一种粉末涂料用铝颜料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种粉末涂料用铝颜料及其制备方法和应用，涉及铝颜料技术领域，所述粉末涂料包括片状铝粒子，所述片状铝粒子的外表面从内到外依次包覆有二氧化硅保护膜和树脂包覆膜，所述树脂包覆膜是经交联剂作用将玻璃化转变温度＜60℃的树脂材料包覆在二氧化硅包覆层上而形成的。并具体公开了其在制备金属色粉末涂料上的应用。本发明专利技术利用片状铝粒子表面包覆的树脂玻璃化转变温度比塑料粉低的特点，在铝颜料与塑料粉绑定加热过程中片状铝粒子表面树脂材料会提前软化，从而降低塑料粉结团和提前固化的风险，且更利于铝颜料与塑料粉的连接，另外，本发明专利技术可降低铝颜料与塑料粉的混合温度，使用普通加热混合设备即可使两者混合均匀。合均匀。合均匀。

【技术实现步骤摘要】
一种粉末涂料用铝颜料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及铝颜料
，具体涉及一种粉末涂料用铝颜料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]大多数金属色粉末涂料都是由塑料粉和粉末涂料用粉状铝颜料(以下简称铝颜料)组成，通过铝颜料给塑料粉提供金属效果，另外，为了提高铝颜料在使用中的耐腐蚀和耐高温性能，高性能粉末涂料用的铝颜料都是经过表面包覆改性的片状铝粒子组成，例如在片状铝粒子表面包覆一层二氧化硅薄膜层。
[0003]但由于塑料粉和铝颜料的导电性能差异大、密度差异大，因此，在静电喷涂过程中带电量不一样以及密度差异大使塑料粉和铝颜料容易分离，导致颜色分布不均，且回收粉中铝颜料和塑料粉的比例不固定，很难再重复使用。所以在金属色粉末涂料静电喷涂前为了使颜色均匀，以及回收粉可以更好重复使用，一般会将塑料粉和粉末涂料用铝颜料提前混合均匀然后再喷涂。
[0004]目前塑料粉和铝颜料采用的混合方法有四种：1、将铝颜料和塑料粉一起熔融挤出、压片、破碎、磨粉，最后得混合均匀的金属色塑料粉末。该方法制得的塑料粉和铝颜料混合均匀，粘连性好，在静电喷涂过程中两者不易分离，但是熔融挤出过程中有螺杆的剪切力和摩擦力，极易破坏片状铝粒子表面的包覆层，从而降低铝颜料的耐腐蚀性能，且由于铝活泼，混有铝颜料的塑料粉在磨粉的过程中存在爆炸的危险，所以该方法已渐渐被淘汰；2、将塑料粉和铝颜料在搅拌机中直接混合均匀。该方法简单易操作、成本低，但是简单的混合看似均匀，实际上铝颜料和塑料粉仍然是处于相互分离状态；3、将塑料粉和铝颜料放入绑定机中，通过加热使塑料粉达到玻璃化转变温度，利用软化的塑料粉的黏性将片状铝粒子和塑料粉粘结在一起，然后快速冷却得混合均匀的金属色塑料粉；该工艺简称“绑定”工艺，此工艺使塑料粉和铝颜料连接性好、带电性均匀、也能克服片状铝粒子密度大易分离的问题。但绑定机要求安全度高、精度高，价格昂贵，且塑料粉的玻璃化转变温度很难精确控制，不注意就会出现塑料粉结团，甚至提前固化问题；4、通过在片状铝粒子表面包覆一层与塑料粉带电性相近的树脂，在使用时只要简单混合就能直接喷涂，该工艺简称“免绑定”工艺。目前，绑定工艺应用最广泛，但免绑定工艺是金属色粉末涂料最具使用价值和潜力的工艺。
[0005]目前市面上免绑定铝颜料大多数都是通过将片状铝粒子表面包覆用的树脂提前溶于溶剂中，然后将铝颜料分散于另一种溶剂中，利用表面包覆用的树脂在两种溶剂中的不同相容性，使树脂析出在片状铝粒子表面，然后固液分离、干燥，得到带电性相似的免绑定铝颜料。但是此工艺的不足在于：树脂和片状铝粒子之间是物理连接，在使用的过程中很容易脱落，且由于铝的密度大，在喷涂的过程中由于重力作用也会有一定的分离，包覆用的树脂带电性很难满足市场绝大多数的塑料粉，匹配性不强。为解决上述问题，本专利技术提出了一种粉末涂料用铝颜料及其制备方法和应用。

