一种聚氨酯体系消光户外耐候性粉末涂料制造技术

本发明专利技术公开了一种聚氨酯体系消光户外耐候性粉末涂料，其原料包括：高酸值半结晶羧基聚酯树脂、无规羟基聚酯树脂、第一固化剂、第二固化剂，其中，第一固化剂为异氰酸酯固化剂，第二固化剂为异氰尿酸缩水甘油酯类固化剂、羟烷基酰胺类固化剂中的至少一种。本发明专利技术能够实现对光泽范围从“死光”到“半光”的有效控制，且消光效果稳定，同时具有很好的户外耐候性能和储存稳定性。

A polyurethane system extinction outdoor weather resistant powder coating

【技术实现步骤摘要】
一种聚氨酯体系消光户外耐候性粉末涂料
本专利技术涉及粉末涂料
，尤其涉及一种聚氨酯体系消光户外耐候性粉末涂料。
技术介绍
粉末涂料是一种100％固体组分的涂料，与传统的溶剂型及水性涂料不同其VOC(VolatileOrganicCompounds，挥发性有机化合物)几乎为零，无溶剂污染也更为节能环保，是一种环境友好型的涂料。也正因为此，在VOC排放标准日益严格的今天以及受“漆改粉”趋势的推动，粉末涂料的市场份额正在快速增长。涂层表面的光泽是评价粉末涂料性能的一个重要指标。它指的是在一定的光线入射角(通常是60°)下，涂层对光线的反射率。反射率越高则光泽值越高，相反地光泽越低。一般来说，根据涂层光泽的不同可以将粉末涂料分为高光、半光、低光和死光等，其具体对应的光泽范围大致如下：类别光泽范围(入射角≤60°)高光粉末涂料＞80％半光粉末涂料30-80％低光粉末涂料10-30％死光粉末涂料＜10％粉末涂料可以涂装在不同种类的基材上，金属基材如裸钢、磷化钢、镀锌钢以及铝材等，非金属基材如塑料、木材以及中密度板(MDF)等。针对粉末涂料的使用，高光涂层能够满足大部分基材对光泽的要求，但是对于消光或者低光的涂层需求也在逐渐增大。对于一些特殊的应用，要求采用低光泽甚至是“死光”的粉末涂料涂层，这就意味着要求这种粉末涂料在涂层固化后得到光泽范围位于在0％-30％(入射角≤60°)之间。聚氨酯体系粉末涂料，指的是以羟基聚酯为主要成膜物质，采用含有-OCN基团的一类聚合物作为固化剂的粉末涂料。这类粉末涂料具有完美的技术性能，特别是流平性、光稳定性和耐化学性。另一个优点是高交联密度和卓越的表面光洁度的结合能够提供高硬度、极好的抗划痕和抗涂鸦性能。针对聚氨酯体系粉末涂料的消光，目前最通用的，也是最有效的办法是通过向配方中加入两种羟基聚酯树脂通过一步挤出的方式来实现，即第一种为高羟值聚酯树脂，羟值约为280mgKOH/g，而另一种为低羟值的聚酯树脂，羟值约40。两种不同羟值的聚酯树脂与交联剂异氰酸酯的反应速度不同，从而实现消光效果。通过调整两种羟基聚酯树脂之间的比例，光泽可以实现从自死光到半光之间变化，但是这种方法存在很多缺陷。首先，高羟值的聚酯树脂通常为高枝化度的聚酯树脂，并具有很强的吸湿性，这会导致最终制备的粉涂料存在严重的结块和流化问题。其次，聚异氰酸酯类固化剂的价格十分高昂，而高羟值的聚酯树脂有需要消耗大量的昂贵的异氰酸酯固化剂，这会导致这种使用高羟值聚酯树脂和低羟值聚酯树脂配合而制备的消光聚氨酯粉末涂料具有非常高的成本，这种高成本是实际的工业生产中所不期望的。另一种令人感兴趣的消光固化剂是来自Bayer的CrelanVPLS2181/1，其化学结构如下：CrelanVPLS2181/1含有两个己内酰胺封闭的NCO基团，可以与羟基聚酯树脂或聚丙烯酸酯反应，而另一个羧基可以平行地与TGIC、PT910和/或Primid反应。同样地，它的光泽范围可以实现从死光到半光的改变。不幸的是，这种产品的工业化似乎很难，因此很难在市场上见到。因此，在粉末涂料的研究中如何通过一种简单有效的方法实现聚氨酯体系粉末涂料的消光，甚至是实现对该体系粉末涂料光泽范围从死光到半光的有效控制显得尤为重要。
