【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及涂料，具體為一種耐候粉末涂料及其制備方法。
技術(shù)介紹
1、聚酯本末涂料具有非常好的耐候性能，而且具有較高的分子量和玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，從而能夠有效抵抗外界因素的作用，不會(huì)輕易發(fā)生降解、涂層變黃等現(xiàn)象。β-羥烷基酰胺（haa）是聚酯粉末涂料常用固化劑，其具有4個(gè)羥基活性官能團(tuán)，反應(yīng)活性強(qiáng)，但是在固化過(guò)程中發(fā)生酯化反應(yīng)會(huì)生成水分子，高溫固化時(shí)水蒸氣很難溢出，被涂料包裹，等到溫度冷卻下來(lái)后，容易在涂層表面形成針孔，影響涂層外觀，使得haa粉末涂料難以在對(duì)涂膜外觀要求較高的高端應(yīng)用領(lǐng)域大規(guī)模推廣。
2、常通過(guò)提高樹脂的流平性、減緩固化速率來(lái)達(dá)到減少涂層針孔的目的，但是這些做法可能會(huì)帶來(lái)一些副作用，如涂層硬度降低、固化時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。專利zl201811478412.0是通過(guò)降低聚酯樹脂的酸值，進(jìn)而降低粉末涂料配方中haa的用量來(lái)降低固化速度，實(shí)現(xiàn)延緩水分從涂膜中逸出的速度，降低針孔數(shù)量，但是由于羧基活性低，導(dǎo)致固化時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，一般在180°c需要30min左右才能固化完全，而且由于大量減少了四官能度haa的用量，導(dǎo)致涂膜的硬度和耐水性也較差。專利文獻(xiàn)zl201810445015.7是通過(guò)降低聚酯樹脂的軟化點(diǎn)，增強(qiáng)流動(dòng)性，同時(shí)在固化時(shí)采用高溫(180°c/15min)以降低涂膜硬度有利于水分子逸出而得的高流平的涂膜。因此，需要開發(fā)一種兼顧固化時(shí)間、涂層硬度、涂層抗沖擊性、涂層外觀的新型粉末涂料。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)的目的在于提供一種耐候粉末涂料及其制備方法，以解決現(xiàn)有
2、為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本專利技術(shù)提供如下技術(shù)方案：一種耐候粉末涂料及其制備方法，所述耐候粉末涂料包括如下原料：改性聚酯樹脂、硅基活性固化劑、顏填料、抗氧化劑、光引發(fā)劑。
3、進(jìn)一步的，所述改性聚酯樹脂由對(duì)苯二甲酸、間苯二甲基二異氰酸酯、二乙二醇、2-苯基-1,3-丙二醇、辛氧基甘油制得。
4、進(jìn)一步的，所述硅基活性固化劑包括環(huán)氧基聚硅氧烷、甲基丙烯酸基聚硅氧烷復(fù)配而成；
5、所述環(huán)氧基聚硅氧烷由二甲氧基二甲基硅烷、烯丙基二甲氧基硅烷制得；
6、所述甲基丙烯酸基聚硅氧烷由二甲氧基二甲基硅烷、2-丙烯酸3-(二乙氧基甲基甲硅烷基)丙基酯制得。
7、進(jìn)一步的，所述顏填料為炭、黑碳酸鈣、滑石粉、高嶺土、硅粉中的一種或多種混合。
8、進(jìn)一步的，所述抗氧化劑為抗氧劑at-215、抗氧劑330、抗氧劑501中的一種或多種混合。
9、進(jìn)一步的，所述光引發(fā)劑為1-羥基-環(huán)己基苯甲酮、二苯甲酮、二苯基（2,4,6-三甲基苯甲酰基）氧化膦中的一種或多種混合。
10、進(jìn)一步的，一種耐候粉末涂料的制備方法，包括以下制備步驟：
11、（1）將對(duì)苯二甲酸、間苯二甲基二異氰酸酯、二乙二醇、2-苯基-1,3-丙二醇、辛氧基甘油、有機(jī)錫催化劑按質(zhì)量比4:3:5:2:4:0.006~11:9:9:6:9:0.006混合，進(jìn)行梯度熱處理，然后經(jīng)冷卻、破碎、造粒即得改性聚酯樹脂；
