一种高防流挂型静电喷涂聚酯涂料及其使用方法技术领域
本发明涉及涂料技术领域，尤其涉及一种高防流挂型静电喷涂聚酯涂料及其制备
方法。
背景技术
不饱和聚酯涂料，具有填充性好、涂膜硬度高、丰满度高、一次成膜较厚、低VOC等
优点，在木器中常用于高档办公家具、乐器及一些木器的高档涂装，施工方式常见的有手工
喷涂和机械静电喷涂。采用机械静电喷涂法，一般对聚酯涂料的防流挂性能要求较高。一些
家具厂由于喷涂设备等其它原因，要求聚酯涂料在较低施工粘度且一次性喷涂较厚情况
下，静电喷涂过程中立面涂膜不流挂且干燥后板面平整、无病态，这就会对聚酯涂料的防流
挂性要求更高。目前静电喷涂的聚酯涂料，防流挂性能只能满足正常的施工粘度和正常喷
涂厚度的静电喷涂。
发明内容
基于背景技术中存在的问题，本发明提出一种高防流挂型静电喷涂聚酯涂料及其
使用方法，所述聚酯涂料具有良好的防流挂性、附着力以及机械性能的优点。
本发明提出的一种高防流挂型静电喷涂聚酯涂料，其按重量份包括：不饱和聚酯
树脂50-75份、羟基丙烯酸树脂5-15份、丁苯橡胶5-10份、沥青1-10份、聚苯胺改性凹凸棒土
3-15份、钛白粉5-15份、滑石粉10-20份、锌粉10-20份、白炭黑5-10份、脲改性聚酰胺1-3份、
对苯二酚0.1-0.3份、防锈颜料1-3份、消泡剂0.5-2份、流平剂0.5-2份、分散剂0.5-2份、防
沉剂1-3份、活性稀释剂20-40份。
优选地，所述不饱和聚酯树脂为烯丙基醚改性不饱和聚酯树脂，其具体制备方法
包括：将重量比1.4-1.8:1-1.9:2-2.8:0.5-1:0.006-0.01:0.8-2.5:0.01-0.03:0.001-
0.005的新戊二醇、丙二醇、顺丁烯二酸酐、对苯二甲酸、1，4-环己烷二甲醇、三羟甲基丙烷
二烯丙醚、己二酸和催化剂加入反应器中，通入氮气，升温至210-220℃后保温反应至溶液
变清，加入对苯二酚作为封端剂，降温至170-180℃后真空缩聚，得到酸值为30-40mgKOH/g
的烯丙基醚改性不饱和聚酯树脂；优选地，所述催化剂为钛酸四丁酯、钛酸四异丙酯或辛酸
亚锡中的一种或多种的组合。
优选地，所述聚苯胺改性凹凸棒土的制备方法包括：按重量份将20-100份凹凸棒
土研磨成粉后加入体积比为1:1-3的浓硫酸与浓盐酸的混合酸溶液中，在20-40℃下超声处
理1-3h，再在60-80℃水浴中搅拌反应1-3h，冷却至室温，抽滤，用去离子水洗涤至中性，烘
干，得到表面活化后的凹凸棒土；将所述表面活化后的凹凸棒土溶于100-500份浓度为0.1-
3mol/L的质子酸溶液中，加入5-40份有机溶剂和2-10份苯胺单体搅拌均匀，降温至0-30℃，
滴加20-50份含量为10-30wt％的过硫酸铵水溶液，搅拌反应1-10h，离心，洗涤，烘干，研磨，
得到所述聚苯胺改性凹凸棒土。
优选地，所述有机溶剂为己烷、辛烷、苯、甲苯、环己烷中的一种或者多种的组合；
优选地，所述质子酸为柠檬酸、苯甲酸、冰乙酸、酒石酸、樟脑磺酸、十二烷基苯磺酸、苹果
