专利名称：采用喷雾干燥制备高金属粉热固性粉末涂料的方法
技术领域：
本发明属于粉末涂料领域，具体涉及采用喷雾干燥制备高金属粉热固性粉末涂料的方法。
背景技术：
在涂料喷涂过程中有机溶剂的挥发一直是空气污染的主要来源之一，多年来人们一直在寻找一种能减轻或消除对环境污染的方法，以满足对环境保护的迫切需要，于是先后发展了水溶性涂料、高固体含量涂料、粉末涂料等新技术，这些技术虽然能在一定程度上减轻对环境的污染，但在质量和应用上都存在着一定的缺点和局限性，限制了它们的应用，还需要进一步的改进。同时就粉末涂料而言，对高装饰性化也提出了更高的要求，使用金属闪光色和珠光色粉末涂料的需求逐年增多，并有彩色化的倾向。而金属闪光色粉末涂料工艺要求复杂，易产生色差、上粉率差等弊病，影响外观装饰性，且金属颜料含量一般小于3%，使得新工艺的产生成为必要。粉末行业的飞速发展，金属效果粉末涂料也采用了邦定(Bonding)技术，现在已经得到迅速发展并运用于金属效果粉末涂料生产中，国内也逐渐拥有自主研发的设备和操作应用技术。邦定(Bonding)技术是在专用的邦定设备上，将粉末涂料底粉加热到玻璃化温度稍低的临界温度，在惰性气体保护下，搅拌中加入金属效果颜料，使它粘结在软化的粉末涂料粒子的表面上，然后快速冷却，避免“粘接”好金属效果颜料的粉末涂料结块，从而得到金属邦定的闪光效果粉末涂料。但是，通过电镜分析知道，再好的邦定设备和技术，金属颜料不能100%完全邦定粘接，会存在轻微可擦落性，珠光颜料受这些方面影响更加明显。金属含量一般小于3%，当大于3%时便会存在上粉率差、二次喷涂存在色差等问题。要想获得超高金属粉含量的金属效果粉末涂料，现有的工艺和方法不能满足要求，也必须寻求新的工艺。喷雾干燥法运用于粉末涂料的制造行业，是超细化粉末涂料的一种新思路，同时它克服了邦定的不足，加入的金属颜料能够达20-30%。喷雾干燥法是稀料经雾化后，与热空气的接触使水分迅速汽化，得到干燥产品的一种方法，具有传热快，水分蒸发迅速，干燥时间瞬间的特点。其雾化方式可分成:气流式、压力式和旋转式三种。旋转式雾化的设备投资大，能耗较高，并不能满足生产。由于喷雾干燥是造粒过程中最后的一个步骤，对物料的分散，成膜机理不存在影响；喷雾干燥所用的稀料浓度在40-50%，其进风温度、出风温度、样品进量和蒸发率都可以控 制，能够使分散均匀的物料，通过喷雾干燥，产生独特的喷射流，雾化均匀且雾滴大小分布范围很窄的粉体涂料。
发明内容
本发明的目的是提供一种采用喷雾干燥制备高金属粉热固性粉末涂料的方法，实现20-30%的金属颜料加量；且粉末涂料粒径分布均匀、几何构型均一、控制涂层膜厚在30-50微米之间，适用于静电喷涂。
本发明采用喷雾干燥制备高金属粉热固性粉末涂料的方法，制备步骤如下:( I)将原料在分散设备中分散后得到分散溶液，分散溶液在压缩氮气作用下，雾化成粒子；(2)粒子在密封循环的热氮气作用下干燥，形成粉末粒子，通过旋风分离后得到干
燥产品。在干燥室中，热氮气采用密封循环的方式。热氮气密封循环安全性很高，适合于有机溶剂环境的喷雾干燥，能干燥容易氧化的样品，能够处理可燃性和毒性溶剂，或进行低温干燥。并且喷雾设备设置系统回收装置，用于氮气的密封循环。分散溶液通过泵送至喷嘴，然后再在压缩氮气作用下，雾化成粒子。粒子在热氮气干燥时，温度范围为110-140°c。原料的重量份数比如下:
有机溶剂40-60
金W浆体10-30
树斯20-40 W化剂2- 25
培溶剂2-10
安息岙0.2-0.7
流平剂0.05-0.75
脱气剂0.1-0.4
颜填料2.5-22.5
抗氣剂0-5。所述的有机溶剂优选乙酸丁酯，生产厂家为上海德诺化工有限公司。所述的金属浆体为Metalure美特亮镜面银浆，生产厂家为爱卡特殊效果颜料贸易(上海)有限公司。树脂为耐候型聚酯树脂、丙烯酸树脂或环氧树脂。其中耐候型聚酯树脂优选耐候型端羧基聚酯CRYLC0AT4420-0，生产厂家为氰特化工(上海)有限公司。环氧树脂优选
