專利名稱：在基材上靜電涂裝兩種或兩種以上粉末涂料復(fù)合涂層的工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在基材上涂裝功能性粉末涂料復(fù)合涂層的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)工藝，屬于粉末涂料靜電涂層的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
熱固性粉末涂料及涂裝技術(shù)從上世紀(jì)五六十年代開發(fā)至今，憑其優(yōu)異的涂層性能和良好的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益，取得了迅猛發(fā)展，如今仍保持10％以上的增長態(tài)勢。雖然粉末涂料及其涂層質(zhì)量已得到人們的普遍接受，但涂裝技術(shù)人員仍時(shí)刻關(guān)注涂裝工藝對(duì)粉末涂層質(zhì)量影響的重要性，對(duì)那些高性能的耐腐蝕、耐候要求的工件如各類化工管道、沿海地區(qū)使用的鋼結(jié)構(gòu)件、高原沙漠地區(qū)使用的戶外金屬設(shè)施，普通工藝施工的粉末涂層因局部缺陷影響造成整個(gè)涂層防蝕能力顯著下降，難以實(shí)現(xiàn)預(yù)期的防護(hù)效果，從而影響了粉末涂料及涂裝技術(shù)的應(yīng)用推廣。
對(duì)此，技術(shù)人員先后采取了多種保護(hù)措施，如厚涂；如對(duì)鋼結(jié)構(gòu)件進(jìn)行電鍍、熱鍍后再進(jìn)行粉末噴涂；如結(jié)合其他防腐材料如聚乙烯進(jìn)行包覆等，并取得了一定效果。但隨之也帶來了多種問題厚涂帶來了高成本、質(zhì)量不佳；電鍍、熱鍍帶來嚴(yán)重環(huán)境污染的同時(shí)，也大幅提高了加工成本；包覆加工成本高，質(zhì)量不穩(wěn)定，加工范圍小。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種由兩種以上的粉末涂料經(jīng)靜電涂裝在基材上形成功能性復(fù)合有機(jī)涂層，如兩層、三層或多層的工藝。
本發(fā)明是以如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的針對(duì)加工件的使用環(huán)境要求，采取恰當(dāng)?shù)耐繉庸δ茉O(shè)計(jì)，如重防腐性能+高耐候性能；重防腐性能+自清潔性能；重防腐性能+殺菌性能；優(yōu)異的附著性+突出的裝飾性等，通過復(fù)合涂層加工工藝實(shí)現(xiàn)，即在基材上靜電涂裝兩種或兩種以上粉末涂料形成復(fù)合涂層。
其具體工藝是雙涂層工藝對(duì)基材前處理→將基材預(yù)熱至140-160℃→底層靜電噴涂→膠凝→面層靜電噴涂→固化；多層噴涂對(duì)基材前處理→將基材預(yù)熱→底層噴涂→膠凝→第二層噴涂→膠凝→……→面層噴涂→固化。
其層數(shù)根據(jù)需要設(shè)定。
所述粉末涂料為熱固性粉末涂料，包括純環(huán)氧、環(huán)氧/取酯混合、純聚酯、聚氨酯、丙烯酸樹脂等普通功能的熱固性粉末涂料；還包括對(duì)其改性后的熱固性粉末涂料，和具有特殊裝飾保護(hù)功能的熱固性粉末涂料。
所述底層噴涂使用的是具有防腐性能的熱固性粉末涂料。
所述面層噴涂使用的是根據(jù)環(huán)境選擇的功能性熱固性粉末涂料。
所述底層的厚度為50-70um；所述面層的厚度為60-105um。
經(jīng)噴砂或拋丸前處理后的金屬基材表面粗糙度應(yīng)達(dá)到Sa2.5(ISO8501.1，1988)以上要求，經(jīng)磷化、鉻化前處理的金屬基材表面膜層質(zhì)量應(yīng)符合GB/T 11376-1997《金屬的磷酸鹽轉(zhuǎn)化膜》要求。經(jīng)前處理后的工件按噴涂工藝進(jìn)行復(fù)合涂層涂裝加工，工件經(jīng)充分固化，自然冷卻至室溫，放置24h后，測定涂層性能。
鹽霧試驗(yàn)由上海實(shí)驗(yàn)儀器廠生產(chǎn)的FQY-010型鹽霧試驗(yàn)箱測定，人工加速老化試驗(yàn)由美國ATLAS公司生產(chǎn)的Q-UV人工加速老化試驗(yàn)儀測定，色差用ALTAIR公司電腦測配色系統(tǒng)測定，厚度用德國BYK公司生產(chǎn)的600B型雙探頭測厚儀測定，表面接觸角由德國Dataphysics公司的OCA視頻光學(xué)接觸角測量儀測定，其他性能分別按GB/T 18226-2000《高速公路交通工程鋼構(gòu)件防腐技術(shù)條件》、GB/T 5237.4-2000《鋁合金建筑型材 第4部分 粉末噴涂型材》的規(guī)定進(jìn)行測定。
其測試結(jié)果是耐腐蝕指標(biāo)均優(yōu)于現(xiàn)有富鋅底漆的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)HG/T 3668-2000，且涂層耐鹽霧試驗(yàn)超過2000小時(shí)，耐候指標(biāo)均優(yōu)于GB/T 18226-2000《高速公路交通工程鋼構(gòu)件防腐技術(shù)條件》。
本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明設(shè)計(jì)及工藝簡單易行，經(jīng)濟(jì)高效，涂層性能優(yōu)異，加工過程無污染，原材料來源豐富且價(jià)格便宜。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步闡明本發(fā)明的方案及效果。
