一种低温固化高边角覆盖粉末涂料及其制备方法技术

一种低温固化高边角覆盖粉末涂料，其组分及质量比例为：硅丙酯改性聚酯树脂50

【技术实现步骤摘要】
一种低温固化高边角覆盖粉末涂料及其制备方法


[0001]本专利技术属于粉末涂料
，尤其涉及一种低温固化高边角覆盖粉末涂料及其制备方法。

技术介绍

[0002]粉末涂料已经成为当今环保性涂料中的重要品种之一，和传统的溶剂型涂料相比，它完全不含溶剂，零VOC，具有节省资源、减少污染、工艺简单，易于实现工业自动化，涂层性能优异等特点。
[0003]随着工程机械涂装行业的不断发展，以及国家对环保要求的不断提高，粉末涂装技术在工程机械行业中的环保节能优势逐渐显现。用于工程机械结构件的粉末涂料，除了需要满足防腐、防锈、耐候等这些必备的功能外，还需要保证使用的粉末涂料具有较快的固化速度或者较低的固化温度。常规的粉末涂料在固化时都需要较高的温度(180℃
‑
200℃)，这不仅不利于能源的节约和设备的投资、维护，而且还限制了涂装底材的可选择性，只能对那些可耐热性的基材进行涂装。
[0004]工程机械共同特点是边角比较锐利，由于现有粉末涂料的低边角覆盖率，使得粉末涂料在被涂物的边缘或棱角部位非常容易出现比平面部分覆盖率小的现象，当边缘或棱角≤90
°
的情况下更为严重，涂膜薄甚至出现基材裸露，导致涂层防腐性能下降，影响工程机械的使用寿命。因此，需要研发一种具有低温固化且高边角覆盖的粉末涂料，以应对更加严格的涂装工艺以及满足工程机械更高规格的品质要求。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于克服上述粉末涂料所涉及到的缺点，提供一种低温固化高边角覆盖粉末涂料，其具有固化温度低、节能优势，通过添加提高整体粉末带电性的助剂，确保粉末上粉均匀，并且固化后的涂层具有优异的边角覆盖性。
[0006]本专利技术的另一目的是提供一种低温固化高边角覆盖粉末涂料的制备方法。
[0007]本专利技术采用以下技术方案：
[0008]一种低温固化高边角覆盖粉末涂料，其组分及质量比例为：
[0009][0010]所述硅丙酯改性聚酯树脂，酸值为20
‑
40mgKOH/g，软化点为80
‑
130℃，玻璃化转变温度为50
‑
70℃，200℃树脂粘度为2000
‑
5000mPa.s。
[0011]聚酯树脂软化点越高或者玻璃化温度太高，会导致树脂的熔融粘度变高，由于粉末涂料各种颗粒之间存在着一定的张力，在固化阶段流平时间有限，导致涂膜的表面流平性变差，表面橘皮严重，造成工程机械涂装效果不佳，若软化点过低或玻璃化温度太低，制作而成的粉末涂料储存稳定性不好，容易结团，不利于静电喷涂施工。
[0012]聚酯树脂具有机械性能突出、装饰性好，可观赏性高的优点，然而其耐化学腐蚀和耐候性能较差。硅丙树脂耐沾污性和耐候性能突出，但涂层抗冲击性能差，利用硅丙酯改性聚酯树脂作为粉末主体来使涂层具有优异机械性能的同时具有耐化学腐蚀和耐候性能。通过引入硅丙树脂，能够扩大聚酯树脂的支链，在与其它成分反应时延长胶化时间，进一步提高涂层的流平性。
[0013]进一步地，所述固化剂为羟烷基酰胺、异氰尿酸三缩水甘油酯中的一种或多种。
[0014]异氰尿酸三缩水甘油酯具有三个环氧基团且活性高，能与含羧基的聚酯树脂进行开环加成反应，形成含酯键的网状大分子，发生反应时无小分子产物，因此涂层不会产生针孔；异氰尿酸三缩水甘油酯不含醚键和苯环，其具有三嗪杂环结构，具有较高的硬度，因此固化成膜后的涂层具有优异的耐候性。
[0015]羟烷基酰胺含有四个端羟基，能与端羧基聚酯树脂上的羧基进行交联固化反应。由于其含有四个活性官能团，活性高，因此交联固化反应所需活化能低，羟烷基酰胺相对异氰尿酸三缩水甘油酯，具有安全无毒的优点。
[0016]进一步地，所述固化促进剂为水杨酸改性咪唑、2
‑
苯基咪唑啉、苄基三甲基氯化铵的一种或多种。
[0017]固化促进剂的加入不仅可以催化硅丙酯改性聚酯树脂与固化剂的反应速率，使得
反应固化温度进一步降低，还可以提高粉末涂料的固化程度和涂层的交联密度，提高涂层的抗冲击性能、盐雾性能和耐候性能。
