專利名稱：一種中高檔汽車鋁輪轂專用底粉涂料及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種化工粉末涂料，尤其涉及一種中高檔汽車鋁輪轂專用底粉涂料，同時還涉及該涂料的制備方法。
背景技術：
粉末涂料具有節(jié)能、無VOC排放的性能、裝飾性好、使用安全等特性，近幾年國內(nèi)粉末涂料技術發(fā)展迅速。目前隨著國內(nèi)汽車行業(yè)迅猛發(fā)展，汽車配件用粉末涂料越來越多，其中汽車鋁輪轂用粉噴涂在國際上也廣泛采用。目前，國內(nèi)的中高檔汽車鋁輪轂上使用的底粉涂料，大多依靠進口，不僅價格昂貴，而且鋁輪轂底粉涂料的流平性很差，導致涂層表面粗糙且不均勻，因而汽車鋁輪轂噴涂工藝中，必需經(jīng)細打磨工藝，使涂層均勻且呈現(xiàn)足夠光澤和無針孔，然后再噴色漆。整個工藝的工序多，時間長，增加生產(chǎn)成本，因此，越來越多的用戶要求盡量減少工序，以降低生產(chǎn)成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一在于提供一種中高檔汽車鋁輪轂專用底粉涂料，該涂料的涂層固化后，流平性和透氣性好，耐化學性能優(yōu)良。本發(fā)明的目的之二在于提供上述一種中高檔汽車鋁輪轂專用底粉涂料的制備方法。本發(fā)明第一個目的是通過以下技術方案來實現(xiàn)的一種中高檔汽車鋁輪轂專用底粉涂料，包括以下重量份的組分
聚B樹 30 60份
環(huán)氧樹脂40 100份
消光園化劑O 8份
助劑O 10魯
填料O 160份
顏料0 3作為本發(fā)明的一種改進所述的聚酯樹脂和環(huán)氧樹脂之間的配比在20:80 50:50之間。本發(fā)明所述聚酷樹脂為飽和竣基聚酷樹脂，該聚酷樹脂的Ife值為30 60 mgKOH/g，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg :55 75°C，軟化點90 120°C。進一步優(yōu)選酸值30 60mgK0H/g，軟化點100 120°C和玻璃化溫度Tg 60 70°C的飽和羧基聚酯樹脂。作為本發(fā)明的一個實施方式，所述飽和羧基聚酯樹脂可由以下重量份的單體組分經(jīng)熔融聚合而得
對采I甲酸26 32
_笨明俊I(X5 12
Li .酸0.5 2.2
新戊:醇12 20
M-環(huán)Li烷 '.甲Sf:I 3
7羚甲為1'內(nèi)烷0.5 1.5
,:丁《氣化錫CM
水3 5
酸解割。 I。具體地，所述飽和羧基聚酯樹脂的制備方法為I)在反應釜中，加入新戊二醇、三羥甲基丙烷、1，4-環(huán)己烷二甲醇和水，加熱至熔化；2)依次加入對苯二甲酸、間苯二甲酸、己二酸和二丁基氧化錫，通入氮氣繼續(xù)升溫至130°C ;3)溫度由130°C加熱到250°C，至酸值達到13 16mgK0H/g，第一次抽真空進行縮聚反應，酸值達4 6mgK0H/g、軟化點100 105°C和200°C熔體粘度為3000 3500mpa.s時，加入酸解劑進行酸解反應，酸值達到40 45mgK0H/g時，第二次抽真空繼續(xù)進行酸解反應，至反應產(chǎn)物的酸值為30 60mgK0H/g，羥值小于15mgK0H/g時停止反應，得到飽和羧基聚酯樹脂。該方法所得的飽和羧基聚酯樹脂的酸值在30 60mgK0H/g，軟化點為100 120°C，玻璃化溫度在60 70°C。所述步驟3)的酸解劑采用對苯二甲酸或間苯二甲酸。本發(fā)明所述環(huán)氧樹脂的環(huán)氧當量600 900g/印，熔融粘度600 900cps@150°C，軟化點(G，max. ) :70 100。。。作為本發(fā)明的一個實施方式，所述環(huán)氧樹脂由以下重量份的原料制備而成雙―· A10 20kgmol
環(huán)氧就丙烷21 37kgmol
苯或甲笨O 6kgmol
3C%NaOH 溶ISS 19kgmd
