉末涂料在金属卷材涂装上的应用一直受到限制。金属卷材大部分产品仍然使用油漆喷涂。但是近年来，随着各国政府的不断施压和政策鼓励，人们对粉末涂料在金属卷材领域的应用研究工作也开始得到重视。寻找一种环保的、能够完全代替由油漆涂装金属卷材的新材料和新工艺方法迫在眉睫。

由于近几年人们对这个课题的研究还处于起步阶段，以下这些相关研究分别涉及到金属卷材用粉末涂料、超临界流体粉末涂料制备装置、超临界流体技术制备的不同功能的粉末涂料、粉末涂料原材料和水性涂料。

中国专利CN105038525A公开一种预涂金属卷材用粉末涂料及其制备方法和应用。该发明的粉末涂料是以端羧基饱和聚酯树脂和端羧基超支化聚酯树脂为基料，加入固化剂异氰尿酸三缩水甘油酯和固化促进剂固化制得，具有配方简单、流平性能优异的特点。中国专利CN105885648A公开一种自清洁高分散性卷材用粉末涂料及其制备方法。该发明的粉末涂料由低温耐候性聚酯树脂、TGIC或HAA、双酚A型环氧树脂、PVDF热塑性氟碳树脂、纳米氧化铝、纳米碳酸钙、丙烯酸酯流平剂、季铵盐促进剂、颜料、填料、其他助剂制备得到。本发明的粉末涂料具有分散好，不易结团和易储存，涂膜具有抗污能力强，易清洁，附着力好，表面平整的特性。上述两个专利和其他一些专利都对金属卷材用粉末涂料进行了研究，但是这些专利都是采用的传统粉末涂料的制备工艺。与超临界流体技术相比，传统工艺工序多、工艺复杂、不可控制备参数较多，并且对制备的粉末涂料产品性能影响很大。

中国专利CN103055728A公开一种粉末涂料的超临界流体设备。其包括原料槽、加料槽、搅拌动力、加工釜、分级釜和包装装置，设备结构简单，溶解性强，扩散性能好且易于控制。中国专利CN101519545公开一种超临界CO₂抗溶沉淀制备粉末涂料的装置及其生产工艺。其工艺装置包括超临界CO₂抗溶沉淀釜、超临界CO₂出口流体与固体分离系统、多级压缩机、溶有甲苯的超临界CO₂贮槽、列管换热器、超临界CO₂和甲苯的分离器。该发明克服了传统粉末涂料生产法中的缺陷，降低了生产成本和能耗。上述两个专利只是对超临界流体制备粉末涂料的设备进行了更新，为粉末涂料的创新制备工艺提供了发展基础。