實(shí)施例1產(chǎn)品為高速公路護(hù)欄板，涂層功能設(shè)計(jì)為高防腐+高耐候，工藝為雙涂層工藝。底層采用環(huán)氧富鋅重防腐粉末涂料，面層采用高速公路護(hù)欄專用粉末涂料。金屬基材經(jīng)噴砂或拋丸前處理后表面粗糙度達(dá)到Sa2.5(ISO8501.1，1988)以上要求，通過預(yù)熱，工件溫度達(dá)到140-160℃，噴涂環(huán)氧富鋅重防腐粉末涂料，厚度50-70um，經(jīng)200℃3min半固化，噴涂高速公路護(hù)欄專用粉末涂料，厚度85-105um，經(jīng)200℃10min固化，自然空冷至室溫，放置24h后取樣測量。
其測試結(jié)果是涂層耐鹽霧試驗(yàn)≥2000h，人工加速老化時(shí)間≥2000h涂層其他性能指標(biāo)均超過GB/T 18226-2000《高速公路交通工程鋼構(gòu)件防腐技術(shù)條件》的要求。
實(shí)施例2產(chǎn)品為庭院燈柱，材質(zhì)為鑄鋁，涂層功能設(shè)計(jì)為高防腐+高裝飾+透明防護(hù)，工藝為三涂層工藝。底層采用環(huán)氧富鋅重防腐粉末涂料，中間層采用高裝飾性金屬粉末涂料，面層采用耐候性透明粉末涂料。金屬基材經(jīng)噴砂或拋丸或打磨前處理后，通過預(yù)熱，工件溫度達(dá)到140-160℃，噴涂環(huán)氧富鋅重防腐粉末涂料，厚度50-70um，經(jīng)200℃2min膠凝，噴涂高裝飾性粉末涂料，厚度50-70um，經(jīng)200℃2min膠凝，噴涂耐候性透明粉末涂料，厚度50-70um，經(jīng)200℃10min固化，自然空冷至室溫，放置24h后取樣測量。
其測試結(jié)果是涂層耐鹽霧試驗(yàn)≥3000h，人工加速老化時(shí)間≥1000h，涂層其他性能均超過GB/T 5237.4-2000《鋁合金建筑型材 第4部分 粉末噴涂型材》的要求。
實(shí)施例3產(chǎn)品為高速公路護(hù)欄板，涂層功能設(shè)計(jì)為高防腐+高耐候自清潔，工藝為雙涂層工藝。底層采用環(huán)氧富鋅重防腐粉末涂料，面層采用高速公路護(hù)欄專用自清潔粉末涂料。金屬基材經(jīng)噴砂或拋丸前處理后表面粗糙度達(dá)到Sa2.5(ISO 8501.1，1988)以上要求，通過預(yù)熱，工件溫度達(dá)到140-160℃，噴涂環(huán)氧富鋅重防腐粉末涂料，厚度50-70um，經(jīng)200℃3min半固化，噴涂高速公路護(hù)欄專用自清潔粉末涂料，厚度85-105um，經(jīng)200℃10min固化，自然空冷至室溫，放置24h后取樣測量。
其測試結(jié)果是涂層耐鹽霧試驗(yàn)超過3000h，人工加速老化時(shí)間≥1200h，涂層對(duì)水的表面接觸角≥121°，對(duì)油污的分解率≥90％，其他性能均超過GB/T 18226-2000《高速公路交通工程鋼構(gòu)件防腐技術(shù)條件》要求。
權(quán)利要求
1.一種在基材上靜電涂裝兩種或兩種以上粉末涂料復(fù)合涂層的工藝，其特征是在基材表面涂裝有粉末涂料防腐底層，底層上面涂裝有一層或多層的功能性粉末涂料涂層；其具體工藝是對(duì)基材進(jìn)行前處理→將基材預(yù)熱至140-160℃→底層靜電涂裝→膠凝→面層靜電涂裝→固化。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種在基材上靜電涂裝兩種及兩種以上粉末涂料復(fù)合涂層的工藝，其特征是多涂層工藝是基材前處理→基材預(yù)熱至140-160℃→底層噴涂→膠凝→第二層噴涂→膠凝→……→面層噴涂→固化。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的涂裝工藝，其特征是所述粉末涂料為熱固性粉末涂料，包括純環(huán)氧、環(huán)氧/聚酯混合、純聚酯、聚氨酯、丙烯酸樹脂、普通功能的熱固性粉末涂料，還包括對(duì)其改性后的熱固性粉末涂料和特殊裝飾保護(hù)功能的熱固性粉末涂料。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的涂裝工藝，其特征是底層涂料為防腐涂料，面層和中間層為功能性粉末涂料。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的涂裝工藝，其特征是底層的厚度為50-70um。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的工藝，其特征是面層的厚度為60-105um。
全文摘要
本發(fā)明公開了在基材上靜電涂裝兩種或兩種以上粉末涂料涂層的工藝，其特征是在基材表面涂裝有粉末涂料防腐底層，底層上面涂裝有一層或多層功能性粉末涂料涂層。具體方法是基材前處理→預(yù)熱→底層靜電噴涂→膠凝→面層靜電噴涂→固化。本發(fā)明具有工藝簡單易行，經(jīng)濟(jì)高效，涂層性能優(yōu)越的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)B05D3/00GK1739866SQ20041004179
公開日2006年3月1日 申請日期2004年8月23日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月23日
發(fā)明者陸東方, 晁兵 申請人:徐州正菱涂裝有限公司