耐腐蚀和抗片落的粉末涂层制造技术

本发明专利技术提供了一种涂覆有粉末涂料组合物的钢基材，所述粉末涂料组合物包含环氧树脂和基于粉末涂料组合物重量为5-70重量%的防腐蚀颜料，所述防腐蚀颜料选自钼酸盐、铬酸盐、金属磷化物、磷酸盐和硅酸盐，所述组合物基本不含能提供金属效果的颜料。还提供了用所述粉末组合物涂覆钢基材的方法，以及由此形成的涂覆的基材。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种适合用于粉末涂层的粉末组合物。更具体来说，本专利技术涉及一种粉末组合物，该组合物包含树脂和以该粉末组合物的重量为基准计的5-70重量％的防腐蚀颜料，所述组合物基本不含能提供金属效果的颜料。本专利技术还涉及一种用所述粉末组合物涂覆基材的方法，以及涂覆的基材。
技术介绍
美国专利第7，244，780号揭示了一些粉末涂料组合物，这些组合物包含成膜聚合物、如铝薄片之类的提供金属效果的颜料，以及抑制所述金属颜料降解的稳定性添加剂。美国专利第7，018，716号揭示了一种用于高拉伸强度钢部件(例如汽车螺旋弹簧)的耐腐蚀和抗片落涂层，该涂层是通过涂覆“增韧的”环氧树脂的粉末组合物而形成的。在一个单涂层实施方式中，在整个涂层中加入至少75phr的锌粉。在一个双涂层实施方式中，内涂层中加入至少75phr的锌，通过在外部的无锌涂层中加入纤维和/或加入发泡剂使其变成多孔，而使该涂层增强。人们需要一种用来对基材、特别是例如高拉伸强度钢之类的钢基材进行涂覆的粉末组合物，其中，由所述组合物形成的涂层具有很高水平的抗片落性和耐腐蚀性，而且无需依赖于使用高含量的锌金属。本专利技术的粉末组合物能够具有高水平的抗片落性和耐腐蚀性，同时无需依赖于使用高含量的锌金属。
技术实现思路
在本专利技术的第一方面，提供了一种粉末组合物，该组合物包含树脂和以该粉末组合物的重量为基准计的5-70重量％的防腐蚀颜料，所述组合物基本不含能提供金属效果的颜料。以粉末组合物的重量为基准计，所述防腐蚀颜料的含量可以最高为50重量％，或者最高达40重量％，或者最高达35重量％。在本专利技术的第二个方面，提供一种用来涂覆基材的方法，其包括形成一种粉末组合物，该粉末组合物包含树脂和以该粉末组合物的重量为基准计的5-70重量％的防腐蚀颜料，所述组合物基本不含能提供金属效果的颜料；将所述粉末组合物施涂在基材上；对所述粉末组合物进行加热，使所述施涂的组合物熔融和固化。以粉末组合物的重量为基准计，所述防腐蚀颜料的用量可以最闻为50重量％，或者最闻达40重量％，或者最闻达35重量％。在本专利技术的第三个方面，提供一种用来涂覆基材的方法，其包括形成第一粉末组合物，所述第一粉末组合物包含树脂和以该粉末组合物的重量为基准计的0-70重量％的防腐蚀颜料，所述第一粉末组合物基本不含能够提供金属效果的颜料；将所述第一粉末组合物施涂在所述基材上；形成第二粉末组合物，所述第二粉末组合物包含树脂和以该粉末组合物的重量为基准计的5-70重量％的防腐蚀颜料，所述组合物基本不含能提供金属效果的颜料；将所述第二粉末组合物施涂于所述用第一粉末组合物涂覆过的基材；对所述施涂的粉末组合物进行加热，使所述组合物熔融和固化。在第一和第二粉末组合物的各个组合物中，以粉末组合物的重量为基准计，所述防腐蚀颜料的含量可以最高为50重量％，或者最高达40重量％，或者最高达35重量％。在本专利技术的第四个方面，提供了一种涂覆的基材，包括所述带有涂层的基材，所述涂层包含树脂和以粉末组合物的重量为基准计的5-70重量％的防腐蚀颜料。以粉末组合物的重量为基准计，所述涂层中防腐蚀颜料的含量可以最高为50重量％，或者最高达40重量％，或者最高达35重量％。具体实施例方式本专利技术的粉末组合物包含至少一种树脂，即适用于粉末涂层的聚合物组合物，例如热塑性或热固性树脂，特别是环氧树脂。所述环氧树脂可以选自本领域已知的可以有效地用于涂料粉末的各种环氧树脂，例如通过表氯醇或多缩水甘油醚与芳族多元醇(例如双酚，如双酚A)反应制得的那些。所述环氧树脂的环氧基官能度一般大于1.0，更优选大于1.9。一般来说，环氧当量重量应至少为170，但是在一些情况下，更低的数值也是可以接受的。较佳的是，所述环氧当量重量小于2300，更优选为800-1500。这些环氧树脂可通过例如在苛性钠之类的碱的存在下，芳族多元醇或脂族多元醇与表氯醇或二氯丙醇之间的醚化反应制备。