一种低温固化的汽车铝轮毂专用底粉粉末涂料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种适合于低温固化的汽车铝轮毂专用底粉粉末涂料，主要由低温固化聚酯树脂、环氧树脂和潜伏性促进剂组成。本发明专利技术还公开该粉末涂料的制备方法。该粉末涂料可以在150~160℃固化，并且保证极佳的流平性和抗结团性能，满足汽车铝轮毂涂装的镜面效果要求，并且具有优异的平衡块粘贴性能和透气性，不仅实现了低温固化，降低了铝轮毂涂装的能耗，还增加了铝轮毂的韧性。

【技术实现步骤摘要】
一种低温固化的汽车铝轮毂专用底粉粉末涂料及其制备方法
本专利技术涉及一种粉末涂料，尤其涉及低温固化的汽车铝轮毂专用底粉粉末涂料，本专利技术还涉及所述粉末涂料的制备方法。
技术介绍
粉末涂料依其良好的环保性和优异的耐腐蚀性能逐渐在汽车零部件行业里快速发展，尤其是在汽车铝轮毂上的应用尤为广泛。一般常规粉末涂料的固化温度在180~200℃，烘烤温度较高、时间较长，在实际应用当中能耗较高；另外，固化温度过高也会增加铝轮毂的脆性，汽车铝轮毂作为汽车的主要承重部件，不仅要求要有足够的力学强度，还要求有足够的韧性以保证抗冲击能力。降低粉末涂料固化温度可以增加铝轮毂的韧性，降低企业的生产能耗，达到节能环保的目的。目前，低温固化的粉末涂料产品已经存在并被使用，但主要是在家用电器领域，此类粉末涂料可以达到低温固化的效果，但是一般传统的低温固化粉末涂料，通过传统加入催化剂方法，虽然解决了低温固化，但由于粉末在固化过程中反应活性太快，对温度太敏感，在应用于铝轮喷涂时，流平性不好，不具备极佳的流平性，无法满足铝轮毂涂装的镜面效果要求，另外此类粉末涂料一般玻璃化温度较低，在运输和使用过程中容易结块，影响喷涂施工。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于提供一种低温固化的汽车铝轮毂专用底粉粉末涂料，该涂料可以在150~160℃固化，并且保证极佳的流平性和抗结团性能，满足汽车铝轮毂涂装的镜面效果要求，并且具有优异的平衡块粘贴性能和透气性，不仅实现了低温固化，降低了铝轮毂涂装的能耗，还增加了铝轮毂的韧性。本专利技术的目的之二提供上述粉末涂料的制备方法。本专利技术的目的之三是提供适合上述粉末涂料用的低温固化羧基聚酯树脂。本专利技术的目的之四是提供适合上述粉末涂料用的低温固化羧基聚酯树脂的制备方法。本专利技术的第一个目的是通过以下技术方案来实现的：一种低温固化的汽车铝轮毂专用底粉粉末涂料，主要由低温固化聚酯树脂、环氧树脂和潜伏性促进剂组成。本专利技术在采用了低温固化聚酯树脂和环氧树脂反应，并利用潜伏性促进剂辅助固化，通过低温固化树脂中的高反应活性基团和单体，降低了粉末涂料的初始反应温度，实现了低温固化。而且潜伏性促进剂的架桥作用，提高了粉末涂层足够的致密性，进而提高涂层的耐腐蚀性能。作为本专利技术的一个实施方式，所述的适合于平衡块黏结的汽车铝轮毂粉末涂料包括以下重量份组分制备而成：低温固化聚酯树脂30～50份环氧树脂30～60份潜伏性促进剂0.1~5份表面活性剂0~2份助剂0～10份填料5～30份颜料0～8份。本专利技术所述的潜伏性促进剂是一种或多种端羧基聚酯类化合物，酸值28~32，玻璃化温度81℃，白色粉末或块状，该潜伏性促进剂不同于传统的咪唑类促进剂，不会增加黄变引起涂膜颜色变化，在促进涂层固化的同时又保证流平性几乎无丧失。具体地，包括端羧基聚碳酸酯类化合物、端羧基聚丙烯酸酯类化合物和端羧基聚酯类化合物中的一种。所述的聚酯树脂和环氧树脂之间的配比优选为30:70～50:50。所述的低温固化聚酯树脂为端羧基聚酯树脂，树脂的酸值：35～82mgKOH/g，玻璃化转变温度Tg：55～75℃，软化点：90～116℃。作为本专利技术的一种实施方式，所述低温固化聚酯树脂由以下重量份的单体在催化剂的作用下熔融聚合而成：芳香多元酸36～44脂肪多元酸0.4～8.0多元醇12～22支化剂0.1～1.5酯化催化剂0~1水3～5酸解剂3～15。所述的酸解剂采用对苯二甲酸、间苯二甲酸、已二酸、癸二酸、偏苯三酸苷、均苯四酸酐、富马酸苷和马来酸酐的一种或是两种以上的混合。所述的芳香多元酸为对苯二甲酸或间苯二甲酸或两者的混合物。所述的脂肪多元酸为癸二酸、壬二酸、富马酸、1,4-环己烷二甲酸、马来酸酐、和己二酸中的一种或是两种以上的混合。所述的支化剂为三羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷或季戊四醇。