一种具有耐高温黄变的粉末涂料制造技术

技术编号:23235278 阅读:42 留言:0更新日期:2020-02-04 16:27
本发明专利技术公开了一种具有耐高温黄变的粉末涂料,包括以下重量份的原料:聚酯树脂58‑66份、固化剂2.5‑5份、平滑除气剂1‑2份,流平剂1‑2份,颜填料25‑40份;以聚酯树脂为基质,以质量比为14‑17:20‑22的四官能度羟烷基酰胺固化剂和改性双羟烷基酰胺固化剂的混合物作为固化剂,对羟烷基酰胺固化剂进行改性,以牢固化学键的形式引入了硼酯键、苯环和二苯甲酮结构,无需额外加入紫外线吸收剂和抗黄变剂,改性双羟烷基酰胺固化剂应用涂料中,不仅可降低固化反应活性,改善涂膜针孔现象,还提高了粉末涂料的耐高温稳定性进而解决了涂膜高温易黄变的问题,可长久的维持涂膜的耐老化性能。

A kind of powder coating with high temperature resistant yellowing

【技术实现步骤摘要】
一种具有耐高温黄变的粉末涂料
本专利技术属于涂料
,具体涉及一种具有耐高温黄变的粉末涂料。
技术介绍
粉末涂料是一种无挥发溶剂的绿色涂料,具有无溶剂,低污染,材料利用率高、能量消耗低等优点。目前,粉末涂料在户外的应用日趋广泛,如交通设施、车辆、外墙装饰涂料等,这就要求其具有较强的耐候性。近年来国内外对粉末涂料的耐候性有较多的研究,并成功地开发了一系列适用于户外的粉末涂料体系,如聚酯/三缩水甘油基异氰脲酸酯(TGIC)体系、聚酯/丙烯酸酯类体系、聚氨酯体系及含氟、硅体系等。随着人们对健康环保的要求越来越高,虽然传统的羧基聚酯/TGIC(异氰尿酸三缩水甘油酯)体系均一、稳定、可调,具有良好的耐热和耐候性能可以基本满足用户的要求,但是其强烈的刺激性气味和潜在的致癌性使得退出市场成为必然。羟烷基酰胺化合物是公认的低毒环保型化合物,现已广泛用于日化,表面活性剂和涂料领域,特别是粉末涂料领域作为聚酯涂料的固化剂,具有反应活性强,适用于低温固化条件、储存性好。目前,羟烷基酰胺体系已逐渐取代羧基聚酯/TGIC成为户外粉末涂料体系的最主要的组成部分。并且随着羟烷基酰胺体系配套产品和技术的不断发展,它在全球户外粉末涂料市场所占的比例还在快速增长中。但是,作为聚酯粉末涂料的固化剂,市场上现有羟烷基酰胺产品在固化过程中会释放小分子化合物,因此当涂料层过厚时不可避免的会出现针孔,而且此类产品耐热性、耐黄变性较差,这样导致在某些场合下的装饰性差,大大限制了羟烷基酰胺固化剂应用和市场推广。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种具有耐高温黄变的粉末涂料,现有的涂料中一般采用四官能度烷基酰胺固化剂和二官能度烷基酰胺固化剂混用替代纯四官能度烷基酰胺固化剂来降低固化反应活性,但是混用固化剂在固化反应中仍会快速释放小分子化合物,因此当涂料层过厚时不可避免的会出现针孔,而且此类产品耐热性、耐黄变性较差,现有技术中需要额外增加抗黄变剂以及对二官能度烷基酰胺固化剂预先进行部分酯化以降低固化反应活性,这种操作会增加额外的工作量,且酯化的二官能度烷基酰胺固化剂用于粉末涂料中,在长时间的日晒雨淋下,酯基稳定性较差易水解,进而导致涂膜的耐老化性降低。本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现:一种具有耐高温黄变的粉末涂料,包括以下重量份的原料:聚酯树脂58-66份、固化剂2.5-5份、平滑除气剂1-2份,流平剂1-2份,颜填料25-40份。进一步,所述的聚酯树脂酸值为28-32mgKOH/g,软化点为95-125℃,Tg为55-75℃。进一步,所述平滑除气剂为合成微晶蜡,熔点为110-150℃。进一步,所述流平剂为丙烯酸酯共聚物,数均分子量为5000-15000,Tg为-90-20℃。进一步,所述的固化剂为四官能度羟烷基酰胺固化剂与改性双羟烷基酰胺固化剂的混合物,四官能度羟烷基酰胺固化剂与改性双羟烷基酰胺固化剂的质量比为14-17:20-22。进一步,所述的改性双羟烷基酰胺固化剂的合成方法,具体包括以下步骤:第一步、将2.05-2.15mol4-羟基苯硼酸频哪醇酯和30-35g碳酸铯加入到反应釜中,接着加入10-13L的溶剂,室温下搅拌20-30min,待溶解完全后,将1mol2',5-二氯-2-羟基二苯甲酮缓慢倒入到反应釜中,在10-15min内加入完毕,接着边搅拌边升温至95-105℃,搅拌回流12-16h,反应结束后,冷却到室温,即得到化合物A-1粗反应液;第二步、向化合物A-1粗反应液继续加入5-10g碳酸铯,室温下边搅拌边加入1.05-1.1mol4-氯苯甲酸乙酯,边搅拌边升温至95-105℃,搅拌回流8-10h,反应结束后,冷却到室温,即得到化合物A-2粗反应液;第三步、向化合物A-2粗反应液中加入15.5-19g叔丁醇钾,边搅拌边加入1.05-1.1mol二乙醇胺,回流反应4.5-6h,反应结束后,自然冷却到室温,过滤,水洗后,经柱层析分离,即得到式A结构的改性双羟烷基酰胺固化剂。进一步,第一步中,所述的溶剂为四氢呋喃、二氧六环、DMF中的一种。进一步,第三步中,所述的柱层析采用的层析液为石油醚:甲醇:乙酸乙酯=5:2:1。进一步,该粉末涂料的制备方法为:将原材料按照上述比例一起投入到混料缸中,按照5分钟*3次进行预混合;然后在挤出机上挤出、压片,挤出温度一区100-105℃,二区110-120℃,再将片料破碎进行细粉碎,将粗粉通过旋分筛得到20-50微米的细粉为最终的粉末涂料。本专利技术的有益效果:本专利技术提供了一种具有耐高温黄变的粉末涂料,以聚酯树脂为基质,以质量比为14-17:20-22的四官能度羟烷基酰胺固化剂和改性双羟烷基酰胺固化剂的混合物作为固化剂。对双羟烷基酰胺固化剂进行改性,首先以4-羟基苯硼酸频哪醇酯和2',5-二氯-2-羟基二苯甲酮为起始原料,在碱性条件下,经取代反应得到了化合物A-1,无需纯化处理,继续在碱性氛围中,化合物A-1与4-氯苯甲酸乙酯发生取代反应得到化合物A-2,仍无需纯化处理,最后,加入强碱叔丁醇钾,化合物A-2与二乙醇胺发生酯交换得到了式A结构的改性双羟烷基酰胺固化剂;改性双羟烷基酰胺固化剂虽是二官能度烷基酰胺,但是由于改性双羟烷基酰胺固化剂连接有大分子基团,导致改性双羟烷基酰胺固化剂羟基端与聚酯树脂固化时存在一定的位阻,进而降低了固化反应活性,高温下缓慢生成的小分子化合物即可在平滑除气剂的作用下去除,进而解决了涂膜出现针孔的问题;另外,制备的改性双羟烷基酰胺固化剂结构中引入了硼酯键,由于硼原子的存在,在高温下,受热形成B-O-C碳层覆盖在聚酯树脂表面,而这种碳层能有效地阻止氧气进入材料内部,抑制涂膜的进一步燃烧,以提高阻燃性能,保护涂膜在高温下免受损坏,因此,改性双羟烷基酰胺固化剂用于粉末涂料中大大提高了粉末涂料的耐高温稳定性,加上改性双羟烷基酰胺固化剂结构中引入大量的苯环,更加协同起到耐高温的性能,从而解决了涂膜在高温时易黄变的问题;改性双羟烷基酰胺固化剂结构中还具有二苯甲酮类结构,可吸收紫外线,具有良好的防晒性能;改性双羟烷基酰胺固化剂以牢固化学键的形式引入了硼酯键、苯环和二苯甲酮结构,不易分解,可长久的维持涂膜的稳定性和耐老化性能。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案,下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为合成改性双羟烷基酰胺固化剂的流程示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图,对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本专利技术保护的范围。实施例14-羟基本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有耐高温黄变的粉末涂料,其特征在于:包括以下重量份的原料:聚酯树脂58-66份、固化剂2.5-5份、平滑除气剂1-2份,流平剂1-2份,颜填料25-40份。/n