12、（2）將環(huán)氧基聚硅氧烷、甲基丙烯酸基聚硅氧烷按質(zhì)量比1:1.5~1:2.5混合配置成硅基活性固化劑；
13、（3）將改性聚酯樹脂、硅基活性固化劑、顏填料、抗氧化劑、光引發(fā)劑按質(zhì)量比40:5:10:1:0.5~70:20:30:3:1.5混合，即得耐候粉末涂料。
14、進(jìn)一步的，步驟（1）中所述梯度熱處理具體步驟為：在氮?dú)夥諊?30~140℃、真空度為0.04~0.05mpa下反應(yīng)50~70min后，升溫至150~160℃，反應(yīng)50~70min，然后升溫至170~180℃，反應(yīng)100~140min，接著升溫至190~200℃，反應(yīng)20~30min。
15、進(jìn)一步的，步驟（2）中所述環(huán)氧基聚硅氧烷的制備方法為：
16、將二甲氧基二甲基硅烷、烯丙基二甲氧基硅烷、乙醇按質(zhì)量比1:0.1:100~3:0.2:100混合，投入反應(yīng)器中，攪拌20~30min，然后在攪拌狀態(tài)下滴入乙醇質(zhì)量1.1~1.3倍的混合溶劑，混合溶劑中鹽酸、去離子水的質(zhì)量比為1:10，滴加時(shí)間為1h，然后在60~80℃下反應(yīng)1~3h，加入乙醇質(zhì)量0.5~0.7倍的甲苯，攪拌，加入去離子水至甲苯層無(wú)氯離子，然后分離出甲苯層，減壓蒸餾去除甲苯，得聚硅氧烷；將聚硅氧烷、3-氯過(guò)氧苯甲酸、氯仿按質(zhì)量比3:2:100~5:4:100混合，在常溫、常壓、回流冷凝條件下反應(yīng)10~20h，然后加入質(zhì)量濃度為5%的碳酸氫鈉溶液，經(jīng)旋蒸、萃取得到有機(jī)相，經(jīng)硅膠柱層析法分離產(chǎn)物，真空干燥，得到環(huán)氧聚硅氧烷。
17、進(jìn)一步的，所述甲基丙烯酸基聚硅氧烷的制備方法為：將二甲氧基二甲基硅烷、乙醇按質(zhì)量比1~3混合后，在攪拌狀態(tài)下滴入乙醇質(zhì)量1.1~1.3倍的混合溶劑，混合溶劑中鹽酸、去離子水的質(zhì)量比為1:10，滴加時(shí)間為1h，然后加入二甲氧基二甲基硅烷質(zhì)量0.4~0.6倍的2-丙烯酸3-(二乙氧基甲基甲硅烷基)丙基酯，在60~80℃下反應(yīng)1~3h，加入乙醇質(zhì)量0.5~0.7倍的甲苯，攪拌，加入去離子水至甲苯層無(wú)氯離子，然后分離出甲苯層，減壓蒸餾去除甲苯，得甲基丙烯酸基聚硅氧烷。
18、進(jìn)一步的，由所述耐候粉末涂料的制備方法制得的涂料，噴涂于材料表面后的固化步驟為：先于150~180℃熱固化4~6min，然后用紫外光照射固化1~2min。
19、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)所達(dá)到的有益效果是：
20、本專利技術(shù)以具有較好流平性的聚酯樹脂，和環(huán)氧基聚硅氧烷、甲基丙烯酸基聚硅氧烷復(fù)配制成硅基活性固化劑、其他添加劑混合制得耐候粉末涂料，同時(shí)配合熱、光固化工藝，可較短的時(shí)間內(nèi)形成外觀平整光滑、硬度和抗沖擊強(qiáng)度較高的涂層。
21、首先，改性聚酯樹脂由對(duì)苯二甲酸、間苯二甲基二異氰酸酯、二乙二醇、2-苯基-1,3-丙二醇、辛氧基甘油聚合制得，不規(guī)則鏈段使得聚酯樹脂的結(jié)晶度降低，且聚酯樹脂中引入了潤(rùn)滑、流平功能的辛酯基，使得樹脂具有較好的流平性能，有助于小分子的溢出，以提高涂層的光滑平整性、致密性。而異氰酸酯基間可通過(guò)氫鍵結(jié)合以提高涂層的交聯(lián)密度，從而提高涂層的硬度。