酸、水杨酸、丙酮酸、B-丁酮酸、丁二酸中的一种或者多种的组合。
优选地，所述白炭黑为沉淀二氧化硅、气相二氧化硅、超细二氧化硅凝胶和气凝胶
中的一种或者至少两种的组合。
优选地，所述防锈颜料为云母氧化铁、磷钛粉、三聚磷酸铝、磷酸锌、铁钛粉中的一
种或者多种的组合。
优选地，所述消泡剂为天然油脂、聚醚类消泡剂、高碳醇消泡剂、聚二甲基硅氧烷
消泡剂、聚醚改性硅消泡剂中的一种或多种的组合；优选地，所述流平剂为聚醚改性有机硅
氧烷溶液、烷基改性有机硅氧烷溶液、丙烯酸酯共聚物溶液、硅酮乙二醇共聚体溶液中的一
种或多种的组合。
优选地，所述分散剂为聚丙烯酸盐类，聚苯乙烯/顺丁烯二酸盐类、聚异丁烯/顺丁
烯二酸盐类中的一种或多种的组合；优选地，所述防沉剂为聚酰胺蜡浆、膨润土、气相二氧
化硅、人造玻璃纤维中的一种或者多种的组合。
优选地，所述活性稀释剂按重量百分含量包括苯乙烯65-75％、二甲苯15-25％和
乙酸乙酯5-15％。
一种高防流挂型静电喷涂聚酯涂料的使用方法，其特征在于，包括：按配方量将不
饱和聚酯树脂、羟基丙烯酸树脂、丁苯橡胶、沥青、聚苯胺改性凹凸棒土、钛白粉、滑石粉、锌
粉、白炭黑、脲改性聚酰胺溶液、对苯二酚、防锈颜料、消泡剂、流平剂、分散剂、防沉剂、活性
稀释剂混合，然后另外加入促进剂和引发剂，静电喷涂至基材上，干燥，得到涂膜；优选地，
促进剂为异辛酸钴，引发剂为过氧化甲乙酮，且促进剂的用量为所述聚酯涂料重量的0.5-
1.3％，引发剂的用量为所述聚酯涂料重量的0.5-1.3％。
本发明提出了一种高防流挂型静电喷涂聚酯涂料，通过选择不饱和聚酯树脂、羟
基丙烯酸树脂、丁苯橡胶和沥青作为树脂基料，并辅以与树脂具有很好混溶性又具有合适
的反应的固化剂，使得涂料的粘度、熔融性、流动性和固化性之间具有良好平衡的体系，保
证涂料具有良好固化性能的同时，防流挂性能优良；此外，在形成涂膜过程中，不饱和聚酯
树脂与羟基丙烯酸树脂可固化形成互穿网络结构，增加了漆膜的致密性，并使涂膜附着力
增强，同时羟基丙烯酸树脂还能够改善涂膜的韧性，减少涂膜的脆性，有效改善涂膜机械性
能的同时，还能够提高不饱和聚酯漆的润湿性能，从而显著改善涂膜的附着力；此外，本发
明的不饱和聚酯树脂具体选择烯丙基醚改性不饱和聚酯树脂，除了为涂膜引入烯丙基的不
饱和基团以外，有利于固化反应以外，其具体制备方法中为了增加不饱和聚酯树脂的反应
活性，增加树脂体系的支化度，通过在制备原料中引入多官能团的新戊二醇、1，4-环己烷二
甲醇、三羟甲基丙烷作为缩聚反应中多元醇的来源，由此得到的聚酯树脂端部羟基的活性
明显增强，即使在低温的条件下也能固化，同时通过加入间苯二甲酸、对苯二甲酸以及己二
酸作为多元酸的来源提高聚酯树脂的反应活性，改善了聚酯树脂的强度、柔韧等机械能；树
脂基料中，还包括丁苯橡胶配以沥青作为该涂料的成膜物质，其能进一步赋予涂料优良的
成膜性、粘附性、抗腐蚀性，应用于涂料中，结合具有优异的力学性能及突出的粘结性；因
