专利名称：在基材上静电涂装两种或两种以上粉末涂料复合涂层的工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种在基材上涂装功能性粉末涂料复合涂层的设计及实现工艺，属于粉末涂料静电涂层的技术领域。
背景技术：
热固性粉末涂料及涂装技术从上世纪五六十年代开发至今，凭其优异的涂层性能和良好的社会经济效益，取得了迅猛发展，如今仍保持10％以上的增长态势。虽然粉末涂料及其涂层质量已得到人们的普遍接受，但涂装技术人员仍时刻关注涂装工艺对粉末涂层质量影响的重要性，对那些高性能的耐腐蚀、耐候要求的工件如各类化工管道、沿海地区使用的钢结构件、高原沙漠地区使用的户外金属设施，普通工艺施工的粉末涂层因局部缺陷影响造成整个涂层防蚀能力显著下降，难以实现预期的防护效果，从而影响了粉末涂料及涂装技术的应用推广。
对此，技术人员先后采取了多种保护措施，如厚涂；如对钢结构件进行电镀、热镀后再进行粉末喷涂；如结合其他防腐材料如聚乙烯进行包覆等，并取得了一定效果。但随之也带来了多种问题厚涂带来了高成本、质量不佳；电镀、热镀带来严重环境污染的同时，也大幅提高了加工成本；包覆加工成本高，质量不稳定，加工范围小。
发明内容
本发明的目的是提供一种由两种以上的粉末涂料经静电涂装在基材上形成功能性复合有机涂层，如两层、三层或多层的工艺。
本发明是以如下技术方案实现的针对加工件的使用环境要求，采取恰当的涂层功能设计，如重防腐性能+高耐候性能；重防腐性能+自清洁性能；重防腐性能+杀菌性能；优异的附着性+突出的装饰性等，通过复合涂层加工工艺实现，即在基材上静电涂装两种或两种以上粉末涂料形成复合涂层。
其具体工艺是双涂层工艺对基材前处理→将基材预热至140-160℃→底层静电喷涂→胶凝→面层静电喷涂→固化；多层喷涂对基材前处理→将基材预热→底层喷涂→胶凝→第二层喷涂→胶凝→……→面层喷涂→固化。
其层数根据需要设定。
所述粉末涂料为热固性粉末涂料，包括纯环氧、环氧/取酯混合、纯聚酯、聚氨酯、丙烯酸树脂等普通功能的热固性粉末涂料；还包括对其改性后的热固性粉末涂料，和具有特殊装饰保护功能的热固性粉末涂料。
所述底层喷涂使用的是具有防腐性能的热固性粉末涂料。
所述面层喷涂使用的是根据环境选择的功能性热固性粉末涂料。
所述底层的厚度为50-70um；所述面层的厚度为60-105um。
经喷砂或抛丸前处理后的金属基材表面粗糙度应达到Sa2.5(ISO8501.1，1988)以上要求，经磷化、铬化前处理的金属基材表面膜层质量应符合GB/T 11376-1997《金属的磷酸盐转化膜》要求。经前处理后的工件按喷涂工艺进行复合涂层涂装加工，工件经充分固化，自然冷却至室温，放置24h后，测定涂层性能。
盐雾试验由上海实验仪器厂生产的FQY-010型盐雾试验箱测定，人工加速老化试验由美国ATLAS公司生产的Q-UV人工加速老化试验仪测定，色差用ALTAIR公司电脑测配色系统测定，厚度用德国BYK公司生产的600B型双探头测厚仪测定，表面接触角由德国Dataphysics公司的OCA视频光学接触角测量仪测定，其他性能分别按GB/T 18226-2000《高速公路交通工程钢构件防腐技术条件》、GB/T 5237.4-2000《铝合金建筑型材 第4部分 粉末喷涂型材》的规定进行测定。
其测试结果是耐腐蚀指标均优于现有富锌底漆的行业标准HG/T 3668-2000，且涂层耐盐雾试验超过2000小时，耐候指标均优于GB/T 18226-2000《高速公路交通工程钢构件防腐技术条件》。
本发明的有益效果是本发明设计及工艺简单易行，经济高效，涂层性能优异，加工过程无污染，原材料来源丰富且价格便宜。
具体实施例方式
下面结合实施例进一步阐明本发明的方案及效果。