所述芳族多元醇可以是例如二(4-羟基苯基)-2，2-丙烷(即双酚A)，二(4-羟基苯基)_1，I-乙烧，二(4-轻基苯基)-I, I-异丁烧,二(4-轻基叔丁基苯基)-2, 2-丙烷，二(2-羟基萘基)甲烷，4，4’-二羟基二苯甲酮或1,5-戊二醇，1,6-己二醇，二甘醇、三甘醇、聚乙二醇、聚丙二醇或二丙甘醇，例如可以使用这些二醇的二缩水甘油醚或缩合的甘油醚。可以在根据本专利技术的混合粉末涂料组合物中用作环氧树脂的其它含环氧乙烷基团的聚合物包括多缩水甘油基官能丙烯酸类聚合物或环氧酚醛清漆树脂。优选用于本专利技术的环氧树脂是基于双酚A的那些。所述粉末组合物还可以结合增韧、发泡和增强技术中的一种或多种技术。在本文中，“增韧技术”表示对树脂组分进行改性，以使施涂的涂层的韧性更高。在本文中，“发泡技术”表示所选的粉末组合物能在施涂的涂层中形成泡沫结构。在本文中，“增强技术”表示所选的粉末组合物中另外的组分能增强施涂的涂层。可以通过使用添加剂或共反应剂使环氧树脂增韧，例如使用抗冲改性剂、柔韧剂、增塑剂和增韧剂。这些增韧技术可包括-弹性体改性，可以通过交联反应进入涂料组合物之内的基础聚合物内进行弹性体改性，或者是作为未反应的添加剂进行弹性体改性，例如CTBN橡胶，丁二烯/苯乙烯，丁腈橡胶，氯丁橡胶，丙烯酸类橡胶，丁基橡胶，乙烯/丙烯/二烯橡胶，聚硫橡胶，聚异戊二烯，硅橡胶和聚氨酯橡胶；-加入无规或嵌段共聚物，由此可以提供一定程度的内增塑作用，例如F0RTEGA 产品(陶氏化学公司(Dow Chemical Co.));-加入增塑剂，例如环氧化大豆油；-交联的或未交联的芯/壳树脂，在芯部分或壳部分具有各种组成，例如环氧树脂、丙烯酸类树脂、聚氨酯。另外，增韧剂可以包括空心球形颗粒，包括聚合物珠粒或玻璃珠粒。 可以包含上述任一种的离散的微区，可以有助于抗飞石冲击性。在一个实施方式，环氧树脂，优选双酚A树脂加合到Tg等于或低于_30°C，优选等于或低于_40°C的弹性体上。优选的弹性体是CTBN橡胶。这些环氧树脂/CTBN橡胶加合物的描述参见例如1975年9月24日公开的英国专利说明书1，407, 851 (C. G. Taylor)和Powder Coatings, 184“弹性体改性的环氧粉末涂料综述(Elastomer-Modified Epoxy Powder Coatings: a Review) ”，1994 年 4 月 13 日，第4347号。为了提供增韧(挠曲)以获得低温抗片落性，CTBN组分的含量应至少为CTBN和环氧组分的总量的5重量％。当CTBN的含量约高于25重量％的时候，无法获得进一步的益处，不希望其含量超过25重量％，以免环氧组分的含量不足而不能获得良好的固化。由于弹性体组分与环氧组分化学键合，即通过CTBN的羧基与环氧基团酯化反应而键合，确保了在涂料粉末熔融和固化的过程中不会发生完全的相分离。但是，仍然存在环氧树脂和橡胶的微区(microdomain)。在另一种实施方式中，使用芯/壳树脂，其中丙烯酸类橡胶树脂形成芯，环氧树脂(优选双酚A环氧树脂)形成壳。芯的丙烯酸类橡胶树脂的羧酸官能团与壳的环氧树脂之间的化学键合防止使用芯/壳树脂形成的涂料粉末熔融和固化过程中发生相分离。这样的丙烯酸类橡胶改性的环氧化物的描述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种涂覆有粉末涂料组合物的钢基材，所述粉末涂料组合物包含环氧树脂和基于粉末涂料组合物重量为5?70重量%的防腐蚀颜料，所述防腐蚀颜料选自钼酸盐、铬酸盐、金属磷化物、磷酸盐和硅酸盐，所述组合物基本不含能提供金属效果的颜料。

【技术特征摘要】
2009.04.03 US 61/211,8471.一种涂覆有粉末涂料组合物的钢基材，所述粉末涂料组合物包含环氧树脂和基于粉末涂料组合物重量为5-70重量％的防腐蚀颜料，所述防腐蚀颜料选自钥酸盐、铬酸盐、金属磷化物、磷酸盐和硅酸盐，所述组合物基本不含能提供金属效果的颜料。2.根据权利要求I所述的基材，其中所述基材为钢螺旋弹簧。3.根据权利要求I或2所述的基材，其中所述基材为高拉伸强度钢螺旋弹簧。4.根据权利要求1-3中任一项所述的基材，其中所述粉末涂料组合物还包含羟基当量重量为约20...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·P·布雷登斯泰恩，D·S·奇诺曼，P·R·霍林卡，E·G·尼科尔，
申请(专利权)人：阿克苏·诺贝尔粉末涂料宁波有限公司，
类型：发明
国别省市：