此，本发明中关于树脂、固化体系的选择，是本发明中得到一种机械性能好，附着力强，防流
挂性能优异的涂料基础；本发明在所述涂料中还加入聚苯胺改性凹凸棒土，利用氧化聚合
法在凹凸棒土表面形成聚苯胺包覆层，在水和有机溶剂的混合溶剂条件下进行凹凸棒土的
聚苯胺包覆层反应中，由于在聚合反应前苯胺分子可沿着水油界面进行取向排列，因此在
聚合反应后可以得到一种结晶度较高的聚苯胺导电聚合物，不仅使得聚苯胺改性凹凸棒土
作为导电剂，使得本发明所述聚酯涂料适用于静电喷涂，而且可以引发聚合形成的聚苯胺
链段穿插于凹凸棒土间层，使凹凸棒土解离成独立分散的片层，从而有效解决聚苯胺难溶
解、难分散、均匀性差、涂覆工艺差等缺点，有利于发挥聚苯胺的导电性能的同时，确保产品
满足静电喷涂的要求下尽可能的降低其他导电剂的使用量，以提高产品的颜料装饰性能与
降低生产成本；本发明中还加入钛白粉、云母粉、锌粉、白炭黑作为补强材料，可进一步改善
涂膜的力学性能；消泡剂和流平剂的加入则能够极大程度的降低涂料体系的表面张力，增
进基材润湿性、防止缩孔，同时增进涂层表面的滑爽性和光泽；分散剂、防沉剂则使涂膜的
光滑平整度得到改善；活性稀释剂作为导电溶剂，具有一定的极性和相溶性以及不同的挥
发速率，配合导电剂能够有效地控制涂料产品在使用过程中的导电性和干燥速度。
综合上述，本发明中所述涂料包括树脂本身的改进，固化剂的合理选择，以及导电
剂的改性三者相结合，得到了在防流挂性、机械性能和固化性之间具有良好平衡的体系，以
便得到一种防流挂性好，机械性能强，附着力高，且特别适用于静电喷涂的专用涂料。
具体实施方式
为更好地说明本发明，便于理解本发明的技术方案，本发明的典型但非限制性的
实施例如下：
实施例1
一种高防流挂型静电喷涂聚酯涂料，其按重量份包括：不饱和聚酯树脂50份、羟基
丙烯酸树脂15份、丁苯橡胶5份、沥青10份、聚苯胺改性凹凸棒土3份、钛白粉15份、滑石粉10
份、锌粉20份、沉淀二氧化硅5份、脲改性聚酰胺3份、对苯二酚0.1份、云母氧化铁3份、天然
油脂0.5份、聚醚改性有机硅氧烷溶液2份、聚丙烯酸盐类分散剂0.5份、聚酰胺蜡浆3份、活
性稀释剂20份；所述活性稀释剂按重量百分含量包括苯乙烯65％、二甲苯25％和乙酸乙酯
10％。
实施例2
一种高防流挂型静电喷涂聚酯涂料，其按重量份包括：不饱和聚酯树脂75份、羟基
丙烯酸树脂5份、丁苯橡胶10份、沥青1份、聚苯胺改性凹凸棒土15份、钛白粉5份、滑石粉20
份、锌粉10份、气相二氧化硅10份、脲改性聚酰胺1份、对苯二酚0.3份、磷钛粉1份、聚醚类消
泡剂2份、烷基改性有机硅氧烷溶液0.5份、聚苯乙烯/顺丁烯二酸盐类分散剂2份、膨润土1
份、活性稀释剂40份；
所述不饱和聚酯树脂为烯丙基醚改性不饱和聚酯树脂，其具体制备方法包括：将
重量比1.4:1.9:2:1:0.006:2.5:0.01:0.005的新戊二醇、丙二醇、顺丁烯二酸酐、对苯二甲
酸、1，4-环己烷二甲醇、三羟甲基丙烷二烯丙醚、己二酸和钛酸四丁酯加入反应器中，通入