iftlt 類 I* 化劃O 4kgmol
if(c!",if Ξ*
/J、O1作為本發(fā)明的一個實施方式，所述環(huán)氧樹脂的制備工藝如下①按比例將雙酚A投入溶解釜中，加入環(huán)氧氯丙烷和叔胺類催化劑，攪拌并加熱至70°C溶解；②將溶解后的物料送至反應釜，將30%Na0H溶液分為兩等份，在50 55°C下，邊攪拌邊將第一份30%Na0H溶液在3飛小時內(nèi)完全滴加至反應釜的物料中，然后在55 60°C下繼續(xù)持續(xù)反應3飛小時，反應結(jié)束后減壓回收過量的環(huán)氧氯丙烷；③回收結(jié)束后向反應釜的物料中加入苯溶液，攪拌加熱至68°C 73°C，并在該溫度下在45分鐘內(nèi)將第二份30%Na0H溶液完全滴加至反應釜物料中，然后在68°C 73°C持續(xù)反應2 4h，冷卻，靜置分層，分離上層樹脂苯溶液，移至回流脫水釜，下層的鹽腳加苯再萃取一次，分離上層樹脂苯溶液，合并兩次的樹脂苯溶液并移至回流脫水釜；④所述樹脂苯溶液在回流脫水釜中回流至蒸出的苯清晰且無水時止，冷卻，靜置，過濾后送至脫苯釜脫苯，先常壓脫苯至液溫達110°c以上，然后減壓脫苯，至液溫140°C 143°C且無液體流出，脫水完畢，獲得環(huán)氧樹脂。該粉末用環(huán)氧樹脂的環(huán)氧當量600 900g/ep，熔融粘度:600 900 cps@150°C，軟化點(G，max. ) :70 100。。。本發(fā)明所述消光固化劑為環(huán)脒和多元酸鹽消光固化劑中的一種或兩種的混合物。所述多元酸鹽，如B68，603-1A，MA2333等。作為本發(fā)明的一個實施例，所述飽和羧基聚酯樹脂、環(huán)氧樹脂和消光固化劑之間的重量配比為30 : 70 : 8 50 : 60 : I。本發(fā)明所述助劑采用常規(guī)的助劑即可，例如采用流平劑、安息香、透氣劑、增光劑、增電劑和促進劑中的一種或幾種的混合物。本發(fā)明所述填料為鈦白粉、硫酸鋇、硅微粉、碳酸鈣、云母粉和超細鋁粉中的一種或幾種的混合物。本發(fā)明所述顏料采用耐候型無機顏料，如鐵紅、碳黑和鐵黃中的一種或幾種。本發(fā)明的目的之二是通過以下技術措施來實現(xiàn)，一種上述中高檔汽車鋁輪轂專用底粉涂料的制備方法，包括以下步驟( I)在反應釜中，加入新戊二醇、三羥甲基丙烷、1，4-環(huán)己烷二甲醇和水，加熱至熔化；(2)依次加入對苯二甲酸、間苯二甲酸、己二酸和二丁基錫氧化物，通入氮氣繼續(xù)升溫至130°C ;
(3)溫度由130°C加熱到250°C，至酸值達到13 16mgK0H/g，第一次抽真空進行縮聚反應，酸值達4 6mgK0H/g、軟化點100 105°C和200°C熔體粘度為3000 3500mpa.s時，加入酸解劑進行酸解反應，酸值達到40 45mgK0H/g時，第二次抽真空繼續(xù)進行酸解反應，至反應產(chǎn)物的酸值為30 60mgK0H/g，羥值小于15mgK0H/g時停止反應，得到飽和羧基聚酷樹脂；(4)按比例將雙酚A投入溶解釜中，加入環(huán)氧氯丙烷，叔胺類催化劑，攪拌并加熱至70°C溶解；(5)將溶解后的物料送至反應釜，將30%Na0H溶液分為兩等份，在50 55°C下，邊攪拌邊將第一份30%Na0H溶液完全滴加至反應釜的物料中，然后在55 60°C下繼續(xù)反應，反應結(jié)束后減壓回收過量的環(huán)氧氯丙烷；(6)回收結(jié)束后向反應釜的物料中加入苯溶液，攪拌加熱至68°C 73°C，并在該溫度下將第二份30%Na0H溶液完全滴加至反應釜物料中，然后在68°C 73°C持續(xù)反應，冷卻，靜置分層，分離上層樹脂苯溶液，移至回流脫水釜，下層的鹽腳加苯再萃取一次，分離上 層樹脂苯溶液，合并兩次的樹脂苯溶液并移至回流脫水釜；(7)所述樹脂苯溶液在回流脫水釜中回流至蒸出的苯清晰且無水時止，冷卻，靜置，過濾后送至脫苯釜脫苯，先常壓脫苯至液溫達110°c以上，然后減壓脫苯，至液溫140°C 143°C且無液體流出，脫水完畢，獲得環(huán)氧樹脂；(8)按比例稱取聚酯樹脂、環(huán)氧樹脂、消光固化劑、助劑、填料和顏料，置于混料缸，充分混合并破碎，得到混合預混物料；( 9 )混合預混物料送入雙螺桿擠出機中擠出；(10)擠出后的物料經(jīng)壓片機壓片、冷卻、粉碎、篩分后包裝即可。