1.本发明属于涂料领域，具体涉及卷钢专用粉末涂料及其制备方法。


背景技术：

2.粉末涂料是溶剂排出量极少的环保型涂料，环保要求是推动粉末涂料发展的一大动力，由于生产厂家都在寻找降低产品voc(volatile organic compounds)的途径，因此在某些领域粉末涂料自然代替了液体涂料。
3.预涂卷钢是目前金属加工行业常用的一种金属外观材料，加工性能好，使用方便，耐候性强，由于卷钢长度大，需要很快的喷涂，且要求固化速度快，目前所使用的涂层主要为溶剂型涂料。
4.预涂卷钢，使用溶剂型涂料主要有两方面问题，一是不环保，溶剂型涂料含有大量的voc，二是成本高，同样的喷涂厚度，液体涂料需要喷涂3-4遍，而粉末涂料只需一次喷涂，并且能达到同样的耐候和防腐效果。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种卷钢专用粉末涂料及其制备方法，具有高柔韧性，且耐高温，能够快速固化；并且能够耐溶剂擦拭，满足预涂卷钢使用要求。
6.本发明具体技术方案如下：
7.一种卷钢专用粉末涂料，包括以下质量份原料：
[0008][0009][0010]
所述超耐候树脂，满足以下技术指标：酸值30-36mgkoh/g，粘度5000-7000mpa.s/200℃，玻璃化温度为65℃。
[0011]
所述超耐候树脂优选为湛新crylcoat 4488-0聚酯树脂。
[0012]
所述tgic，即异氰尿酸三缩水甘油酯，密度：1.46g/ml(23℃)，熔点：95-98℃。
[0013]
所述钛白粉为晶红石型钛白粉；
[0014]
所述氮化硼粉末为六方氮化硼粉末。
[0015]
所述流平剂选自醋酸丁酸纤维素流平剂。
[0016]
所述交联助剂是钛酸酯偶联剂，选自天辰化工钛酸酯偶联剂tc-114；
[0017]
所述耐温颜料选自锰铁黑，锰铁黑具有优异的耐热性、耐光性、耐酸性、耐碱性、耐溶剂、耐候、不迁移，且环保无毒。
[0018]
所述抗氧剂为巴斯夫1010，能有效阻止涂层在高温状态下的氧化。
[0019]
本发明提供的一种卷钢专用粉末涂料的制备方法，具体为：
[0020]
1)氮化硼的活化：将配方量的交联助剂和氮化硼粉末搅拌混合；
[0021]
2)将步骤1)处理后的氮化硼粉末、配方量的超耐候树脂、tgic、钛白粉、流平剂、耐温颜料和抗氧剂混合后，熔融挤出；压片再破碎、粉碎，即得。
[0022]
步骤1)中，将交联助剂与异丙醇按照体积比1:1混合后，再与氮化硼粉末混合；
[0023]
优选的，步骤1)中，向搅拌条件下的氮化硼粉末喷施交联助剂；所述搅拌条件为3000-5000转/分钟；
[0024]
步骤2)中，所述熔融挤出，通过粉末涂料熔融挤出机对混好的物料进行熔融挤出，控制挤出温度110-120℃，螺杆转速35-40hz；
[0025]
步骤2)中，对熔融挤出的材料进行压片后破碎，破碎后的材料尺寸不超过3
㎝
；所述粉碎是指：将破碎后的片料送入粉碎机中粉碎；粉碎后过筛，筛网控制在180-220目，控制过筛后粉末粒径中值d50＝25-35μm。
[0026]
本发明中氮化硼是白色松散、质地柔软有光滑感的粉末。它的许多性质与石墨相类似，故有“白色石墨”之称。因而有良好的润滑性，六方氮化硼具有优良的耐腐蚀性，对四氯化碳、乙醇、汽油、苯、丙酮、浓硫酸、浓硝酸、浓磷酸、20％氢氧化钠及稀硫酸等都是稳定的，并且氮化硼具有优良的导热性能，卷材粉末涂料需要很快的固化温度，加入氮化硼不仅提高耐溶剂性能，柔韧性，还能缩短涂层的固化温度，大大缩短反应时间，使得涂层能满足快速固化条件。醋酸丁酸纤维素流平剂的乙酰基除了流平性能之外，还能大大提升涂层的拉升强度，与氮化硼配合使用，大大提升涂层的柔韧性。
[0027]
在制备过程中，先将交联助剂和氮化硼粉末进行混合活化改性氮化硼粉末，再与其他原料混合，有利于改性均匀充分，提高涂料耐溶剂性能、导热性更好更均匀。
[0028]
卷钢后期都要加工，弯折或者冲压，对于涂层的柔韧性有很高要求，且，卷钢都有几百米长，传统的固化方式效率太低，必须是高温快速固化，另外，钢卷使用过程中的会涉及到表面清洁，需要涂层具有很好的耐溶剂性能。与现有技术相比，本发明涂料具有高柔韧性，能够实现耐高温，且具有快速固化的特点。本发明涂料耐溶剂擦拭，满足预涂卷钢使用要求。