氮气，升温至210℃后保温反应至溶液变清，加入对苯二酚作为封端剂，降温至180℃后真空
缩聚，得到酸值为30mgKOH/g的烯丙基醚改性不饱和聚酯树脂；
所述聚苯胺改性凹凸棒土的制备方法包括：按重量份将20份凹凸棒土研磨成粉后
加入体积比为1:3的浓硫酸与浓盐酸的混合酸溶液中，在20℃下超声处理3h，再在60℃水浴
中搅拌反应3h，冷却至室温，抽滤，用去离子水洗涤至中性，烘干，得到表面活化后的凹凸棒
土；将所述表面活化后的凹凸棒土溶于100份浓度为3mol/L的柠檬酸溶液中，加入5份己烷
和10份苯胺单体搅拌均匀，降温至0℃，滴加50份含量为10wt％的过硫酸铵水溶液，搅拌反
应10h，离心，洗涤，烘干，研磨，得到所述聚苯胺改性凹凸棒土；
所述活性稀释剂按重量百分含量包括苯乙烯75％、二甲苯15％和乙酸乙酯10％。
实施例3
一种高防流挂型静电喷涂聚酯涂料，其按重量份包括：不饱和聚酯树脂60份、羟基
丙烯酸树脂10份、丁苯橡胶7份、沥青5份、聚苯胺改性凹凸棒土9份、钛白粉10份、滑石粉15
份、锌粉15份、白炭黑8份、脲改性聚酰胺2份、对苯二酚0.2份、防锈颜料2份、消泡剂1份、流
平剂1.5份、分散剂1份、防沉剂2份、活性稀释剂30份；
所述不饱和聚酯树脂为烯丙基醚改性不饱和聚酯树脂，其具体制备方法包括：将
重量比1.8:1:2.8:0.5:0.01:0.8:0.03:0.001的新戊二醇、丙二醇、顺丁烯二酸酐、对苯二
甲酸、1，4-环己烷二甲醇、三羟甲基丙烷二烯丙醚、己二酸和钛酸四异丙酯加入反应器中，
通入氮气，升温至220℃后保温反应至溶液变清，加入对苯二酚作为封端剂，降温至170℃后
真空缩聚，得到酸值为40mgKOH/g的烯丙基醚改性不饱和聚酯树脂；
所述聚苯胺改性凹凸棒土的制备方法包括：按重量份将100份凹凸棒土研磨成粉
后加入体积比为1:1的浓硫酸与浓盐酸的混合酸溶液中，在40℃下超声处理1h，再在80℃水
浴中搅拌反应1h，冷却至室温，抽滤，用去离子水洗涤至中性，烘干，得到表面活化后的凹凸
棒土；将所述表面活化后的凹凸棒土溶于500份浓度为0.1mol/L的质子酸溶液中，加入40份
有机溶剂和2份苯胺单体搅拌均匀，降温至30℃，滴加20份含量为30wt％的过硫酸铵水溶
液，搅拌反应1h，离心，洗涤，烘干，研磨，得到所述聚苯胺改性凹凸棒土，其中所述有机溶剂
为辛烷和苯，所述质子酸为苯甲酸、酒石酸、十二烷基苯磺酸、水杨酸、B-丁酮酸和丁二酸；
所述白炭黑为超细二氧化硅凝胶和气凝胶；所述防锈颜料为三聚磷酸铝、磷酸锌
和铁钛粉；所述消泡剂为高碳醇消泡剂、聚二甲基硅氧烷消泡剂和聚醚改性硅消泡剂；所述
流平剂为丙烯酸酯共聚物溶液和硅酮乙二醇共聚体溶液；所述分散剂为聚苯乙烯/顺丁烯
二酸盐类和聚异丁烯/顺丁烯二酸盐类分散剂；所述防沉剂为气相二氧化硅和人造玻璃纤
维；所述活性稀释剂按重量百分含量包括苯乙烯70％、二甲苯20％和乙酸乙酯10％。
实施例4
一种高防流挂型静电喷涂聚酯涂料，其按重量份包括：不饱和聚酯树脂65份、羟基
