[发明专利]制备粉末涂料的方法及由其制备的粉末涂料

说明书

本发明涉及制备热固性粉末涂料的方法。

众所周知，热固性粉末涂料通常通过如下的方法制备：首先混合原料例如涂料基料和干态的着色组合物，接着挤出混合物，一待挤出的产物冷却，研磨该产物直到得到所希望尺寸(通常为10～100微米)的颗粒。

所述漆基的实例是丙烯酸树酯、环氧树酯、聚酯树酯、酚醛树酯、三聚氰胺树脂和聚氨酯树脂及其混合物。

通常，着色组合物包括通常适合用于制备有色涂料产品的天然的、合成的、有机的和无机的颜料。

详细地，上述的方法包括如下步骤：将原料的干混合物通过一个常规型式的挤出机例如活塞式挤出机或螺旋式挤出机，并将其加热到约100℃～180℃。一经挤出后便将产物冷却，最后使用常规型式的磨机将其研磨。

通常合适的磨机的例子有往复式研磨机(grinding-pump mills)、棒磨机、球磨机、砂磨机和胶体磨。

但是，上述的方法存在过于复杂及操作时间长的缺点。

另外，所述的方法受到的严重的限制是不能用于制备具有低烘焙温度的粉末涂料，即由含有可在低温(140℃或更低)下烘焙进而硬化的热固性聚合物的原料制得的粉末涂料。

所述的涂料在目前不易获得，其在表面涂布中具有潜在的应用，所述的表面可耐受低烘焙温度，例如由木材制造的表面。具体地说，所述的涂料可由具有低烘焙温度的聚合物形成，其在挤出期间即开始硬化，因此堵塞了挤出机并造成所述工艺不能正常进行。

因此本发明要解决的技术问题是提供一种制备热固性粉末涂料的方法，所制备的粉末涂料没有现有技术方法中的缺点，即在一定程度上讲，本发明的方法操作简单、经济适用且具有多种变化，用该方法可制备具有低烘焙温度的粉末涂料。

所述的问题通过如下的制备热固性粉末涂料的方法得以解决，该方法包括如下步骤：

a)在水或其与水混溶性有机溶剂混合物的存在下混合原料，以得到所述原料的水性悬浮液；及

b)对步骤a)中得到的产物进行干式成粒，以得到具有希望颗粒大小的微粒。

在所述混合原料的步骤a)与所述干式成粒的步骤b)之间，优选实施一个a1)步骤，在该步骤内将a)步骤获得的水性悬浮液研磨以得到具有合适颗粒大小的微粒。

通常，所述的原料包括漆基，例如丙烯酸树酯、环氧树酯、聚酯树酯、酚醛树酯、三聚氰胺树脂或聚氨酯树脂及其混合物，及着色组合物包括用于制备有色涂料产品的常规型式的天然的、合成的、有机的和无机的颜料。

所述原料的优点是包含在80℃～140℃的温度下硬化的热固性聚合物。

所述的原料进一步包含常规的添加剂，例如增塑剂、干燥剂、增稠剂、粘度调节剂、乳化剂、消泡剂和表面活性剂、蜡、填充剂、固化剂和增充剂。

合适的水混溶性有机溶剂的典型实例是丙酮、醇类、二甲基甲酰胺和二醇类。甚至更典型的溶剂是丙酮和醇类。

根据本发明的一个优选实施方式，在上述的混合步骤a)中，所用的水量要足以能够获得含有40％～95％(重量)原料的水性悬浮液，优选为50％～85％(重量)，甚至更优选为70％～80％(重量)。

在步骤a)中使用的原料可以是固体形式或液体形式。

在混合步骤a)中所述的原料优选是粉末状的固体形式。

研磨步骤a1)可以使用如下常规型式的磨机进行：例如往复式研磨机、球磨机或胶体磨。优选使用往复式研磨机进行研磨。

根据本发明的一个优选实施方式，上述的研磨步骤a1)在25℃～40℃的温度下进行，甚至更优选在28℃～38℃之间的温度下进行。

从所述的研磨步骤a1)中得到的微粒优选具有10～100微米的尺寸，根据其应用的领域，甚至更优选为20～80微米。

在上述研磨步骤a1)前最好进行均化步骤a0)，或者所述的研磨步骤a1)和均化步骤a0)同时进行。

成粒步骤b)可以在常规型式的成粒机内进行：例如可通过高频加热、冷冻干燥、红外线、真空或这些技术组合的快速蒸发溶剂(“闪蒸反应”)的成粒机。

优选使用具有溶剂快速蒸发(闪蒸反应)的成粒机在25℃～100℃温度下，所述的成粒步骤b)进行10～120秒。甚至更优选，所述的成粒步骤在35℃～80℃下进行20～60秒。

所述的成粒步骤b)在45℃～65℃温度下进行25～50秒是有利的。

在所述的成粒步骤b)得到的微粒具有10～100微米的颗粒大小，甚至更优选在20～80微米之间，或根据应用领域所需的大小。

本发明方法的上述的步骤a)和b)连续进行是有利的。

令人惊奇的是，本发明的方法能够从球形微粒获得热固性粉末涂料。