一种合金型材用环保涂料及其制备方法和喷涂工艺与流程

本技术涉及涂料，更具体地说，它涉及一种合金型材用环保涂料及其制备方法和喷涂工艺。

背景技术：

1、在金属制品表面覆盖涂层是保护金属制品的重要手段之一，这一过程需要用到涂料。传统涂料大多含有挥发性有机物(vocs)和重金属等污染物，不仅对人体健康构成威胁，还可能对环境造成长期的负面影响。因此，涂料行业正积极寻求转型，开发环保和高性能的涂料产品。粉末涂料是一种新型环保涂料，由于其不含溶剂，因此能够有效减少涂料施工过程中对环境造成的污染和对工人健康的损害，是传统涂料的理想替代品。

2、相关技术中有一种tgic固化粉末涂料，包括如下重量份的组分：聚酯树脂282.0份，固化剂18.0份，钛白粉102.0份，硫酸钡90.0份，流平剂4.0份，安息香2.0份，701助剂2.5份，聚酯树脂的酸值为30mgkoh/g，固化剂为异氰尿酸三缩水甘油酯。

3、针对上述中的相关技术，发明人认为，相关技术中的粉末涂料的颜色为白色，而铝合金型材的颜色大多以银灰色为主，与白色之间的色差较为明显。如果将相关技术中的粉末涂料喷涂在铝合金型材表面，那么一旦涂层发生破损，就会导致破损处较为显眼，影响涂层整体的美观度。

技术实现思路

1、相关技术中，粉末涂料的颜色与铝合金型材之间的颜色色差较为明显，一旦涂层发生破损，就会导致破损处较为显眼，影响涂层整体的美观度。为了改善这一缺陷，本技术提供一种合金型材用环保涂料及其制备方法和喷涂工艺。

2、第一方面，本技术提供一种合金型材用环保涂料，采用如下的技术方案：

3、一种合金型材用环保涂料，所述涂料包括如下重量份的组分：聚酯树脂56-57份，固化剂6.2-6.3份，填料32-38份，助剂1.09-4.03份，颜料0.74-4.10份；所述填料包括硫酸钡、钛白粉中的至少一种，所述助剂包括流平剂和安息香；所述颜料包括铁红、炭黑以及黄色颜料，所述铁红、炭黑、黄色颜料的重量比为(0.012-3)∶(0.08-0.4)∶(0.24-1.1)。

4、通过采用上述技术方案，本技术优选了涂料的组分，在使用硫酸钡、钛白粉中的至少一种作为填料的同时，还选用铁红、炭黑以及黄色颜料共同作为颜料。按照上述比例，铁红、炭黑和黄色颜料与填料组合之后能够使涂料形成的涂层呈现出银灰色附近的一系列颜色，而且通过调节黄色颜料的类型还能够实现颜色的进一步微调。由于银灰色与铝合金型材的颜色较为接近，因此即便涂层出现破损，破损处的颜色也能够较好地融入涂层的颜色中，使得涂层整体的美观度受到的影响较小，从而克服了相关技术中的缺陷。

5、作为优选，所述黄色颜料为铁黄、中黄、锌黄中的一种。

6、通过采用上述技术方案，本技术进一步优选了黄色颜料的类型，铁黄的加入能够使涂料形成的涂层带有一定程度的银色，中黄的加入能够使涂料形成的涂层带有较为暗淡的灰色，而锌黄的加入能够使涂料形成的涂层呈现带有一定哑光感的灰色。通过选取不同类型的黄色颜料，能够使得涂料形成的涂层在灰色的基础上具有更加丰富的变化，能够更好地满足市场需求。