实施例1产品为高速公路护栏板，涂层功能设计为高防腐+高耐候，工艺为双涂层工艺。底层采用环氧富锌重防腐粉末涂料，面层采用高速公路护栏专用粉末涂料。金属基材经喷砂或抛丸前处理后表面粗糙度达到Sa2.5(ISO8501.1，1988)以上要求，通过预热，工件温度达到140-160℃，喷涂环氧富锌重防腐粉末涂料，厚度50-70um，经200℃3min半固化，喷涂高速公路护栏专用粉末涂料，厚度85-105um，经200℃10min固化，自然空冷至室温，放置24h后取样测量。
其测试结果是涂层耐盐雾试验≥2000h，人工加速老化时间≥2000h涂层其他性能指标均超过GB/T 18226-2000《高速公路交通工程钢构件防腐技术条件》的要求。
实施例2产品为庭院灯柱，材质为铸铝，涂层功能设计为高防腐+高装饰+透明防护，工艺为三涂层工艺。底层采用环氧富锌重防腐粉末涂料，中间层采用高装饰性金属粉末涂料，面层采用耐候性透明粉末涂料。金属基材经喷砂或抛丸或打磨前处理后，通过预热，工件温度达到140-160℃，喷涂环氧富锌重防腐粉末涂料，厚度50-70um，经200℃2min胶凝，喷涂高装饰性粉末涂料，厚度50-70um，经200℃2min胶凝，喷涂耐候性透明粉末涂料，厚度50-70um，经200℃10min固化，自然空冷至室温，放置24h后取样测量。
其测试结果是涂层耐盐雾试验≥3000h，人工加速老化时间≥1000h，涂层其他性能均超过GB/T 5237.4-2000《铝合金建筑型材 第4部分 粉末喷涂型材》的要求。
实施例3产品为高速公路护栏板，涂层功能设计为高防腐+高耐候自清洁，工艺为双涂层工艺。底层采用环氧富锌重防腐粉末涂料，面层采用高速公路护栏专用自清洁粉末涂料。金属基材经喷砂或抛丸前处理后表面粗糙度达到Sa2.5(ISO 8501.1，1988)以上要求，通过预热，工件温度达到140-160℃，喷涂环氧富锌重防腐粉末涂料，厚度50-70um，经200℃3min半固化，喷涂高速公路护栏专用自清洁粉末涂料，厚度85-105um，经200℃10min固化，自然空冷至室温，放置24h后取样测量。
其测试结果是涂层耐盐雾试验超过3000h，人工加速老化时间≥1200h，涂层对水的表面接触角≥121°，对油污的分解率≥90％，其他性能均超过GB/T 18226-2000《高速公路交通工程钢构件防腐技术条件》要求。
权利要求
1.一种在基材上静电涂装两种或两种以上粉末涂料复合涂层的工艺，其特征是在基材表面涂装有粉末涂料防腐底层，底层上面涂装有一层或多层的功能性粉末涂料涂层；其具体工艺是对基材进行前处理→将基材预热至140-160℃→底层静电涂装→胶凝→面层静电涂装→固化。
2.根据权利要求1所述的一种在基材上静电涂装两种及两种以上粉末涂料复合涂层的工艺，其特征是多涂层工艺是基材前处理→基材预热至140-160℃→底层喷涂→胶凝→第二层喷涂→胶凝→……→面层喷涂→固化。
3.根据权利要求1或2所述的涂装工艺，其特征是所述粉末涂料为热固性粉末涂料，包括纯环氧、环氧/聚酯混合、纯聚酯、聚氨酯、丙烯酸树脂、普通功能的热固性粉末涂料，还包括对其改性后的热固性粉末涂料和特殊装饰保护功能的热固性粉末涂料。
4.根据权利要求1或2所述的涂装工艺，其特征是底层涂料为防腐涂料，面层和中间层为功能性粉末涂料。
5.根据权利要求1或2所述的涂装工艺，其特征是底层的厚度为50-70um。
6.根据权利要求1或2所述的工艺，其特征是面层的厚度为60-105um。
全文摘要
本发明公开了在基材上静电涂装两种或两种以上粉末涂料涂层的工艺，其特征是在基材表面涂装有粉末涂料防腐底层，底层上面涂装有一层或多层功能性粉末涂料涂层。具体方法是基材前处理→预热→底层静电喷涂→胶凝→面层静电喷涂→固化。本发明具有工艺简单易行，经济高效，涂层性能优越的优点。
文档编号B05D3/00GK1739866SQ20041004179
公开日2006年3月1日 申请日期2004年8月23日 优先权日2004年8月23日
发明者陆东方, 晁兵 申请人:徐州正菱涂装有限公司