[發(fā)明專利]高金屬質(zhì)感的金屬粉末涂料及其制備工藝

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911416630.6
• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN111057451A
• 公開（公告）日: 2020-04-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郭黎曉;郭亦之;張孟杰;王中龍;王斌尹;王允忠;程俊軒;安騰
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇變色龍微粉技術(shù)有限公司
• 主分類號: C09D167/00
• 分類號: C09D167/00;C09D163/00;C09D127/12;C09D133/04;C09D5/03;C09D5/36
• 代理公司: 大連理工大學(xué)專利中心 21200
• 代理人: 梅洪玉

本發(fā)明屬于粉末涂裝技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高金屬質(zhì)感的金屬粉末涂料及其制備工藝。其中金屬粉末涂料包括：粉末基料、與粉末基料粘連的包覆顏料。可以提高金屬顏料的帶電性及其與粉末基料的相容性，使包覆顏料具有與粉末基料相同的荷電性和相似的相容性，既可以解決金屬顏料和粉體之間帶電性和相容性的差別，又可以解決金屬顏料和粉體之間幾何形狀不同帶來的上粉差異，從而提高金屬粉末涂料的涂裝效果，提高金屬粉末涂料的金屬質(zhì)感。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及粉末涂裝技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高金屬質(zhì)感的金屬粉末涂料及其制備工藝。

背景技術(shù)

粉末涂裝具有環(huán)保、節(jié)能、高效、優(yōu)質(zhì)和成本低等優(yōu)點，是比較新的卻發(fā)展非常快的涂料品種。粉末涂料的發(fā)展過程，也是液體涂裝“油改粉”的過程。隨著國家環(huán)保政策越來越嚴(yán)格，“油改粉”已經(jīng)成為很多傳統(tǒng)涂裝勢在必行的發(fā)展趨勢。在涂料技術(shù)上，限制高端液體涂裝“油改粉”的一個重要問題是粉末涂層的“金屬效果”達不到要求。隨著金屬綁定技術(shù)的發(fā)明和普及，金屬粉末涂裝發(fā)展很快，應(yīng)用越來越多。盡管金屬粉末涂裝的技術(shù)進步很快，但到目前為止，金屬粉末涂料技術(shù)仍然處于不成熟階段，金屬粉的涂裝依舊是粉末涂裝生產(chǎn)最大的痛點。

金屬粉末涂料涂裝難，主要表現(xiàn)在以下幾點。

涂裝色差大。金屬粉涂裝色差大的原因主要是金屬顏料的上粉率和粉末顆粒存在差異。上粉率的差異主要是由于金屬粉和常規(guī)粉末顆粒的幾何形狀不一樣，以及帶電性能不一致。粉末在靜電噴涂時，通過高壓氣體驅(qū)動文丘里泵將流化的粉體從管道中到達靜電噴槍噴出，并在高壓靜電作用下被基材吸附，在此過程中有氣流的作用和靜電吸附的作用。成片狀的金屬顏料在氣流的作用下很容易隨氣流漂浮，而各種金屬顏料因為化學(xué)組成不一樣，荷電能力也相差很大。如鋁粉顏料，如果表面沒有經(jīng)過包覆處理，表面就是導(dǎo)電的，吸附的電荷會因為電荷之間的排斥集聚在尖端部位，很容易與空氣中的其他氣體分子或者粉末顆粒相撞失去帶電性。再如珠光顏料，未處理時表面時不導(dǎo)電的，很難吸附上電荷，因而也很難上粉。

金屬粉涂層出現(xiàn)的各種問題都是由于粉末涂裝的特性引起的。金屬粉末涂料與金屬液體涂料在組成形態(tài)上有很大的差異。液體涂料中的金屬顏料都被液態(tài)的涂料及溶劑包覆，而金屬粉末涂料的金屬顏料與涂料粉體之間通常是分開的獨立的顆粒，而且金屬顏料和涂料粉體各有不同的組成，并具有不同的幾何形狀、不同的帶電性和不同的相溶性。粉末靜電噴涂過程是靠氣體將粉末噴出，同時利用高壓靜電吸附到工件上，粉末涂裝到基材的過程中，不同性能的金屬顏料和粉體在氣流驅(qū)動下和靜電的作用下表現(xiàn)不同。常規(guī)金屬顏料的帶電性與涂料粉體不一樣。珠光顏料通常是絕緣體，很難荷電；而鋁粉是導(dǎo)電體，荷電后電荷集中在尖端，很容易失去，非常不穩(wěn)定。

近年來，金屬顏料的技術(shù)發(fā)展很快，幾乎所有用于金屬粉末涂料的金屬顏料，都進行了相應(yīng)的包覆，無論是無極包覆還是有機包覆，都不同程度上緩解了金屬顏料的不帶電的缺陷。但只有很少的情況，能夠做到金屬顏料的帶電性和粉體的帶電性能接近。在高壓靜電噴涂的過程中，噴槍與基材的距離是變化不定的，距離的不同使粉體荷電能力差異很大，在靜電場中，容易荷電的粉體會優(yōu)先荷電，不容易荷電的金屬顏料隨著荷電環(huán)境的變化出現(xiàn)很大的荷電差異，導(dǎo)致金屬粉上粉非常不均勻。帶電性的差異是造成金屬粉涂裝上粉率差異的直接原因，也是影響金屬粉涂裝的大問題。

另一個影響金屬粉涂裝的大問題是金屬顏料與涂料粉體的幾何形狀不一樣。呈片狀的金屬顏料和呈無定型的涂料粉體對靜電的反應(yīng)不一樣，在氣流的作用下又分別具有不同的運行軌跡。比如，在近距離氣流較大時和遠距離氣流較小時，金屬顏料被吹到工件附近的量與粉體的比例是不同的，不難解釋，工件邊沿和中間以及背面的金屬顏料比例會有較大不同，呈現(xiàn)不同的表面效果。金屬顏料的帶電性和幾何形狀與涂料粉體的差異，是造成靜電噴涂問題很多的根本原因。要解決金屬粉的問題，就必須解決上述兩個問題。