[发明专利]一种粉末涂料的制作工艺方法

说明书

本发明涉及粉末涂料的制备领域，具体提供了一种新型的粉末涂料的制作工艺方法，包括如下步骤：步骤一：将多个组料成分，按预设比例进行搅拌预混合，并通过气流混合机或高剪切混合机再次混合，制得混合料；步骤二：通过活塞式或压辊式压实机，将所述混合料通过高压压实，制得压密固结的块料或片料；步骤三：用气流粉碎机或空气分级磨或其它类型磨机将所述块料或片料进行粉碎，并用筛网进行分选，制得粉末涂料成品。本发明的粉末涂料的制作工艺方法，采用高压压实的方式，使不同组分的细粉状原料间实现压密固结，再将压密固结块料或片料粉碎至理想粒径，得到均一的粉末成品，从而替代了现行中全部都是熔融挤出方式的工艺方法。

技术领域

本发明涉及粉末涂料的制备领域，尤其涉及一种粉末涂料的制作工艺方法。

背景技术

粉末涂料是一种由树脂、颜料、助剂、填料等组成的粉末状颗粒，粉末涂料以树脂为主要成膜物质，组料成分中可以包含一种或多种树脂。按其树脂性质，粉末涂料可分为热塑性粉末涂料和热固性粉末涂料。热塑性粉末涂料是由热塑性树脂、颜料、填料、增塑剂和稳定剂等成分组成的。热塑性粉末涂料按所使用的树脂可分为：聚乙烯、聚丙烯、丙烯酸树脂、聚酯、聚氯乙烯、氯化聚醚、聚苯硫醚、聚酰胺、纤维素、氟碳等树脂体系。热固性粉末涂料是由热固性树脂、固化剂、颜料、填料和助剂等组成。热固性粉末涂料按所使用的树脂可分为：环氧树脂、环氧-聚酯、聚酯、聚氨酯、丙烯酸树脂、氟树脂等树脂体系。

现有的粉末涂料加工工艺主要包括熔融挤出(或称为熔炼)和粉碎过程两个重要部分：熔融挤出是将经过预混合各组料成分(或称为原料组分)通过挤出机内的高温和高剪切力，使除树脂外的各组分材料充分分散于处于熔融状态的主体树脂中；粉碎过程是将完成熔炼并冷却至室温的挤出料破碎至具有目标粒径的粉末产品，理想状况下每个粉末颗粒均含有所有的各原料组分。在熔融挤出过程中，首先将树脂、固化剂(使用热固性树脂时)、颜料、助剂、填料等原料充分混合后，经挤出机在100℃以上进行熔融混炼、压辊冷却后，得到半成品片料；在粉碎过程中，将半成品片料放入空气分级磨(Air Classifying Mill)或气流粉碎机(Jet Mill) 中进行破碎、分级并收集，收集到的颗粒经过100-180目筛网筛分后，得到中粒径 (D50)一般为25-45微米的成品粉末涂料。对热塑性粉末涂料，多数情况下需要采用冷冻粉碎工艺获得成品粉末涂料。

然而，使用“熔融挤出-粉碎”工艺制备粉末涂料时，因一些树脂熔融温度高，挤出温度也相应更高，熔融挤出这类树脂时，增加了挤出机的能耗；一些颜料、填料或助剂对挤出机有较强的磨损(如涂料增硬填料、富锌涂料里高比例的锌粉等)，大幅度增加设备维护成本；对于一些韧性强的树脂(主要是热塑性树脂，如氟碳树脂、聚丙烯酸树脂等)，经熔融挤出后，得到的半成品片料很难使用空气分级磨或气流粉碎机粉碎至理想粒径，常温下粉碎效率低或根本无法粉碎。部分厂家使用液氮粉碎的方法将熔融挤出的片料粉碎至理想粒径，但该方法液氮消耗量大，加工成本高昂。在加工一些难挤出、难粉碎的树脂时，或原料中含有磨损性材料时，一些制造商会使用将原材料直接干混的办法，避免挤出。但因为不同原料组分在喷涂过程中带电性、上粉率的不一致，会导致涂膜实际组分与配方组分不一致，无法大规模应用。

另一方面，与液体涂料相比，粉末涂料调色相对困难。粉末涂料因不含溶剂，在调色过程中无法直接在粉末涂料产品中直接干混加入颜料，每次调配新色都必须多次彻底清理设备并重复上述的熔融挤出和粉碎两个步骤，调色效率极低。为此，曾有一些公司及研发机构尝试“粉调粉”的方式来解决调色难的问题，即先通过熔融挤出法制成多种颜色的、含所有组分材料的基色粉(红色、黄色、蓝色、黑色、白色等)，然后按照不同比例进行干混调配，得到所需颜色的成品粉末涂料。这种方法避免了传统调色工艺中每次调色必须经过熔融挤出和粉碎的缺点，但因为每种基色粉的带电性不同，且相互间没有粘结吸附，在静电喷涂过程中，不同基色粉的上粉率会出现差异，导致涂膜色差。因此，“粉调粉”一直没有进入实际应用阶段。