一种高球度微细热塑性粉末涂料及制备方法技术

本发明专利技术涉及热塑性粉末涂料及制备方法，具体涉及一种高球度微细热塑性粉末涂料及制备方法。所述涂料由如下方法制备得到：将热塑性聚合物、颜料、抗氧化剂、填料、可溶盐加入高速混合机高速搅拌，分散均匀，然后经螺杆挤出机挤出压片；将压片送入滚刀粉碎机进行粗粉碎，得到粗粉；将所述粗粉在冷冻条件下经气流粉碎机粉碎、分级筛分，得到粒径30μm以下的微细聚合物粗料，再浸泡在清水中清洗，除脱大部分可溶盐，离心脱水、干燥，得到预处理微细化聚合物粗粉；将预处理微细聚合物粗粉在高速气流冲击式粉体表面改性装置中通过高速气流使微细聚合物粗料悬浮，同时喷洒溶剂，即得到涂料。本发明专利技术溶剂用量大幅降低，而且得到的涂料粉末流动性好。

A high sphericity micro thermoplastic powder coating and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种高球度微细热塑性粉末涂料及制备方法
本专利技术涉及热塑性粉末涂料及制备方法，具体涉及一种高球度微细热塑性粉末涂料及制备方法。
技术介绍
目前液体涂料中挥发性有机物（VOCs）污染的使得涂料行业多次被推到环保的风口浪尖。粉末涂料是100%固体含量、零VOC的涂料，自诞生之日起就是公认的环境友好涂料而迅速对多个传统工业领域溶剂型涂装实现了颠覆式的产业替换，从传统的家具、家电、铝型材、交通、能源等行业到船舶工业、海洋工程和管道工业，都取得了很好的效果。粉末涂装对环境要求低，可使用流化床、静电、滚涂、淋涂、火焰等多种涂装方式，过喷的粉末可以100%回收，涂膜性能优异，是发展较快的低VOC涂料。热塑性粉末涂料在喷涂温度下溶融，冷却时凝固成膜。由于加工和喷涂方法简单，粉末涂料只需加热熔化、流平、冷却或萃取凝固成膜即可，不需要复杂的固化装置。大多使用的原料都是市场上常见的聚合物，多数条件下都可满足使用性能的要求。目前，热塑性粉末涂料一般采用流化床涂装工艺，为了得到分散均匀的涂装,对粉末涂料的粒径和流化床流动性要求较高。通常的热塑性粉末粒径较粗，粉末流化度较好，但涂膜平整性差，容易形成厚膜，用粉量较多。相反，粒径过细时，流化度不好，且容易造成涂膜气孔缺陷。为了得到高品质的涂层膜，希望使用较小的粒径。因此，如何保持在较小粒径下的流动性非常重要。一般的，在粒度相同的情况下，粉末颗粒越圆滑，流化度也越好。如可以通过测定安息角大小来判断粉末的圆滑程度，当自由流动的粉末从高处缓缓落下，在水平面上堆积成一个圆锥体达到静止时，椎体母线与水平面的夹角即为安息角，安息角越小，粉末的圆滑度越好，流化也越好。为此，使粉末涂料在较小粒径是保证良好的球形，可以大幅提升粉末流化度，从而提升涂层的品质。申请号为2016100680926的专利申请公开了一种热塑性粉末涂料的制备方法，通过挤出、精粉碎制备热塑性粉末。由于热塑性材料的柔性特性，一方面难以微细化粉碎，另一方面难以得到良好的球形粉末。申请号为2019105674056的专利申请公开了一种热塑性粉末涂料的制备方法面该方法针对现有粉碎粒度难以控制的技术问题，采用水包油型分型体系，再经蒸馏及回流、干燥获得粒径分布均匀的热塑性颗粒。该技术为稳定制备可控的热塑性粉末提供了一个崭新的技术思路。然而该技术由于使用溶剂较多，使得后续处理工艺复杂，而且成本高、存在一定的污染。申请号为2018102611262的专利申请公开了一种超细粉末涂料及其制备方法和应用，该超细粉末涂料中含有PVDF、改性石墨烯以及热塑性丙烯酸酯，所述的粉末涂料中含有重量含量为1-10％的改性石墨烯，所述的粉末涂料的粉末粒子呈粒径为10-30微米的球型。在本制备方法中通过采用将成原料溶解在有机溶剂中，加入无机纳米材料改性石墨烯，树脂，高速分散后砂磨，得均匀分散的液体混合物，然后采用喷雾方法，通过调整喷嘴的孔径大小和喷雾气流的压力向水中喷雾，利用超细改性石墨烯/PVDF氟碳树脂不溶于水的原理制备微粉颗粒。本案的超细粉末涂料由于为球状，其具有很好的流动性，而在制造过程中的溶剂和水通过蒸馏冷凝可以循环回收回用，做到零排放。申请号为931145112的专利申请公开了一种粉碎热塑性合成树脂的颗粒，制造出粒子形状整齐、0.25mm或0.18mm以下的细度，其粒子几乎是球状的流动性好的在涂料用纤维上作为涂层用的微粉末。在互相相对的固定圆盘和旋转圆盘的面上，放射状地配置着的各个切刀刃和切刀刃间的间隙对着外周逐渐变窄的圆盘式粉碎机和在外箱圆筒形内面设有与中心线平行的断面约为三角形的多个突条，以及围绕在外箱的中心线线上高速旋转的其顶端与突条间隙很微小的具有多个叶片的涡轮式微粉碎机串联地结合在一起，而且涡轮式微粉碎机出料口附近的空气和微粉的混合流温度控制在粉碎合成树脂的熔点以下的软化温度附近。