具体实施方式
[0029]
实施例1
[0030]
一种卷钢专用粉末涂料，包括以下质量份原料：
[0031]
超耐候树脂湛新crylcoat 4488-0聚酯树脂
ꢀꢀꢀꢀꢀ
664份
[0032]
tgic50份
[0033]
六方氮化硼粉末70份
[0034]
钛白粉30份
[0035]
醋酸丁酸纤维素流平剂15份
[0036]
tc-114钛酸酯偶联剂13份
[0037]
锰铁黑4份
[0038]
抗氧剂巴斯夫10103份。
[0039]
所述tgic，即异氰尿酸三缩水甘油酯，密度：1.46g/ml(23℃)，熔点：95-98℃。
[0040]
所述钛白粉为晶红石型钛白粉。
[0041]
上述卷钢专用粉末涂料的制备方法为：
[0042]
1)氮化硼的活化：将配方量的tc-114钛酸酯偶联剂和等量体积的异丙醇混合后，喷施在4000转/分钟搅拌条件下的六方氮化硼粉末中，喷施完成后，继续搅拌30min；
[0043]
2)将步骤1)处理后的氮化硼粉末、配方量的超耐候树脂、tgic、钛白粉、流平剂、耐温颜料和抗氧剂混合后，通过粉末涂料熔融挤出机对混好的物料进行熔融挤出，控制挤出温度120℃，螺杆转速40hz；对熔融挤出的材料进行压片后破碎，控制破碎后的材料尺寸不超过3
㎝
；所述粉碎是指：将破碎后的片料送入粉碎机中粉碎；粉碎后过筛，筛网控制在180-220目，控制过筛后粉末粒径中值d50＝25-35μm。
[0044]
上述制备的卷钢专用粉末涂料喷涂在样板上，喷涂一次后，固化，固化条件：260℃/60s；普通粉末涂料固化条件200℃/10分钟，时间大大缩短；
[0045]
待粉末涂料固化后涂层的技术指标：
[0046]
耐候性：氙灯2000小时，保光率大于93.4％；
[0047]
耐盐雾：5％的氯化钠的中性盐雾1650小时，单边锈蚀＜2
㎜
；
[0048]
抗冲击性能：涂膜厚度100微米，抗冲击100kg.cm，涂层无开裂；
[0049]
附着力：百格0级；
[0050]
铅笔硬度：≥3h；
[0051]
t型弯曲:≥4t(普通粉末最佳状态为0t)；
[0052]
表面流平性能：极佳；
[0053]
耐溶剂擦拭：丁酮擦拭120次，涂层无明显变化(普通粉末涂料不超过50次)。
[0054]
实施例2
[0055]
一种卷钢专用粉末涂料，包括以下质量份原料：
[0056]
超耐候树脂湛新crylcoat 4488-0聚酯树脂
ꢀꢀꢀꢀꢀ
611份
[0057]
tgic46份
[0058]
六方氮化硼粉末80份
[0059]
钛白粉20份
[0060]
醋酸丁酸纤维素流平剂16份
[0061]
tc-114钛酸酯偶联剂14份
[0062]
锰铁黑5份
[0063]
抗氧剂巴斯夫10104份。
[0064]
所述tgic，即异氰尿酸三缩水甘油酯，密度：1.46g/ml(23℃)，熔点：95-98℃。
[0065]
所述钛白粉为晶红石型钛白粉；
[0066]
上述卷钢专用粉末涂料的制备方法为：
[0067]
1)氮化硼的活化：将配方量的tc-114钛酸酯偶联剂和等量体积的异丙醇混合后，喷施在3500转/分钟搅拌条件下的六方氮化硼粉末中，喷施完成后，继续搅拌40min；
[0068]
2)将步骤1)处理后的氮化硼粉末、配方量的超耐候树脂、tgic、钛白粉、醋酸丁酸纤维素流平剂、耐温颜料锰铁黑和抗氧剂1010混合后，通过粉末涂料熔融挤出机对混好的物料进行熔融挤出，控制挤出温度115℃，螺杆转速40hz；对熔融挤出的材料进行压片后破碎，控制破碎后的材料尺寸不超过3
㎝
；所述粉碎是指：将破碎后的片料送入粉碎机中粉碎；粉碎后过筛，筛网控制在180-220目，控制过筛后粉末粒径中值d50＝25-35μm。
[0069]
上述制备的卷钢专用粉末涂料喷涂在样板上，喷涂一次后，固化，固化条件：260℃/60s；普通粉末涂料固化条件200℃/10分钟，时间大大缩短；
[0070]
待粉末涂料固化后涂层的技术指标：
[0071]
耐候性：氙灯2000小时，保光率大于91.8％；
[0072]