丙烯酸树脂8份、丁苯橡胶8份、沥青6份、聚苯胺改性凹凸棒土5份、钛白粉9份、滑石粉12份、
锌粉18份、白炭黑7份、脲改性聚酰胺1.5份、对苯二酚0.2份、防锈颜料2.5份、消泡剂1.5份、
流平剂0.8份、分散剂1.2份、防沉剂1.5份、活性稀释剂25份；
所述不饱和聚酯树脂为烯丙基醚改性不饱和聚酯树脂，其具体制备方法包括：将
重量比1.6:1.5:2.4:0.7:0.008:1.6:0.02:0.003的新戊二醇、丙二醇、顺丁烯二酸酐、对苯
二甲酸、1，4-环己烷二甲醇、三羟甲基丙烷二烯丙醚、己二酸和辛酸亚锡加入反应器中，通
入氮气，升温至215℃后保温反应至溶液变清，加入对苯二酚作为封端剂，降温至175℃后真
空缩聚，得到酸值为35mgKOH/g的烯丙基醚改性不饱和聚酯树脂；
所述聚苯胺改性凹凸棒土的制备方法包括：按重量份将60份凹凸棒土研磨成粉后
加入体积比为1:2的浓硫酸与浓盐酸的混合酸溶液中，在30℃下超声处理2h，再在70℃水浴
中搅拌反应2h，冷却至室温，抽滤，用去离子水洗涤至中性，烘干，得到表面活化后的凹凸棒
土；将所述表面活化后的凹凸棒土溶于300份浓度为1.5mol/L的质子酸溶液中，加入20份有
机溶剂和6份苯胺单体搅拌均匀，降温至15℃，滴加35份含量为20wt％的过硫酸铵水溶液，
搅拌反应5h，离心，洗涤，烘干，研磨，得到所述聚苯胺改性凹凸棒土，其中所述有机溶剂为
甲苯和环己烷，所述质子酸为冰乙酸、樟脑磺酸、苹果酸和丙酮酸；
所述白炭黑为沉淀二氧化硅和气相二氧化硅；所述防锈颜料为云母氧化铁和磷钛
粉；所述消泡剂为聚醚类消泡剂和高碳醇消泡剂；所述流平剂为聚醚改性有机硅氧烷溶液
和丙烯酸酯共聚物溶液；所述分散剂为聚丙烯酸盐类和聚异丁烯/顺丁烯二酸盐类分散剂；
所述防沉剂为聚酰胺蜡浆和膨润土；所述活性稀释剂按重量百分含量包括苯乙烯70％、二
甲苯15％和乙酸乙酯15％。
将实施例1-4所述配方量的不饱和聚酯树脂、羟基丙烯酸树脂、丁苯橡胶、沥青、聚
苯胺改性凹凸棒土、钛白粉、滑石粉、锌粉、白炭黑、脲改性聚酰胺溶液、对苯二酚、防锈颜
料、消泡剂、流平剂、分散剂、防沉剂、活性稀释剂混合，然后另外加入促进剂和引发剂，静电
喷涂至基材上，干燥，得到涂膜，其中促进剂为异辛酸钴，引发剂为过氧化甲乙酮，且促进剂
的用量为所述聚酯涂料重量的0.5-1.3％，引发剂的用量为所述聚酯涂料重量的0.5-
1.3％，再进行如下性能测试，性能测试结果如下表所示：
本发明提出了一种高防流挂型静电喷涂聚酯涂料，通过选择不饱和聚酯树脂、羟
基丙烯酸树脂、丁苯橡胶和沥青作为树脂基料，并辅以与树脂具有很好混溶性又具有合适
的反应的固化剂，使得涂料的粘度、熔融性、流动性和固化性之间具有良好平衡的体系，保
证涂料具有良好固化性能的同时，防流挂性能优良；此外，在形成涂膜过程中，不饱和聚酯
树脂与羟基丙烯酸树脂可固化形成互穿网络结构，增加了漆膜的致密性，并使涂膜附着力
增强，同时羟基丙烯酸树脂还能够改善涂膜的韧性，减少涂膜的脆性，有效改善涂膜机械性