7、作为优选，所述助剂还包括氧化聚乙烯蜡，所述氧化聚乙烯蜡的酸值为17.6-18.8mgkoh/g。

8、通过采用上述技术方案，氧化聚乙烯蜡带有一定量的极性基团，氧化聚乙烯蜡的加入能够改善涂层的附着力，有助于减少涂层的破损。

9、作为优选，所述氧化聚乙烯蜡与流平剂的重量比为(1.5-3)∶1。

10、通过采用上述技术方案，本技术优选了氧化聚乙烯蜡的用量，有助于充分改善涂层的附着力。

11、作为优选，所述聚酯树脂为端羧基饱和聚酯树脂，所述固化剂为异氰尿酸三缩水甘油酯。

12、通过采用上述技术方案，本技术对聚酯树脂和固化剂进行了进一步的优选，使用上述聚酯树脂和固化剂能够实现合金型材用环保涂料的制备。

13、作为优选，所述端羧基饱和聚酯树脂的酸值为48-55mgkoh/g。

14、通过采用上述技术方案，本技术优选了端羧基饱和聚酯树脂的酸值，能够实现合金型材用环保涂料的制备。

15、作为优选，所述填料还包括改性纳米二氧化硅，所述改性纳米二氧化硅按照如下方法制备：

16、将γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷剂分散在水和乙醇的混合液中，在酸性条件下超声震荡一段时间，得到硅烷水解液；将纳米二氧化硅加入硅烷水解液中，经过剪切分散和超声分散后在水浴加热条件下磁力搅拌一段时间，然后进行离心分离，对所得固体进行洗涤和干燥，得到改性纳米二氧化硅。

17、通过采用上述技术方案，本技术使用γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷对纳米二氧化硅进行了改性处理，在纳米二氧化硅表面接枝了有机链段，得到了改性纳米二氧化硅。改性纳米二氧化硅能对紫外线进行吸收，改善了涂层的耐老化性能，有助于减少涂层在老化处理之后的失光率。

18、作为优选，所述纳米二氧化硅的平均粒径为10-20nm。

19、通过采用上述技术方案，本技术优选了纳米二氧化硅的平均粒径，在这一条件下制备的改性纳米二氧化硅能够改善涂层的耐老化性能，有助于减少涂层在老化处理前后的失光率。

20、第二方面，本技术提供一种合金型材用环保涂料的制备方法，采用如下的技术方案。

21、一种合金型材用环保涂料的制备方法，包括以下步骤：

22、(1)按照各自的重量份称取聚酯树脂、固化剂、填料、助剂、颜料，备用；

23、(2)将填料、助剂、聚酯树脂以及一部分颜料混合，经过搅拌后得到预混物；

24、(3)将预混物、固化剂与剩余的全部颜料混合，经过搅拌后再进行粉碎和筛分，得到以上任一所述的合金型材用环保涂料。

25、通过采用上述技术方案，本技术分两步对颜料与其他组分进行了混合，使颜料充分分散，然后经过搅拌混合、粉碎和筛分，得到了合金型材用环保涂料。本技术的制备方法操作简单，适合进行大规模生产。

26、第二方面，本技术提供一种合金型材用环保涂料的喷涂工艺，采用如下的技术方案。

27、一种合金型材用环保涂料的喷涂工艺，包括以下步骤：

28、(1)对合金型材进行打磨处理；

29、(2)将合金型材挂载到喷涂清洗线上，先使用除油剂清洗一遍，然后用清水清洗一遍，再喷涂一遍钝化液，并在无铬钝化槽中进行钝化处理，然后再使用清水清洗一遍，备用；

30、(3)对合金型材进行烘干，然后进入喷涂大线，使用以上任一所述的合金型材用环保涂料进行喷涂，喷涂完成后在210-220℃固化处理20-25min，即可完成整个喷涂工艺。

31、通过采用上述技术方案，本技术先通过对合金型材进行了打磨、钝化等预处理，然后使用合金型材用环保涂料进行了喷涂，并限定了涂料的固化条件，能够得到表面带有涂层、且涂层与基材之间色差较小的合金型材。

32、综上所述，本技术具有以下有益效果：

33、1、本技术优选了颜料的组成，通过特定配比的颜料与硫酸钡、钛白粉的配合得到了合金型材用环保涂料。本技术的合金型材用环保涂料形成的涂层呈现出银灰色附近的一系列颜色，与铝合金型材的颜色较为接近。即便涂层出现破损，破损处也能够较好地融入涂层中，使得涂层整体的美观度受到的影响较小，从而克服了相关技术中的缺陷。

34、2、本技术中优选助剂还包括氧化聚乙烯蜡，并限定了氧化聚乙烯蜡的酸值和用量，氧化聚乙烯蜡带有一定量的极性基团，氧化聚乙烯蜡的加入能够改善涂层的附着力，有助于减少涂层的破损。

35、3、由于合金型材用环保涂料属于粉末涂料，因此本技术的喷涂工艺几乎不产生vocs，能够更好地实现对环境的保护，而固化温度和固化时间的选择也能够使得到的涂层具备良好的性能。