技术实现思路
基于
技术介绍
存在的技术问题，本专利技术提出了一种聚氨酯体系消光户外耐候性粉末涂料，本专利技术能够实现对光泽范围从“死光”到“半光”的有效控制，且消光效果稳定，同时具有很好的户外耐候性能和储存稳定性。本专利技术提出的一种聚氨酯体系消光户外耐候性粉末涂料，其原料包括：高酸值半结晶羧基聚酯树脂、无规羟基聚酯树脂、第一固化剂、第二固化剂，其中，第一固化剂为异氰酸酯固化剂，第二固化剂为异氰尿酸缩水甘油酯类固化剂、羟烷基酰胺类固化剂中的至少一种。优选地，高酸值半结晶羧基聚酯树脂由多元酸和多元醇经缩合而成。优选地，多元酸包括：对苯二甲酸、间苯二甲酸、1，4-环己基二甲酸、1，4-丁二酸、己二酸、柠檬酸、偏苯三酸酐、马来酸或琥珀酸。优选地，多元醇包括：乙二醇、二甘醇、1，4-丁二醇、己二醇、环己基二甲醇或三羟甲基丙烷。优选地，高酸值半结晶羧基聚酯树脂的重均分子量为1000-20000。优选地，高酸值半结晶羧基聚酯树脂的重均分子量为1500-8000。优选地，高酸值半结晶羧基聚酯树脂的重均分子量为2000-5000。优选地，高酸值半结晶羧基聚酯树脂的酸值范围为70-150mgKOH/g。优选地，高酸值半结晶羧基聚酯树脂的酸值范围为80-120mgKOH/g。优选地，高酸值半结晶羧基聚酯树脂的熔点为70-120℃。优选地，高酸值半结晶羧基聚酯树脂的熔点为80-100℃。优选地，无规羟基聚酯树脂由二元酸和多元醇经缩合而成。优选地，二元酸包括：对苯二甲酸、间苯二甲酸、1，4-环己基二甲酸、己二酸、马来酸或琥珀酸。优选地，多元醇包括：乙二醇、二甘醇、丙二醇、己二醇、新戊二醇、环己基二甲醇或三羟甲基丙烷。优选地，无规羟基聚酯树脂的重均分子量为1000-40000。优选地，无规羟基聚酯树脂的重均分子量为1500-10000。优选地，无规羟基聚酯树脂羟值范围为10-100mgKOH/g。优选地，无规羟基聚酯树脂的羟值范围为20-80mgKOH/g。优选地，无规羟基聚酯树脂羟值范围为25-50mgKOH/g。优选地，无规羟基聚酯树脂的玻璃化温度Tg为40-80℃。优选地，无规羟基聚酯树脂的玻璃化温度Tg为45-65℃。优选地，无规羟基聚酯树脂的玻璃化温度Tg为50-65℃。优选地，无规羟基聚酯树脂的羟基官能度大于2。优选地，无规羟基聚酯树脂的羟基官能度为2.2-3.5。优选地，无规羟基聚酯树脂为一种无规羟基聚酯树脂，或一种以上无规羟基聚酯树脂的混合物。上述高酸值半结晶羧基聚酯树脂和无规羟基聚酯树脂均可从市场购得，例如：安徽华安的MatflexAHA90(高酸值半结晶羧基聚酯树脂)，INOPOL的UC9008、Cytec的CC2920-0、DSM的UralacP1620、南方树脂的EL-1000H、广东银洋树脂的YE-2080、广东鹤洲星玥高分子材料有限公司的P550、安徽永昌新材料有限公司的YC-1000(无规羟基聚酯树脂)等。优选地，无规羟基聚酯树脂和高酸值半结晶羧基聚酯树脂的重量比为1-9：1。优选地，无规羟基聚酯树脂和高酸值半结晶羧基聚酯树脂的重量比为1-1.5：1。优选地，无规羟基聚酯树脂和高酸值半结晶羧基聚酯树脂的重量比为1：1。优选地，高酸值半结晶羧基聚酯树脂的用量为粉末涂料总重量的20-55％。优选地，高酸值半结本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚氨酯体系消光户外耐候性粉末涂料，其特征在于，其原料包括：高酸值半结晶羧基聚酯树脂、无规羟基聚酯树脂、第一固化剂、第二固化剂，其中，第一固化剂为异氰酸酯固化剂，第二固化剂为异氰尿酸缩水甘油酯类固化剂、羟烷基酰胺类固化剂中的至少一种。/n