[0018]咪唑能使得涂层的胶化时间短，其促进作用较强有助于提高固化充分程度，通过将咪唑分子中碱性比较强的叔胺氮原子与水杨酸反应成盐后，其叔胺氮原子由带负电荷具有较强亲核性，变为带正电荷具有亲电性，降低了咪唑常温的促进作用，降低了硅丙酯改性聚酯树脂与固化剂的反应，提高其热稳定性，同时在120℃以上时，高温使得游离的咪唑分子能够加快羧基与环氧基团的反应，通过降低咪唑较强的亲核性，延长涂料胶化时间，避免低温快速固化导致的涂膜的流平性变差。
[0019]2‑
苯基咪唑啉中含有苯基等刚性基团，由于位阻效应，会提高树脂的玻璃化温度，进一步延长胶化时间，有利于涂层流平，同时提高其储存稳定性。
[0020]苄基三甲基氯化铵热稳定性好，相对于水杨酸改性咪唑、2
‑
苯基咪唑啉，其具有更好的耐黄变效果，其胶化时间与流平性处于水杨酸改性咪唑与2
‑
苯基咪唑啉之间。
[0021]所述带电助剂为蓖麻油烷醇酰胺硼酸酯、二甲基二烯丙基氯化铵
‑
丙烯酰胺共聚物、聚酰胺蜡、气相氧化铝中的一种或多种。
[0022]蓖麻油烷醇酰胺硼酸酯通过质子置换发生电荷转移，改变粉末涂料的表面电阻率。蓖麻油烷醇酰胺硼酸酯中带有B
‑
O键，具有良好的热稳定性，与高分子物质间相容性好。
[0023]二甲基二烯丙基氯化铵聚合物具有电荷密度高的特点，丙烯酰胺具有活性强，亲水性好的特点，两种容易聚合形成二甲基二烯丙基氯化铵与丙烯酰胺共聚物，二甲基二烯丙基氯化铵与丙烯酰胺共聚物一方面与蓖麻油烷醇酰胺硼酸酯中的B
‑
O键连接，一方面缠绕稳定填料，能够进一步提高填料与高分子的相容性。在基材上粉时，二甲基二烯丙基氯化铵与丙烯酰胺共聚物能加速工件表面静电荷泄露，减少静电排斥反弹造成的大波纹桔皮，使涂层表面更平整，能够利用亲水基在粉末涂膜表面而吸收空气中水汽形成亲电膜或依靠质子传递进一步降低表面电阻。
[0024]聚酰胺蜡是由非极性的脂肪烃部分和极性的酰胺基官能团两部分构成，酰胺基中的氧原子电负性大，易与烃基部分的氢原子形成氢键，通过分子间的氢键作用，使分散在涂料体系中的聚酰胺蜡形成立体网状结构，能够提高涂料的触变性，从而有效控制湿膜流挂及涂料中固体颗粒在贮存过程中的沉淀，聚酰胺蜡在成膜的过程中迁移到涂层表面，能够进一步提高涂层的光亮度。
[0025]气相氧化铝与金属基体膨胀系数相差较小，有效地调节涂料在固化过程中的收缩率，降低涂层与底材之间热膨胀系数的差异，进一步减少涂层在应用过程中受温度分布不均产生热应力的影响。
[0026]带电助剂能够进一步增加粉末涂料的带电性能，降低静电屏蔽效应，改善边角上粉，提高粉末涂料的上粉率。
[0027]所述脱气剂为安息香，所述光亮剂为丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低温固化高边角覆盖粉末涂料，其特征在于，包括以下重量份数的组分：2.根据权利要求1所述的一种低温固化高边角覆盖粉末涂料，其特征在于：所述硅丙酯改性聚酯树脂，酸值为20
‑
40mgKOH/g，软化点为80
‑
130℃，玻璃化转变温度为50
‑
70℃，200℃树脂粘度为2000
‑
5000mPa.s。3.根据权利要求1所述的一种低温固化高边角覆盖粉末涂料，其特征在于：所述固化剂为异氰尿酸三缩水甘油酯、羟烷基酰胺中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的一种低温固化高边角覆盖粉末涂料，其特征在于：所述固化促进剂为水杨酸改性咪唑、2
‑
苯基咪唑啉、苄基三甲基氯化铵的一种或多种。5.根据权利要求1所述的一种低温固化高边角覆盖粉末涂料，其特征在于：所述带电助剂为蓖麻油烷醇酰胺硼酸酯、二甲基二烯丙基氯化铵
‑
丙烯酰胺共聚物、聚酰胺蜡、气相氧化铝中的一种或多种。6.根据权利要求1所述的一种低温固化高边角覆盖粉末涂料，其特征在于：所述脱气剂为安息香，所述光亮剂为丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯与聚碳酸酯二醇的共聚物，所述偶联剂为γ
‑
甲基丙烯酰氧基硅烷偶联剂、...

【专利技术属性】
技术研发人员：王文军，叶坤，
申请(专利权)人：广东睿智环保科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：