[发明专利]一种用于粉末涂料的静电添加剂、制备方法及其用途

说明书

本发明公开了一种用于粉末涂料的静电添加剂、制备方法及其用途，所述用于粉末涂料的静电添加剂为松香基双季铵盐化合物，所述用于粉末涂料的静电添加剂是通过制备松香基二甲基叔胺、分离松香基二甲基叔胺、合成松香基双季铵盐氯化铵盐、阴离子置换反应等步骤制得，所述添加剂用于改善粉末涂料摩擦带电性能或高压施工粉末涂料电荷控制用途中可快速带电以及提高带电量。

【技术领域】

本发明属于粉末涂料静电添加剂领域，具体涉及一种用于粉末涂料的静电添加剂、制备方法及其用途。

【背景技术】

粉末涂料是一种环保性涂料，是基于其制造和使用过程没有VOC释放，也没有固体垃圾排放，掉落的粉末涂料颗粒可回收循环利用的特点。粉末涂料是由树脂、颜料、填料及功能性添加剂经混炼、冷却粉碎至一定粒径例如20-50微米范围的固体微粒，通过高压枪的高压设备的接触或摩擦枪的特制内壁的摩擦使之带有静电荷，在电场或气体推动下沉积在被涂物体表面，经熔化或固化成膜，完成其施工过程，未沉积至被涂物体的粉末涂料可以重新回收重复使用。

按施工方式，粉末涂料分为两大类，即高压施工粉末涂料和摩擦施工粉末涂料。

高压施工粉末涂料是使粉末涂料与高压枪的静电机构接触而带有静电荷，在外界给予的电场的作用下沉积在被涂物体表面，通常这样的粉末涂料粒子带有较多的静电荷，带电粒子积累形成与预设的静电场不一致时，会阻碍后续的粉末涂料粒子进一步沉积，导致被涂物体上的涂料微粒涂布不均匀以及厚度不足，即所谓法拉第效应。针对这一情况，需要在涂料中添加抗静电剂将沉积的粉末涂料多余的静电及时泄漏掉，消除法拉第效应，使后续粉末涂料粒子可以进一步沉积。为了克服涂层厚度不够以及涂布不均的问题，人们对高压施工的粉末涂料的静电进行研究，发明了解决静电问题的添加剂。例如文献专利(公开号：105419583A)提供了一种粉末涂料添加剂及其制备方法和应用，其中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。其制作过程是：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，混匀即得粉末涂料静电添加剂。将该添加剂加入现有粉末涂料中，能有效提高高压枪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。但是，高压枪喷涂中，静电发生器输出的电流并未完全是由粉末涂料粒子到待涂物体或到大地，而有相当的电流不以粉末涂料粒子为媒介而流向待涂物体外的空间、大地，形成所谓的离子风电流。粉末涂料粒子在电场下沉积，很强的离子风电流导致粉末涂料沉积的不规则。高压枪喷涂随着粉层增厚将泛起反电离，即反向击穿现象，形成涂料粒子的凹坑、麻点、雪花点。粉层的反电离现象，破坏了表面平整和固化后涂层的光泽甚至留下针孔，这是由于高压枪电场太强所致。

为此，人们发明了摩擦枪喷涂施工工具，开发出摩擦枪相适应的粉末涂料，从源头上改变高压施工粉末涂料的涂层厚度不够以及不均匀的问题。摩擦枪工作原理是通过干燥气体推动粉末涂料与摩擦枪特制的内表壁摩擦而产生正电荷，带正电荷的涂料粒子在气体推动和静电作用下沉积在被涂物体上，再经熔化或固化成膜，完成施工过程。摩擦枪施工解决了粉末涂料涂层厚度及不均匀问题，但是对粉末涂料的摩擦起电性能有较高的要求，其摩擦带电量是粉末涂料涂层质量好坏的重要因素。粉末涂料的摩擦起电特性是由涂料制造的工艺决定的，主要是由涂料的各组分相互作用形成的涂料粒子的介电常数决定，其关键主要成份是摩擦带电剂，目前市场上摩擦带电剂有固体或液体，进口或国产，选择的品种较少，如专利文献(申请号：201410604775.X)公开了一种用于摩擦枪喷涂的粉末涂料，其使用的摩擦带电剂为TBA即位阻胺类液态化合物，成分没有充分公开，对涂料配方设计缺乏预期指导。