22、其次，環(huán)氧基聚硅氧烷、甲基丙烯酸基聚硅氧烷均為長(zhǎng)直鏈聚硅氧結(jié)構(gòu)，具有助潤(rùn)滑、流平作用，同時(shí)，環(huán)氧基在熱作用下與改性聚酯樹脂反應(yīng)初步固化，形成第一交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)控制環(huán)氧基的加入量，平衡固化速率、流平時(shí)間，以提高涂層的光滑平整性；甲基丙烯酸基聚硅氧烷中雙鍵在紫外光作用下交聯(lián)聚合形成獨(dú)立并互穿于第一交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的第二交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，兩層網(wǎng)絡(luò)通過(guò)物理作用纏結(jié)在一起，從而提高了涂層硬度的同時(shí)，避免了交聯(lián)密度過(guò)大而導(dǎo)致的微孔和涂層脆化問(wèn)題。
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1.一種耐候粉末涂料，其特征在于，所述耐候粉末涂料包括如下原料：改性聚酯樹脂、硅基活性固化劑、顏填料、抗氧化劑、光引發(fā)劑；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐候粉末涂料，其特征在于，所述顏填料為炭黑、碳酸鈣、滑石粉、高嶺土、硅粉中的一種或多種混合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐候粉末涂料，其特征在于，所述抗氧化劑為抗氧劑AT-215、抗氧劑330、抗氧劑501中的一種或多種混合；
4.一種耐候粉末涂料的制備方法，其特征在于，包括以下制備步驟：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種耐候粉末涂料的制備方法，其特征在于，步驟（1）中所述梯度熱處理具體步驟為：在氮?dú)夥諊?30~140℃、真空度為0.04~0.05MPa下反應(yīng)50~70min后，升溫至150~160℃，反應(yīng)50~70min，然后升溫至170~180℃，反應(yīng)100~140min，接著升溫至190~200℃，反應(yīng)20~30min。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種耐候粉末涂料的制備方法，其特征在于，步驟（2）中所述環(huán)氧基聚硅氧烷的制備方法為：
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的
8.根據(jù)權(quán)利要求4-7任一項(xiàng)所述的耐候粉末涂料的制備方法，其特征在于，所述耐候粉末涂料的制備方法制得的涂料，噴涂于材料表面后的固化步驟為：先于150~180℃熱固化4~6min，然后用紫外光照射固化1~2min。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種耐候粉末涂料，其特征在于，所述耐候粉末涂料包括如下原料：改性聚酯樹脂、硅基活性固化劑、顏填料、抗氧化劑、光引發(fā)劑；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐候粉末涂料，其特征在于，所述顏填料為炭黑、碳酸鈣、滑石粉、高嶺土、硅粉中的一種或多種混合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐候粉末涂料，其特征在于，所述抗氧化劑為抗氧劑at-215、抗氧劑330、抗氧劑501中的一種或多種混合；
4.一種耐候粉末涂料的制備方法，其特征在于，包括以下制備步驟：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種耐候粉末涂料的制備方法，其特征在于，步驟（1）中所述梯度熱處理具體步驟為：在氮?dú)夥諊?30~140℃、真空度為0.04~0.0...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：潘建良，汪小強(qiáng)，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：江蘇華光控股集團(tuán)有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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