本發(fā)明所述步驟(5)中邊攪拌邊將第一份30%Na0H溶液在3飛小時內(nèi)完全滴加至反應釜的物料中，然后在55 60°C下繼續(xù)反應3飛小時。本發(fā)明所述步驟(6)中攪拌加熱至68°C 73°C，并在該溫度下在30飛0分鐘內(nèi)將第二份30%Na0H溶液完全滴加至反應釜物料中，然后在68V 73°C持續(xù)反應2 4小時。本發(fā)明所述步驟(8)中各組分混合并破碎的時間為I 20分鐘，優(yōu)選的時間是I 15分鐘，最佳的時間是I 10分鐘。本發(fā)明所述步驟(9)中的選用JFY-30型履帶式雙螺桿擠出機，擠出溫度一區(qū)為80 100°C，優(yōu)選 85 95°C，二區(qū)為 80 120°C，優(yōu)選 95 115°C。本發(fā)明所述步驟(10)中的擠出物經(jīng)粉碎機粉碎并篩分后的粉體粒徑為I 200um,優(yōu)選I 180um,更優(yōu)選I 170um,粉體粒徑是指粉體的等效粒徑D5(l。本發(fā)明的中高檔汽車鋁輪轂專用底粉涂料的涂裝方法是用高壓靜電噴槍，涂裝于表面經(jīng)過處理的汽車鋁輪轂底材材上，厚度一般為60 80um，固化溫度180°C，固化時間為10 25分鐘，采用固化爐進行固化，得到成品汽車鋁輪轂底粉粉末涂料。本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有以下有益效果(I)本發(fā)明提供的粉末涂料具有無毒環(huán)保，流平性好，固化時間短，耐鹽霧性能好的特點，并且涂層具有優(yōu)異的附著性和物理機械性能，是一種優(yōu)異的中高檔汽車鋁輪轂底專用粉末涂料。本發(fā)明的涂料噴涂固化后的涂層具有表I所示特征性質(zhì)
表I
權利要求
1.一種中高檔汽車鋁輪轂專用底粉涂料，其特征在于，包括以下重量份的組分*_樹 30 60汾 琿氧樹膽40 100份 消光Ι Ι化劑O 8份 勵劑O 10份 填料O 160份顏刺·O 3份。
2.根據(jù)權利要求I所述的中高檔汽車鋁輪轂專用底粉涂料，其特征在于，所述的聚酯樹脂和環(huán)氧樹脂之間的配比為20:80 50:50。
3.根據(jù)權利要求2所述的中高檔汽車鋁輪轂專用底粉涂料，其特征在于，所述聚酯樹脂為飽和羧基聚酯樹脂，該聚酯樹脂的酸值為30 60 mgKOH/g,玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg為55 75°C，軟化點為90 120°C ;由以下重量份的單體組分經(jīng)熔融聚合而得對苯.......:甲酸26 32份 W 苯........:平酸10.5 12 份己——————:酸O'5 2.2 份 新戊—:醇12 20份 M-環(huán)Q鐵二甲醇卜3份 —.羥甲 W烷0.5 1.5營 + 化錫CM份 水3 5份 酸解幾O I份
4.根據(jù)權利要求3所述的中高檔汽車鋁輪轂專用底粉涂料，其特征在于，所述環(huán)氧樹脂的環(huán)氧當量為600 900g/印，熔融粘度為600 900 cp si 150 °C，軟化點為70 100°C ；由以下重量份的組分制備而成 雙—■ A10 20kgm ol焉 MMMWi21 37kgmol苯或甲苯0~ 6kgmoI3Q%NaOH 溶液S I %gn l 敘胺類1*化割O 4kgmol Jrι-j· S- /Jv迫里#
