[發明專利]一種水性涂料涂層的制備方法

有效

• 申請號: 202011632251.3
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112358797B
• 公開（公告）日: 2021-12-03
• 發明（設計）人: 崔大祥;陳超;王敬鋒;林琳;金彩虹
• 申請（專利權）人: 上海納米技術及應用國家工程研究中心有限公司
• 主分類號: C09D167/00
• 分類號: C09D167/00;C09D129/04;C09D7/61;D01F8/14;D01F8/10;D01F1/10;D01D5/00
• 代理公司: 上海東亞專利商標代理有限公司 31208
• 代理人: 董梅

本發明公開了一種水性涂料涂層的制備方法。把成膜組分配成水性漿料，通過低溫濕法研磨工藝將其研磨成細度要求非常高的料漿，固化組分和功能填料都可以得到很好的分散；借助靜電紡絲的機理，料漿通過強電場力向金屬基板噴射成絲，通過水平方向對基板移動速度的控制，對金屬基底形成全面均勻的纖維覆蓋，再經過固化處理，得到很薄的粉末涂層，而且硬度指標也很理想。工藝過程中沒有有機溶劑參與，制備方法非常環保。

技術領域

本發明屬于復合材料技術領域，具體涉及一種水性涂料涂層的制備方法。

背景技術

隨著社會的發展和人民生活水平的提高，環境污染、溫室效應等一系列環境問題一年比一年凸顯，人類進一步認識到保護環境的迫切性和重要性，節約能源、保護環境已成為當今世界各國經濟發展倍受重視的兩大主題。各國紛紛致力于發展節能產品，同時嚴格環保法規。作為環境友好型涂料的代表，粉末涂料為了適應各種應用領域的市場需求，已經衍生出不同類型的產品，其在汽車領域的應用也在不斷拓展，近年來已廣泛應用于發動機罩和車身零部件的涂裝，但由于其涂層較厚，還沒有被大量應用于對外觀要求較高的汽車外部涂裝。為節約成本及提高涂膜質量，需改進涂裝工藝，減小涂料粒徑，以改善涂膜的厚度和平整度。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明目的在于提供一種水性涂料涂層的制備方法。

本發明目的通過下述方案實現：一種水性涂料涂層的制備方法，成膜組分配制成水性漿料，通過低溫濕法研磨工藝將其研磨成細度要求非常高的料漿，分散固化組分和功能填料都可以得到很好的；借助靜電紡絲的機理，漿料通過強電場力向金屬基板噴射成絲，通過水平方向對基板移動速度的控制，對金屬基底形成全面均勻的纖維覆蓋，再經過固化處理，得到很薄的粉末涂層，包括如下步驟：

(1)制漿：取樹脂粉末、納米二氧化硅、聚乙烯醇粉末和去離子水以100:（1~5）:（20~90）:（400~900）的質量比配料，所述的樹脂粉末為聚酯和固化劑的混合物，各物料的初始粒徑小于150目，經過預混后灌入濕法研磨設備，研磨介質為氧化鋯微球，研磨轉速1700~2000rpm，研磨期間物料溫度控制在3℃以下，當物料中顆粒粒徑D₉₀≤0.5μm時出料，得到涂層漿料；

(2)涂裝：將涂層漿料加入到上膠料槽中，加入量以膠輥的輥底部沒入漿料3~5mm為宜，同時接入蠕動泵漿料補料循環系統，膠輥接高電壓并以適宜轉速旋轉上膠，膠料槽正上方的金屬基底接地并以垂直于膠輥軸線的方向水平勻速移動，膠輥上端的漿料在高壓靜電場力作用下向上形成射流，均勻沉積在上方的基材極板上形成網狀纖維，之后極板在185~200℃條件下烘烤30~60分鐘，得到流平的固化涂層。

所述的樹脂粉末為聚酯和固化劑的混合物，聚酯為端羧基聚酯，固化劑為異氰脲酸三縮水甘油酯(TGIC)。

所述的聚乙烯醇粉末的聚合度為1700~1800，醇解度為88%。

濕法研磨所用磨介氧化鋯微球直徑≤0.1mm。

涂裝時圖1中的上膠料槽中同時放多個相互平行的膠輥，這些膠輥規格相同，可以同時接電旋轉上膠，且旋轉方向可以單獨控制。

涂裝時的電壓范圍為70~100KV，膠輥上端到極板的距離h范圍是170~200mm，極板水平運動速率v的范圍為0.2~1m/s，噴涂空間環境溫度為50~60℃，濕度為45%~60%。

施工得到的固化粉末涂層厚度≤25μm，硬度達到2H。

將樹脂粉末、納米二氧化硅、聚乙烯醇粉末等成膜組分配成水性漿料，通過低溫濕法研磨工藝將其研磨成細度要求非常高的料漿，同時固化組分和功能填料都可以得到很好的分散。借助靜電紡絲的機理，料漿通過強電場力向金屬基板噴射成絲，通過水平方向對基板移動速度的控制，對金屬基底形成全面均勻的纖維覆蓋，再經過固化處理，得到很薄的粉末涂層，而且硬度指標也很理想。工藝過程中沒有有機溶劑參與，制備方法非常環保。

附圖說明