【技术特征摘要】
1.一种具有耐高温黄变的粉末涂料,其特征在于:包括以下重量份的原料:聚酯树脂58-66份、固化剂2.5-5份、平滑除气剂1-2份,流平剂1-2份,颜填料25-40份。


2.根据权利要求1所述的一种具有耐高温黄变的粉末涂料,其特征在于:所述的聚酯树脂酸值为28-32mgKOH/g,软化点为95-125℃,Tg为55-75℃。


3.根据权利要求1所述的一种具有耐高温黄变的粉末涂料,其特征在于:所述平滑除气剂为合成微晶蜡,熔点为110-150℃。


4.根据权利要求1所述的一种具有耐高温黄变的粉末涂料,其特征在于:所述流平剂为丙烯酸酯共聚物,数均分子量为5000-15000,Tg为-90-20℃。


5.根据权利要求1所述的一种具有耐高温黄变的粉末涂料,其特征在于:所述的固化剂为四官能度羟烷基酰胺固化剂与改性双羟烷基酰胺固化剂的混合物,四官能度羟烷基酰胺固化剂与改性双羟烷基酰胺固化剂的质量比为14-17:20-22。


6.根据权利要求5所述的一种具有耐高温黄变的粉末涂料,其特征在于:所述的改性双羟烷基酰胺固化剂的合成方法,具体包括以下步骤:
第一步、将2.05-2.15mol4-羟基苯硼酸频哪醇酯和30-35g碳酸铯加入到反应釜中,接着加入10-13L的溶剂,室温下搅拌20-30min,待溶解完全后,将1mol2',5-二氯-2-羟基二苯甲酮...

【专利技术属性】
技术研发人员:鲍远志翁世兵
申请(专利权)人:六安捷通达新材料有限公司
类型:发明
国别省市:安徽;34

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