D.E.R.692HS0LID EPOXY RESIN，生产厂家为陶氏化学。丙烯酸树脂优选VA-116，生产厂家为山东东明石化集团科耀化工有限公司。所述固化剂为β_羟烷基酰胺、丙烯酸固化剂或环氧固化剂。其中，β_羟烷基酰胺，优选Primid XL-552，生产厂家为杭州瑞科化工有限公司代理。丙烯酸固化剂优选月桂酸，生产厂家为济南沃尔德化工有限公司。环氧固化剂优选双氰胺100S，生产厂家为上海众司实业有限公司代理。所述的增溶剂为醋酸乙酯，生产厂家为齐鲁石化公司。所述的流平剂为Hensic Η-136聚醚改性有机硅流平剂，生产厂家为广州市亨缌克贸易有限公司；所述的脱气剂优选CERAFL0UR961脱气剂，生产厂家为毕克化学铜陵有限公司提供。所述的抗氧剂优选抗氧剂1010，化学名称四[β- (3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯。粉末涂料的涂布固化工艺为:工件表面前处理一喷涂按客户要求制备的粉末涂料—高温加热熔平一高温固化一工件检验入库。将原料在有机溶剂中分散，通过喷雾干燥设备进行喷雾造粒，在1000倍显微镜下观察构型呈球形或椭圆形的粉末颗粒，且金属粒子和粉末粒子黏合完全。与现有技术相比，本发明具有以下有益效果:在热惰性气氛或热氮气中，利用采用喷雾干燥制备高金属粉热固性粉末涂料的方法，具有高度分散、出粒径均匀、粒子大小分布范围很窄且粒子结构单一的高品位金属粉末涂料，实现20-30%的金属颜料加量。涂层膜厚控制在30-50微米之间，并且流平效果和机械性能不受影响。涂层的优良性能能够与液体漆相媲美且适用于静电喷涂，可以广泛用于有薄涂要求、汽车面漆或丙烯酸粉末涂料等领域。
图1、本发明的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做一步说明。实施例1原料的重量份数比为:
乙酸丁酯50
Metalure美特兗镜W银浆25
耐候型端羧坫聚If CRYLCOAT 4420-024XL-552W
酸酸乙I 7.2
安息香0.3
流肀剂Hensic H-136聚難改性有机流平剂0.45
脱气剂 CEEAFLOUR 9610.4
颜填料10.05
抗氣剂10100.4如图1的工艺流程图，具体制备步骤为:(I)将原料在分散设备中分散后得到分散溶液，分散溶液用泵送至喷嘴，在压缩氮气作用下，雾化成粒子；(2)粒子在110°C密封循环的热氮气作用下干燥，形成粉末粒子，通过旋风分离后得到干燥产品。
本发明制备的粉末涂料涂膜的性能测试结果如表I所示:表I本发明制备的粉末涂料涂膜的性能测试结果
权利要求
1.一种采用喷雾干燥制备高金属粉热固性粉末涂料的方法，其特征在于，制备步骤如下: (1)将原料在分散设备中分散后得到分散溶液，分散溶液在压缩氮气作用下，雾化成粒子; (2)粒子在干燥室中，采用热氮气作用下干燥，形成粉末粒子，通过分离后得到干燥产品O
2.根据权利要求1所述的采用喷雾干燥制备高金属粉热固性粉末涂料的方法，其特征在于，热惰性气体或热氮气干燥时，温度范围为110-140°C。
3.根据权利要求1所述的采用喷雾干燥制备高金属粉热固性粉末涂料的方法，其特征在于，原料及其原料的质量份数如下:有机溶剂40-60金W浆体10-30树腊20-40| | 化剂2- 25增溶剂2-10安息香0.2-0.7流 ψ:剂0.05-0.75脱ζ C 剂0.1-0.4颜填料2.5-22.5抗氣剂0-5o
4.根据权利要求1或3所述的采用喷雾干燥制备高金属粉热固性粉末涂料的方法，其特征在于，所述的有机溶剂为乙酸丁酯。
5.根据权利要求1或3所述的采用喷雾干燥制备高金属粉热固性粉末涂料的方法，其特征在于，所述的金属衆体为Metalure美特亮镜面银楽；。
6.根据权利要求1或3所述的采用喷雾干燥制备高金属粉热固性粉末涂料的方法，其特征在于，树脂为耐候型聚酯树脂、丙烯酸树脂或环氧树脂。
7.根据权利要求1或3所述的采用喷雾干燥制备高金属粉热固性粉末涂料的方法，其特征在于，所述固化剂为β -羟烷基酰胺、丙烯酸固化剂或环氧固化剂。
8.根据权利要求1或3所述的采用喷雾干燥制备高金属粉热固性粉末涂料的方法，其特征在于，所述的增溶剂为醋酸乙酯。
9.根据权利要求1或3所述的采用喷雾干燥制备高金属粉热固性粉末涂料的方法，其特征在于，所述的流平剂为Hensic Η-136聚醚改性有机硅流平剂；脱气剂为CERAFL0UR961脱气剂。
10.根据权利要求1或3 所述的采用喷雾干燥制备高金属粉热固性粉末涂料的方法，其特征在于，抗氧剂为抗氧剂1010。
全文摘要
本发明属于粉末涂料领域，采用喷雾干燥制备高金属粉热固性粉末涂料的方法的制备步骤为(1)将原料在分散设备中分散后得到分散溶液，分散溶液在压缩氮气作用下，雾化成粒子；(2)粒子在密封循环的热氮气作用下干燥，形成粉末粒子，通过旋风分离后得到干燥产品。本发明实现20-30%的金属颜料加量；且粉末涂料粒径分布均匀、几何构型均一、控制涂层膜厚在30-50微米之间，适用于静电喷涂。
文档编号C09D163/00GK103113772SQ20131006307
公开日2013年5月22日 申请日期2013年2月27日 优先权日2013年2月27日
发明者张剑, 窦心涛, 胡业锋 申请人:山东朗法博粉末涂装科技有限公司