[发明专利]一种粉末涂料添加剂及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种粉末涂料添加剂及其制备方法和应用。粉末涂料添加剂包括阳离子表面活性剂、聚乙烯醇缩丁醛树脂、纳米二氧化硅，高级脂肪酸和碳酸钙。先将碳酸钙、纳米二氧化硅、聚乙烯醇缩丁醛和阳离子表面活性剂混合均匀后再加入高级脂肪酸，混匀即得。将添加剂加入现有粉末涂料中，能有效提高静电喷涂时粉末粒子的带电量，提高上粉率。喷粉时能够将工件表面电荷及时泄露掉，从而克服静电屏蔽效应，增大工件喷涂面积，喷涂面积增大15％以上；同时使边角或内表面易于上粉，涂装工件边角处上粉明显改善。减少了施工中的浪费，降低了企业生产成本。使得粉末涂料在操作方便的同时，解决了涂装工件边角上粉的难题，应用广泛。

技术领域

本发明涉及粉末涂料添加剂技术领域，尤其涉及一种粉末涂料添加剂及其制备方法和应用。

背景技术

粉末涂料是一种不含溶剂、100％固体份的以粉末形态涂装的新型环保涂料，该涂料由特制树脂、颜填料、固化剂及其它助剂，以一定的比例混合，再通过热挤塑和粉碎过筛等工艺制备而成。粉末涂料经静电喷涂、摩擦喷涂(热固方法)或流化床浸涂(热塑方法)，再加热烘烤熔融固化，使形成平整光亮的永久性涂膜，达到装饰和防腐蚀的目的。其中，静电喷涂方式的操作简单易行，被广泛应用。

但是，静电喷涂的最大的缺陷在于静电屏蔽而产生“法拉第”效应，这使得被喷涂工件的边角及凹凸部分的涂装变得异常困难。同时随着涂膜厚度的增加，负电荷在工件表面大量累积导致排斥现象发生，从而影响粉末进一步沉积，降低了上粉率。

发明内容

针对现有技术的上述缺陷和问题，本发明的目的是提供一种粉末涂料添加剂及其制备方法和应用。解决了现有粉末涂料采用静电喷涂方式涂装时，被喷涂工件的边角及凹凸部分的涂装困难，以及喷涂厚膜时上粉率差的技术问题。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明的一种粉末涂料添加剂，按重量份，包括阳离子表面活性剂200～300份、聚乙烯醇缩丁醛树脂100～150份、纳米二氧化硅200～300份，高级脂肪酸50～100份和碳酸钙100～150份。

进一步地，本发明中，所述阳离子表面活性剂，作为主要的带电剂加入，优选选用阳离子季铵盐型表面活性剂。具体优选采用十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐。通过多次试验分析选定，其长碳链具有的亲油性，能很好的与树脂融合，而不产生缩孔之类的弊端。硝酸盐的极性高，带电性高于烷基咪唑啉类结构。并且生产制备工艺相对简单，单价低于月桂酰胺丙基三甲基硫酸甲酯盐。

所述聚乙烯醇缩丁醛树脂，作为增稠剂加入，起到增加粉末涂料原料间的粘结力，增加该添加剂的密实度，以及粉末涂料流平度的作用。用在涂料中的增稠剂除了聚乙烯醇缩丁醛树脂外，还有有机膨润土、气相白炭黑、聚乙烯蜡等，但是，这些材料存在影响流平，降低光泽，比重较大分层等弊端而弃用。因此，聚乙烯醇缩丁醛树脂是本发明中提出的与其他原料的协同作用最好，有机配合最佳的选择。

所述纳米二氧化硅，作为具有高比表面积的载体，能够将阳离子表面活性剂吸附在其表面及表面的微小孔隙中，稳定。优选采用比表面积100m²/g以上的纳米二氧化硅，其吸收液态活性剂后，物料体系整体干燥，流动性好。具体优选为气相法生产的纳米二氧化硅。

所述高级脂肪酸作为辅助带电剂，在涂料熔融流平时，带走涂料中的水分，减少涂层气孔的产生，提高涂膜饱满度的作用，同时也有起到辅助带电效果。高级脂肪酸是指碳原子数不低于10的脂肪酸。本发明中，优选为碳原子数为15～20的脂肪酸。例如，碳原子数为17的脂肪酸。

所述碳酸钙，优选为轻质碳酸钙。由于阳离子季铵盐(表面活性剂)是呈膏状或流动状态的，在使用过程中不宜控制加量，需要载体来吸收，如果全部采用纳米二氧化硅则吸收得不够彻底且需要的量很大，成本太高，而且导致添加剂的比重小。而碳酸钙的比表面积大，吸收效果也很理想。因此，用碳酸钙和气相二氧化硅协作吸收，平衡添加剂的比重，另外其单价远低于二氧化硅，加入后降低整个体系的成本。