所述的多元醇为乙二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、1,3-丙二醇、二甘醇、1,6-丙二醇、1,6-乙二醇、1,4-丁二醇、新戊二醇、1,4-环己烷二甲醇中的一种或是几种混合物。所述的酯化催化剂为单丁基氧化锡或二丁基氧化锡等有机锡类化合物。作为本专利技术的一个实施方式，上述低温固化端羧基聚酯树脂可用下述方法制备而得，包括以下步骤：1)按配比取多元醇、支化剂和水加入反应釜中加热至熔化；2)按配比依次加入芳香多元酸、脂肪多元酸和酯化催化剂，通入氮气继续升温至175℃；3)温度由175℃加热到250℃，至酸值达到12～29mgKOH/g，第一次抽真空进行缩聚反应，酸值达5～16mgKOH/g、软化点100～105℃和200℃熔体粘度3000～4000mpa.s时，加入酸解剂进行酸解反应，酸值达到40～90mgKOH/g时，第二次抽真空继续进行酸解反应，至反应产物的酸值为35～82mgKOH/g，羟值小于12mgKOH/g时停止反应，得到低温固化端羧基聚酯树脂。该低温固化端羧基聚酯树脂的酸值在35~82mgKOH/g，软化点为90～120℃，玻璃化温度在60～70℃。所述环氧树脂为固体粉末用环氧树脂，其环氧当量：700～900g/ep，熔融粘度（cps@150℃）：600～900，软化点（G，max.）：73～100。作为本专利技术的一个实施例，所述聚酯树脂、环氧树脂之间的重量配比优选为30∶70～50∶50。所述助剂采用常规的助剂即可，例如采用流平剂、安息香、透气剂、增光剂、增电剂和促进剂中的一种或几种的混合物。所述填料为钛白粉、碳酸钙、硫酸钡、云母粉、硅微粉、超细铝粉中的一种或几种的混合物。所述颜料采用耐候型无机颜料，如：铁黑、碳黑、铬黄、铁红、钛蓝、钛青、群青、钛绿等中的一种或几种。本专利技术的第二个专利技术目的是通过以下技术方案来实现的：上述低温固化的汽车铝轮毂专用底粉粉末涂料的制备方法，包括以下步骤：(1)按配比称取低温固化端聚酯树脂、环氧树脂和潜伏性促进剂、助剂、表面活性剂，填料和颜料，置于混料缸，充分混合并破碎，得到混合预混物料；(2)混合预混物料送入双螺杆挤出机中挤出；(3)挤出后的物料经压片机压片、冷却、粉碎、筛分后包装即可。所述步骤(1)中各组分混合并破碎的时间为1～15分钟，优选的时间是5～15分钟，最佳的时间是5～10分钟。所述步骤(2)中的选用JFY-30型履带式双螺杆挤出机，挤出温度一区为80～100℃，优选85～95℃，二区为80～120℃，优选95～115℃。所述步骤(3)中的挤出物经粉碎机粉碎并筛分后的粉体粒径为1～100μm，优选1～80μm，更优选10～80μm，粉体粒径是指粉体的等效粒径D50。本专利技术采用的汽车铝轮毂专用底粉涂料的涂装方法是：用高压静电喷枪，涂装于表面经过处理的汽车铝轮毂底材上，厚度一般为60～180μm，优选100-140μm，固化温度150℃，固化时间为15～25分钟，采用固化炉进行固化，得到成品汽车铝轮毂底粉粉末涂料。根据本专利技术，粉末涂料涂覆的金属，是铝及其合金的铸造件。并且最好是清洁的经过预处理过的，例如用磷酸锌或磷酸铁进行过预处理。基材为铝轮或汽车内部装潢件。本专利技术的第三个目的通过以下技术方案来实现的：一种适用于上述粉末涂料的低温固化端羧基聚酯树脂，其酸值：35～82mgKOH/g，玻璃化转变温度Tg：55～75℃，软化点：90～120℃，其主要由以下重量份的单体组分在催化剂本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适合于低温固化的汽车铝轮毂专用底粉粉末涂料，其特征在于，主要由低温固化聚酯树脂、环氧树脂和潜伏性促进剂组成。

【技术特征摘要】
1.一种适合于低温固化的汽车铝轮毂专用底粉粉末涂料，其特征在于，由以下重量份组分制备而成：低温固化聚酯树脂30～50份环氧树脂30～60份潜伏性促进剂0.1~5份表面活性剂0~2份助剂0～10份填料5～30份颜料0～8份，所述的潜伏性促进剂为一种或多种端羧基聚酯类化合物，或者是端羧基聚碳酸酯类化合物、端羧基聚丙烯酸酯类化合物和端羧基聚酯类化合物中的两种以上的混合，其中所述端羧基聚酯类化合物的酸值28~32mgKOH/g，玻璃化温度81℃。2.根据权利要求1所述的低温固化的汽车铝轮毂专用底粉粉末涂料，其特征在于，低温固化聚酯树脂为端羧基聚酯树脂，酸值35～82mgKOH/g，玻璃化转变温度Tg55～75℃，软化点9...

【专利技术属性】
技术研发人员：李光，高庆福，程里，曹秋秋，陈雄，丁振刚，
申请(专利权)人：广州擎天材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44