能的同时，还能够提高不饱和聚酯漆的润湿性能，从而显著改善涂膜的附着力；此外，本发
明的不饱和聚酯树脂具体选择烯丙基醚改性不饱和聚酯树脂，除了为涂膜引入烯丙基的不
饱和基团以外，有利于固化反应以外，其具体制备方法中为了增加不饱和聚酯树脂的反应
活性，增加树脂体系的支化度，通过在制备原料中引入多官能团的新戊二醇、1，4-环己烷二
甲醇、三羟甲基丙烷作为缩聚反应中多元醇的来源，由此得到的聚酯树脂端部羟基的活性
明显增强，即使在低温的条件下也能固化，同时通过加入间苯二甲酸、对苯二甲酸以及己二
酸作为多元酸的来源提高聚酯树脂的反应活性，改善了聚酯树脂的强度、柔韧等机械能；树
脂基料中，还包括丁苯橡胶配以沥青作为该涂料的成膜物质，其能进一步赋予涂料优良的
成膜性、粘附性、抗腐蚀性，应用于涂料中，结合具有优异的力学性能及突出的粘结性；因
此，本发明中关于树脂、固化体系的选择，是本发明中得到一种机械性能好，附着力强，防流
挂性能优异的涂料基础；本发明在所述涂料中还加入聚苯胺改性凹凸棒土，利用氧化聚合
法在凹凸棒土表面形成聚苯胺包覆层，在水和有机溶剂的混合溶剂条件下进行凹凸棒土的
聚苯胺包覆层反应中，由于在聚合反应前苯胺分子可沿着水油界面进行取向排列，因此在
聚合反应后可以得到一种结晶度较高的聚苯胺导电聚合物，不仅使得聚苯胺改性凹凸棒土
作为导电剂，使得本发明所述聚酯涂料适用于静电喷涂，而且可以引发聚合形成的聚苯胺
链段穿插于凹凸棒土间层，使凹凸棒土解离成独立分散的片层，从而有效解决聚苯胺难溶
解、难分散、均匀性差、涂覆工艺差等缺点，有利于发挥聚苯胺的导电性能的同时，确保产品
满足静电喷涂的要求下尽可能的降低其他导电剂的使用量，以提高产品的颜料装饰性能与
降低生产成本；本发明中还加入钛白粉、云母粉、锌粉、白炭黑作为补强材料，可进一步改善
涂膜的力学性能；消泡剂和流平剂的加入则能够极大程度的降低涂料体系的表面张力，增
进基材润湿性、防止缩孔，同时增进涂层表面的滑爽性和光泽；分散剂、防沉剂则使涂膜的
光滑平整度得到改善；活性稀释剂作为导电溶剂，具有一定的极性和相溶性以及不同的挥
发速率，配合导电剂能够有效地控制涂料产品在使用过程中的导电性和干燥速度。
综合上述，本发明中所述涂料包括树脂本身的改进，固化剂的合理选择，以及导电
剂的改性三者相结合，得到了在防流挂性、机械性能和固化性之间具有良好平衡的体系，以
便得到一种防流挂性好，机械性能强，附着力高，且特别适用于静电喷涂的专用涂料。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细方法，但本发明并不局
限于上述详细方法，即不意味着本发明必须依赖上述详细方法才能实施。所属技术领域的
技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的
添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。