技术实现思路

[0006]在制备金属色粉末涂料时，应用较多的是采用绑定工艺将铝颜料与塑料粉混合均匀，而在绑定时需要将塑料粉加热到玻璃化转变温度(以下记为TG点)，然后利用塑料粉表面软化的黏性粘住铝颜料，达到绑定的效果。但塑料粉的TG点都在60℃以上，且占比一般在97％
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99.5％，铝颜料的占比极少，因此需要大量的热量来加热塑料粉，而TG点附近塑料粉的稳定性很难控制极易结团或提前固化，不利于塑料粉和铝颜料的连接。
[0007]基于上述弊端的存在，本专利技术提供了一种粉末涂料用铝颜料及其制备方法和应用，利用片状铝粒子表面包覆的树脂材料的TG点比塑料粉TG点低的特点，在绑定加热过程中片状铝粒子表面的树脂材料先达到TG点温度，提前软化粘附于塑料粉上达到绑定一样的效果。铝颜料的添加量极少，很容易分散于塑料粉中而相互隔离开，这样分散均匀后的片状铝粒子表面树脂兼容的温度范围广，就算温度高于TG点也没有很大的影响，不会大量的结团或固化，反而更利于铝颜料与塑料粉的连接，提高连接效果。
[0008]本专利技术通过以下技术方案来实现上述目的：
[0009]本专利技术提供了一种粉末涂料用铝颜料，包括片状铝粒子，所述片状铝粒子的外表面从内到外依次包覆有二氧化硅保护膜和树脂包覆膜，所述树脂包覆膜是经交联剂作用将玻璃化转变温度＜60℃的树脂材料包覆在二氧化硅包覆层上而形成的。
[0010]进一步改进在于，所述树脂材料为含环氧基团的丙烯酸树脂，玻璃化转变温度为55℃。
[0011]本专利技术还提供了上述粉末涂料用铝颜料在制备金属色粉末涂料上的应用。
[0012]进一步改进在于，金属色粉末涂料的制备方法为，将粉末涂料用铝颜料与塑料粉混合均匀即可，粉末涂料用铝颜料给塑料粉提供金属效果。
[0013]进一步改进在于，所述树脂材料的玻璃化转变温度低于塑料粉的玻璃化转变温度，所述加热温度为树脂材料的玻璃化转变温度温度。
[0014]本专利技术还提供了一种粉末涂料用铝颜料的制备方法，包括以下步骤：
[0015](1)利用醇或醚类溶剂清洗掉片状铝粒子表面的溶剂油、助剂，固液分离得到滤饼a；
[0016](2)将正硅酸乙酯、硅烷偶联剂溶于异丙醇中混合均匀，得到混合液b，将滤饼a分散到醇溶剂中加热搅拌均匀并加入催化剂，然后将混合液b滴加进去反应，得到混合物c；
[0017](3)将环氧树脂、丙烯酸、甲基丙烯酸
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β
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羟乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、交联剂、引发剂加入到烃类溶剂混合均匀，加热反应，得到含环氧基团的丙烯酸树脂混合物d；
[0018](4)将丙烯酸树脂混合物d滴加到混合物c中，然后加入交联剂反应，陈化后固液分离得滤饼e；
[0019](5)将滤饼e用甲醇清洗置换后，经动态真空低温干燥、过筛得到成品粉末涂料用铝颜料。
[0020]进一步改进在于，所述步骤(2)中，所述催化剂为氨水、乙二胺、二乙醇胺中的一种或多种，所述加热温度为50
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60℃，反应时间为5
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10h。
[0021]进一步改进在于，所述步骤(3)中，加热反应的温度为85
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100℃；反应时间为3
‑
5h。
[0022]进一步改进在于，所述步骤(4)中，所述滴加时间为1
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2h，温度为25
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30℃，加入交联剂的反应时间为3
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5h，陈化时间为8
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12h。
[0023]本专利技术工作原理：第一步利用醇或醚类溶剂置换去除片状铝粒子表面的溶剂油和助剂便于后面的包覆；第二步在片状铝粒子表面包覆二氧化硅，使片状铝粒子表面有一层致密的二氧化硅保护膜，能阻止外界的酸碱腐蚀以及使片状铝粒子表面引入环氧官能团，从而为后面引入树脂材料提供化学反应基础；第三步通过环氧树脂、丙烯酸单体以及丙烯酸酯类单体混合反应，制备玻璃化转变温度TG点在55℃的树脂材料；第四步将合成的树脂材料通过交联剂的作用化学包覆与片状铝粒子的二氧化硅保护膜上；第五步本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种粉末涂料用铝颜料，包括片状铝粒子，其特征在于，所述片状铝粒子的外表面从内到外依次包覆有二氧化硅保护膜和树脂包覆膜，所述树脂包覆膜是经交联剂作用将玻璃化转变温度＜60℃的树脂材料包覆在二氧化硅包覆层上而形成的。2.根据权利要求1所述的粉末涂料用铝颜料，其特征在于，所述树脂材料为含环氧基团的丙烯酸树脂，玻璃化转变温度为55℃。3.一种如权利要求1所述的粉末涂料用铝颜料在制备金属色粉末涂料上的应用。4.根据权利要求3所述的粉末涂料用铝颜料在制备金属色粉末涂料上的应用，其特征在于，金属色粉末涂料的制备方法为，将粉末涂料用铝颜料与塑料粉加热混合均匀即可。5.根据权利要求4所述的粉末涂料用铝颜料在制备金属色粉末涂料上的应用，其特征在于，所述树脂材料的玻璃化转变温度低于塑料粉的玻璃化转变温度，所述加热温度为树脂材料的玻璃化转变温度。6.一种如权利要求1
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2任意一项所述的粉末涂料用铝颜料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)利用醇或醚类溶剂清洗掉片状铝粒子表面的溶剂油、助剂，固液分离得到滤饼a；(2)将正硅酸乙酯、硅烷偶联剂溶于异丙醇中混合均匀，得到混合液b，将滤饼a分散到醇类溶剂中加热搅拌均匀并加入催化剂，然后将混合液b滴加进去反应，得到混合物c；(3)将环氧树脂、丙...

【专利技术属性】
技术研发人员：谷圣军，赵楠楠，赵双，董前年，李凡，李凌峰，周辉，孙先维，刘亳生，
申请(专利权)人：合肥旭阳铝颜料有限公司，
类型：发明
国别省市：