申请号为2015101197045的专利申请公开了一种热塑性粉末涂料，其包括以下重量份数的原料：聚烯烃0-90、改性聚烯烃5-95、增粘树脂5-50、弹性体5-50、填料0-20、颜料0-20、塑料助剂0-20；本专利技术其次公开了上述热塑性粉末涂料的制备方法，其包括以下步骤：将各原料混合均匀，放入双螺杆挤出机，进行熔融、挤出和造粒，将造粒得到的产物通过塑料粉碎机粉碎成细粉，即得热塑性粉末涂料。与现有技术相比，本专利技术公开的热塑性粉末涂料的熔融温度低，使用能耗低，安全性能高，且其形成的涂膜具备良好的附着力和耐腐蚀性。申请号为2017114239011的专利申请公开了一种提高热塑性聚合物粉末流动性的制备方法，是以热塑性聚合物粉末为原料，包括以下步骤：步骤1：将表面稳定剂和表面处理剂混合均匀得到液态粉末处理剂；步骤2：将热塑性聚合物粉末、液态粉末处理剂两者混合处理，获得含有粉末的液态混合物；步骤3：将步骤2所得混合物进行固液分离、干燥，得到处理后的热塑性聚合物粉末。该方法通过调整表面处理剂的溶度参数和处理的时间控制粉末的球化，提升粉末的流动性。该方法适用范围广，不受聚合物种类限制，可以实现对耐高温热塑性聚合物材料的处理。制备的粉末可用于粉末涂料、3D打印、化妆品、添加剂、医药等领域。
技术实现思路
针对热塑性粉末涂料在较小粒径时流化度低影响涂层品质的问题，本专利技术的第一个目的是提出一种高球度微细热塑性粉末涂料。为解决上述技术问题，本专利技术所述一种高球度微细热塑性粉末涂料由如下方法制备得到：（1）将热塑性聚合物、颜料、抗氧化剂、填料、可溶盐加入高速混合机高速搅拌，分散均匀，然后经螺杆挤出机挤出压片；所述各原料的重量份为：热塑性聚合物60~70份、颜料1~3份、抗氧化剂1~2份、填料10~20份、可溶盐20~30份；所述热塑性聚合物为聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺、聚氯乙烯中的至少一种；所述抗氧化剂为抗氧化剂1010、抗氧化剂168中的至少一种；所述填料为滑石粉、玻璃微珠、云母粉、高岭土、白炭黑中的至少一种；所述可溶盐选用氯化钠、硫酸钠中的至少一种；所述高速混合机高速搅拌的速度为200~800rpm；搅拌的时间控制在20~40min；（2）将步骤（1）得到的压片送入滚刀粉碎机进行粗粉碎，得到粗粉；将所述粗粉在冷冻条件下经气流粉碎机粉碎、分级筛分，得到粒径30μm以下的微细聚合物粗料；（3）将步骤（2）所述的微细化聚合物粗料浸泡在清水中清洗，除脱大部分可溶盐，离心脱水、干燥，得到预处理微细化聚合物粗粉；（4）将步骤（3）所述预处理微细聚合物粗粉在高速气流冲击式粉体表面改性装置中通过高速气流使微细聚合物粗料悬浮，同时喷洒溶剂，所述溶剂的喷洒量为预处理微细化聚合物粗粉质量的3~5%，所述悬浮的温度控制在50~60℃，悬浮的时间控制在5~15min，即得到一种高球度微细热塑性粉末涂料；所述高速气流冲击式粉体表面改性装置的转速为1200~1800rpm。步骤（1）所述的高速混合机是指塑料行业中的常规高速混合机。步骤（1）所述颜料可以为常规的热塑性粉末涂料的颜料，可根据需要进行选择。步骤（1）本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高球度微细热塑性粉末涂料，其特征在于：所述一种高球度微细热塑性粉末涂料由如下方法制备得到：/n（1）将热塑性聚合物、颜料、抗氧化剂、填料、可溶盐加入高速混合机高速搅拌，分散均匀，然后经螺杆挤出机挤出压片；所述各原料的重量份为：热塑性聚合物60~70份、颜料1~3份、抗氧化剂1~2份、填料10~20份、可溶盐20~30份；/n所述热塑性聚合物为聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺、聚氯乙烯中的至少一种；所述抗氧化剂为抗氧化剂1010 、抗氧化剂168中的至少一种；所述填料为滑石粉、玻璃微珠、云母粉、高岭土、白炭黑中的至少一种；所述可溶盐选用氯化钠、硫酸钠中的至少一种；/n所述高速混合机高速搅拌的速度为200~800rpm；搅拌的时间控制在20~40min；/n（2）将步骤（1）得到的压片送入滚刀粉碎机进行粗粉碎，得到粗粉；将所述粗粉在冷冻条件下经气流粉碎机粉碎、分级筛分，得到粒径30μm以下的微细聚合物粗料；/n（3）将步骤（2）所述的微细化聚合物粗料浸泡在清水中清洗，除脱大部分可溶盐，离心脱水、干燥，得到预处理微细化聚合物粗粉；/n（4）将步骤（3）所述预处理微细聚合物粗粉在高速气流冲击式粉体表面改性装置中通过高速气流使微细聚合物粗料悬浮，同时喷洒溶剂，所述溶剂的喷洒量为预处理微细化聚合物粗粉质量的3~5%，所述悬浮的温度控制在50~60℃，悬浮的时间控制在5~15min，即得到一种高球度微细热塑性粉末涂料；所述高速气流冲击式粉体表面改性装置的转速为1200~1800rpm。/n...