【技术特征摘要】
1.一种聚氨酯体系消光户外耐候性粉末涂料，其特征在于，其原料包括：高酸值半结晶羧基聚酯树脂、无规羟基聚酯树脂、第一固化剂、第二固化剂，其中，第一固化剂为异氰酸酯固化剂，第二固化剂为异氰尿酸缩水甘油酯类固化剂、羟烷基酰胺类固化剂中的至少一种。


2.根据权利要求1所述聚氨酯体系消光户外耐候性粉末涂料，其特征在于，高酸值半结晶羧基聚酯树脂由多元酸和多元醇经缩合而成；优选地，多元酸包括：对苯二甲酸、间苯二甲酸、1，4-环己基二甲酸、1，4-丁二酸、己二酸、柠檬酸、偏苯三酸酐、马来酸或琥珀酸；优选地，多元醇包括：乙二醇、二甘醇、1，4-丁二醇、己二醇、环己基二甲醇或三羟甲基丙烷。


3.根据权利要求1或2所述聚氨酯体系消光户外耐候性粉末涂料，其特征在于，高酸值半结晶羧基聚酯树脂的重均分子量为1000-20000；优选地，高酸值半结晶羧基聚酯树脂的重均分子量为1500-8000；优选地，高酸值半结晶羧基聚酯树脂的重均分子量为2000-5000；优选地，高酸值半结晶羧基聚酯树脂的酸值范围为70-150mgKOH/g；优选地，高酸值半结晶羧基聚酯树脂的酸值范围为80-120mgKOH/g；优选地，高酸值半结晶羧基聚酯树脂的熔点为70-120℃；优选地，高酸值半结晶羧基聚酯树脂的熔点为80-100℃。


4.根据权利要求1-3任一项所述聚氨酯体系消光户外耐候性粉末涂料，其特征在于，无规羟基聚酯树脂由二元酸和多元醇经缩合而成；优选地，二元酸包括：对苯二甲酸、间苯二甲酸、1，4-环己基二甲酸、己二酸、马来酸或琥珀酸；优选地，多元醇包括：乙二醇、二甘醇、丙二醇、己二醇、新戊二醇、环己基二甲醇或三羟甲基丙烷。


5.根据权利要求1-4任一项所述聚氨酯体系消光户外耐候性粉末涂料，其特征在于，无规羟基聚酯树脂的重均分子量为1000-40000；优选地，无规羟基聚酯树脂的重均分子量为1500-10000；优选地，无规羟基聚酯树脂羟值范围为10-100mgKOH/g；优选地，无规羟基聚酯树脂的羟值范围为20-80mgKOH/g；优选地，无规羟基聚酯树脂羟值范围为25-50mgKOH/g；优选地，无规羟基聚酯树脂的玻璃化温度Tg为40-80℃；优选地，无规羟基聚酯树脂的玻璃化温度Tg为45-65℃；优选地，无规羟基聚酯树脂的玻璃化温度Tg为50-65℃；优选地，无规羟基聚酯树脂的羟基官能度大于2；优选地，无规羟基聚酯树脂的羟基官能度为2.2-3.5；优选地，无规羟基聚酯树脂为一种无规羟基...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨有荣，徐斌，童乃斌，薛亮，张皓，
申请(专利权)人：安徽省华安进出口有限公司，安徽永昌新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34