5.根據(jù)權利要求4所述的中高檔汽車鋁輪轂專用底粉涂料，其特征在于，所述消光固化劑為環(huán)脒和多元酸鹽消光固化劑中的一種或兩種的混合物；所述助劑為流平劑、安息香、透氣劑、增光劑、增電劑和促進劑中的一種或幾種的混合物；所述填料為鈦白粉、硫酸鋇、硅微粉、碳酸鈣、云母粉和超細鋁粉中的一種或幾種的混合物；所述顏料采用耐候型無機顏料。
6.一種權利要求5所述的中高檔汽車鋁輪轂專用底粉涂料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟 (1)在反應釜中，加入新戊二醇、三羥甲基丙烷、1，4-環(huán)己烷二甲醇和水，加熱至熔化； (2)依次加入對苯二甲酸、間苯二甲酸、己二酸和二丁基錫氧化物，通入氮氣繼續(xù)升溫至 130。。； (3)溫度由130°C加熱到250°C，至酸值達到13 16mgKOH/g，第一次抽真空進行縮聚反應，酸值達4 6mgKOH/g、軟化點100 105°C和200°C熔體粘度為3000 3500mpa. s時，加入酸解劑進行酸解反應，酸值達到40 45mgKOH/g時，第二次抽真空繼續(xù)進行酸解反應，至反應產(chǎn)物的酸值為30 60mgK0H/g，羥值小于15mgKOH/g時停止反應，得到飽和羧基聚酯樹脂； (4)按比例將雙酚A投入溶解釜中，加入環(huán)氧氯丙烷，叔胺類催化劑，攪拌并加熱至70°C溶解； (5)將溶解后的物料送至反應釜，將30%Na0H溶液分為兩等份，在50 55°C下，邊攪拌邊將第一份30%Na0H溶液完全滴加至反應釜的物料中，然后在55 60°C下繼續(xù)反應，反應結(jié)束后減壓回收過量的環(huán)氧氯丙烷； (6)回收結(jié)束后向反應釜的物料中加入苯溶液，攪拌加熱至68°C 73°C，并在該溫度下將第二份30%Na0H溶液完全滴加至反應釜物料中，然后在68°C 73°C持續(xù)反應，冷卻，靜置分層，分離上層樹脂苯溶液，移至回流脫水釜，下層的鹽腳加苯再萃取一次，分離上層樹脂苯溶液，合并兩次的樹脂苯溶液并移至回流脫水釜； (7)所述樹脂苯溶液在回流脫水釜中回流至蒸出的苯清晰且無水時止，冷卻，靜置，過濾后送至脫苯釜脫苯，先常壓脫苯至液溫達110°C以上，然后減壓脫苯，至液溫140°C 143°C且無液體流出，脫水完畢，獲得環(huán)氧樹脂； (8)按比例稱取聚酯樹脂、環(huán)氧樹脂、消光固化劑、助劑、填料和顏料，置于混料缸，充分混合并破碎，得到混合預混物料； (9)混合預混物料送入雙螺桿擠出機中擠出； (10)擠出后的物料經(jīng)壓片機壓片、冷卻、粉碎、篩分后包裝即可。
7.根據(jù)權利要求6所述的中高檔汽車鋁輪轂專用底粉涂料的制備方法，其特征在于，所述步驟(5)中邊攪拌邊將第一份30%Na0H溶液在3飛小時內(nèi)完全滴加至反應釜的物料中，然后在55 60°C下繼續(xù)反應3飛小時。
8.根據(jù)權利要求6所述的中高檔汽車鋁輪轂專用底粉涂料的制備方法，其特征在于，所述步驟(6)中攪拌加熱至68°C 73°C，并在該溫度下在3 0 60分鐘內(nèi)將第二份30%Na0H溶液完全滴加至反應釜物料中，然后在68°C 73°C持續(xù)反應2 4小時。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種中高檔汽車鋁輪轂專用底粉涂料，包括以下重量份的組分聚酯樹脂30～60份、環(huán)氧樹脂40～100份、消光固化劑0～8 份、助劑0～10份、填料0～160份、顏料0～3份。本發(fā)明還公開了該涂料的制備方法。本發(fā)明的涂料的涂層固化后，流平性和透氣性好，耐化學性能優(yōu)良。
文檔編號C08G63/20GK102911585SQ20121037643
公開日2013年2月6日 申請日期2012年9月28日 優(yōu)先權日2012年9月28日
發(fā)明者高慶福, 章曉斌, 張捷, 史中平, 何達榮, 甘燈河, 程里, 李燕智 申請人:廣州擎天實業(yè)有限公司, 中國電器科學研究院有限公司