【技术特征摘要】
1.一种高球度微细热塑性粉末涂料，其特征在于：所述一种高球度微细热塑性粉末涂料由如下方法制备得到：
（1）将热塑性聚合物、颜料、抗氧化剂、填料、可溶盐加入高速混合机高速搅拌，分散均匀，然后经螺杆挤出机挤出压片；所述各原料的重量份为：热塑性聚合物60~70份、颜料1~3份、抗氧化剂1~2份、填料10~20份、可溶盐20~30份；
所述热塑性聚合物为聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺、聚氯乙烯中的至少一种；所述抗氧化剂为抗氧化剂1010、抗氧化剂168中的至少一种；所述填料为滑石粉、玻璃微珠、云母粉、高岭土、白炭黑中的至少一种；所述可溶盐选用氯化钠、硫酸钠中的至少一种；
所述高速混合机高速搅拌的速度为200~800rpm；搅拌的时间控制在20~40min；
（2）将步骤（1）得到的压片送入滚刀粉碎机进行粗粉碎，得到粗粉；将所述粗粉在冷冻条件下经气流粉碎机粉碎、分级筛分，得到粒径30μm以下的微细聚合物粗料；
（3）将步骤（2）所述的微细化聚合物粗料浸泡在清水中清洗，除脱大部分可溶盐，离心脱水、干燥，得到预处理微细化聚合物粗粉；
（4）将步骤（3）所述预处理微细聚合物粗粉在高速气流冲击式粉体表面改性装置中通过高速气流使微细聚合物粗料悬浮，同时喷洒溶剂，所述溶剂的喷洒量为预处理微细化聚合物粗粉质量的3~5%，所述悬浮的温度控制在50~60℃，悬浮的时间控制在5~15min，即得到一种高球度微细热塑性粉末涂料；所述高速气流冲击式粉体表面改性装置的转速为1200~1800rpm。


2.根据权利要求1所述一种高球度微细热塑性粉末涂料，其特征在于：步骤（1）所述螺杆挤出机为同向双螺杆挤出机；所述挤出机的挤出温度为160~180℃。


3.根据权利要求1或2所述一种高球度微细热塑性粉末涂料，其特征在于：步骤（1）所述各原料的重量份为：热塑性聚合物62~66份、颜料1~3份、抗氧化剂1~2份、填料10~15份、可溶盐25~30份；
所述填料为滑石粉、云母粉、高岭土、白炭黑中的至少一种。


4.根据权利要求1或2所述一种高球度微细热塑性粉末涂料，其特征在于：步骤（2）所述气流粉碎机的分级转速控制在1550~1650rpm，所述冷冻条件为气流粉碎机的进气口辅助进入液氮气体。


5.根据权利要求1或2所述一种高球度微细热塑性粉末涂料，其特征在于：步骤（3）所述的干燥温度为60~80℃。


6.根据权利要求1或2所述一种高球度微细热塑性粉末涂料，其特征在于：步骤（4）中所述溶剂为甲苯、二甲苯或三氯乙烯，并且所述溶剂能溶解热塑性聚合物。

【专利技术属性】
技术研发人员：曾军堂，陈庆，张俊，何方，陈涛，
申请(专利权)人：成都新柯力化工科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51