耐盐雾：5％的氯化钠的中性盐雾1600小时，单边锈蚀＜2
㎜
；
[0073]
抗冲击性能：涂膜厚度100微米，抗冲击100kg.cm，涂层无开裂；
[0074]
附着力：百格0级；
[0075]
铅笔硬度：≥3h；
[0076]
t型弯曲:≥4t(普通粉末最佳状态为0t)；
[0077]
表面流平性能：极佳；
[0078]
耐溶剂擦拭：丁酮擦拭130次，涂层无明显变化(普通粉末涂料不超过50次)。
[0079]
对比例1
[0080]
一种卷钢专用粉末涂料，包括以下质量份原料：
[0081]
超耐候树脂神剑sj4et611份
[0082]
tgic46份
[0083]
六方氮化硼粉末90份
[0084]
钛白粉20份
[0085]
钛酸酯偶联剂tc-11410份
[0086]
醋酸丁酸纤维素流平剂16份
[0087]
锰铁黑5份
[0088]
抗氧剂巴斯夫10104份。
[0089]
所述tgic，即异氰尿酸三缩水甘油酯，密度：1.46g/ml(23℃)，熔点：95-98℃。
[0090]
所述钛白粉为晶红石型钛白粉；
[0091]
上述卷钢专用粉末涂料的制备方法为：
[0092]
将配方量的氮化硼粉末、钛酸酯偶联剂tc-114、超耐候树脂、tgic、钛白粉、流平剂、耐温颜料和抗氧剂在2000转/分钟条件下混合后，通过粉末涂料熔融挤出机对混好的物料进行熔融挤出，控制挤出温度115℃，螺杆转速40hz；对熔融挤出的材料进行压片后破碎，控制破碎后的材料尺寸不超过3
㎝
；所述粉碎是指：将破碎后的片料送入粉碎机中粉碎；粉碎后过筛，筛网控制在180-220目，控制过筛后粉末粒径中值d50＝25-35μm。
[0093]
上述制备的卷钢专用粉末涂料喷涂在样板上，喷涂一次后，固化，固化条件：260℃/180s；
[0094]
待粉末涂料固化后涂层的技术指标：
[0095]
耐候性：氙灯2000小时，保光率88％；
[0096]
耐盐雾：5％的氯化钠的中性盐雾1000小时，单边锈蚀＜2
㎜
；
[0097]
抗冲击性能：涂膜厚度100微米，抗冲击100kg.cm，涂层开裂；
[0098]
附着力：百格3级；
[0099]
铅笔硬度：≥3h；
[0100]
t型弯曲:2t；
[0101]
表面流平性能：极佳；
[0102]
耐溶剂擦拭：丁酮擦拭45次，涂层开始变化。
[0103]
对比例2
[0104]
一种卷钢专用粉末涂料，包括以下质量份原料：
[0105]
超耐候树脂湛新crylcoat 4488-0聚酯树脂
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
664份
[0106]
tgic50份
[0107]
钛白粉113份
[0108]
醋酸丁酸纤维素流平剂15份
[0109]
锰铁黑4份
[0110]
抗氧剂巴斯夫10103份。
[0111]
所述tgic，即异氰尿酸三缩水甘油酯，密度：1.46g/ml(23℃)，熔点：95-98℃。
[0112]
所述钛白粉为晶红石型钛白粉；
[0113]
上述卷钢专用粉末涂料的制备方法为：
[0114]
配方量的超耐候树脂、tgic、钛白粉、流平剂、锰铁黑和抗氧剂巴斯夫1010混合后，通过粉末涂料熔融挤出机对混好的物料进行熔融挤出，控制挤出温度120℃，螺杆转速40hz；对熔融挤出的材料进行压片后破碎，控制破碎后的材料尺寸不超过3
㎝
；所述粉碎是指：将破碎后的片料送入粉碎机中粉碎；粉碎后过筛，筛网控制在180-220目，控制过筛后粉末粒径中值d50＝25-35μm。
[0115]
上述制备的卷钢专用粉末涂料喷涂在样板上，喷涂一次后，固化，固化条件：260℃/5min30s；
[0116]
待粉末涂料固化后涂层的技术指标：
[0117]
耐候性：氙灯2000小时，保光率大于85％；
[0118]
耐盐雾：5％的氯化钠的中性盐雾400小时，单边锈蚀＜2
㎜
；
[0119]
抗冲击性能：涂膜厚度100微米，抗冲击100kg.cm，涂层开裂；
[0120]
附着力：百格3级；
[0121]
铅笔硬度：≥3h；
[0122]
t型弯曲:0t；
[0123]
表面流平性能：极佳；
[0124]
耐溶剂擦拭：丁酮擦拭20次，涂层开始变化。