[发明专利]紫外光固化粉末涂料及其生产方法、涂装方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种化工产品，特别是粉末涂料的生产工艺及其使用方法。

背景技术

粉末涂料作为无污染、节省资源、高生产效率的涂料品种，受到世界各国的重视，在它的产量和品种都得到迅速的发展，世界的产量已经超过一百万吨以上，成为涂料的重要品种之一。但是，粉末涂料的缺点之一是烘烤温度比较高，一般在180℃/15-20min，在一定程度上限制了传统粉末涂料在某些不耐高温和厚质等底材，例如木材、塑料、纸张、预装件和汽车蒸发器等的涂装，另外，普通粉末涂料的涂膜流平性和硬度一般，不但影响产最终产品的均匀性和耐磨性。

发明内容

本发明目的之一在于发明一种紫外光固化粉末涂料，无需高温固化，涂装后的产品具有较好的硬度、耐磨性和均匀性。

紫外光固化粉末涂料包括成膜物质、助剂和填料，所述成膜物质包括(甲基)丙烯酸双键的不饱和聚酯树脂和光引发剂。

所述成膜物质中还包括乙烯醚聚酯。

本发明目的之二在于发明一种无需高温固化，具有高耐磨性的紫外光固化粉末涂料的生产方法。

本发明包括以下步骤：

1)将具有(甲基)丙烯酸双键的不饱和聚酯树脂、光引发剂和流平剂投入到挤出机中熔融混炼，挤出温度在90～120℃之间；

2)将熔融混炼后的物料经冷却后，进行破碎；

3)过筛，分级，包装。

经过上述方法生产的紫外光固化粉末涂料解决了现有技术产品不耐高温和厚质底材的粉末涂装问题。这种紫外光粉末涂料提高了粉末涂料的固化速度，涂膜的流平性好，耐化学药品性和其他机械性能也很好，可广泛地应用于木材、塑料、纸张、预装件和汽车蒸发器等的涂装，主要应用目标是中密度纤维板(MDF)、塑料、纸张、焊锡件和电子元件组装件等热敏基材。

本发明方法中，所述不饱和聚酯树脂、光引发剂和流平剂的投料占总重量百分比分别为45～90％、1～3％、0.6～7％。

熔融混炼时，还可加入11～17％乙烯醚聚酯。

熔融混炼时，还可加入10～30％钛白粉。

本发明产品的涂装工艺依次是：底材的表面处理、静电粉末涂装、红外线熔融流平、紫外光固化。

其中，红外线熔融流平工艺：在红外线熔融炉中，使粉末涂料在90～150℃的条件下熔融，然后进入强制对流的烘烤炉，使粉末涂料的熔融温度均匀，充分流平。

另，紫外光固化时采用紫外光固化烘烤炉，紫外光固化烘烤炉内红外线熔融段长度2米左右，灯管波长为2000～5000nm；强制对流段烘道长度1～2米；紫外光固化段是1～2米。

本发明产品的涂装工艺与普通粉末涂料工艺差别较大，最大的差别是涂料的熔融流平方式和固化方式不一样。紫外光粉末涂料是静电粉末喷涂以后，首先进入红外线熔融炉，使粉末涂料在90～150℃的条件下迅速熔融，然后进入强制对流的烘烤炉，使粉末涂料的熔融温度均匀，使它充分流平；最后进入紫外光固化炉进行充分固化。粉末涂料的熔融和固化是分开进行的，因此比普通的粉末涂料有更好的涂膜流平性。另外，普通粉末涂料的烘烤固化设备有几十米的长度，而紫外光固化粉末涂料的熔融和固化烘道是六米左右即可。在紫外光固化烘烤炉中，红外线熔融段长度2米左右，灯管的波长为2000～5000nm；强制对流段烘道长度1～2米；紫外光固化段是1～2米，总长度只有普通粉末涂料烘烤炉的几分之一，占地面积和体积都很小。

对于不饱和聚酯/乙烯基醚氨基甲酸酯混合物基料体系的紫外光固化粉末涂料，该体系的聚合机理是先形成马来酸酯-乙烯醚(MA-VE)给电子-受电子复合物，该复合物经过游离基均聚反应形成1∶1的MA-VE交替共聚物。这类紫外光固化粉末涂料体系为半结晶物质，与常规热固性粉末涂料不同，后者为无定形物质。这种半结晶性物质聚合物具有玻璃化区和晶形物质区，因此相应的具有玻璃化温度(Tg)和熔点(Tm)。高于熔点温度，聚合物处于熔融晶质状态，黏度急剧下降。因此，这类半晶体物质紫外光固化粉末涂料体系的特点是，在比较低的温度下流动性较好。