CN102504675B

CN102504675B - 一种具有耐候性的氢化双酚a型环氧粉末涂料及其制备方法和应用

Info

Publication number: CN102504675B
Application number: CN201110349552.XA
Authority: CN
Inventors: 刘际平; 姜兴盛; 张剑
Original assignee: TIGER POWDERY COATINGS (TAICANG) CO Ltd
Current assignee: Tiger surface technology new material (Suzhou) Co., Ltd.
Priority date: 2011-11-08
Filing date: 2011-11-08
Publication date: 2014-04-02
Anticipated expiration: 2031-11-08
Also published as: CN102504675A

Abstract

本发明公开了一种具有耐候性的氢化双酚A型环氧粉末涂料及其制备方法和其应用，该粉末涂料包括氢化双酚A型环氧树脂、固化剂、流平剂、脱气剂、颜填料和其它助剂。本发明提供氢化双酚A型环氧粉末涂料各原料组成及原料配比经过大量实验筛选得到，配比科学合理，涂料各组份混合后能得到固体粉末涂料，具有很好的柔韧性、硬度、附着力，不变色等综合性能，且化学性质稳定，易于储存，粉末涂层在户外长期使用具有耐酸雨、耐碱、耐臭氧、耐紫外线、耐化学腐蚀等性能，且具有良好的电性能和低介电常数等特征，使用寿命最高能达15年，且环保、易推广应用。本发明提供的制备方法，工艺合理，可操作性强，制备得到的成品合格率高，可实现工业化大生产。

Description

一种具有耐候性的氢化双酚A型环氧粉末涂料及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及一种粉末涂料，具体涉及一种具有耐候性的氢化双酚A型环氧粉末涂料及其制备方法和其在制备防腐耐候性装饰涂层中应用。

背景技术

近十年，随着我国经济的快速发展，对高档装饰性粉末涂料的需求也在逐年增加，其中对耐候性粉末涂料不断提出新的要求。环氧树脂因具有卓越的性能早已被人们熟知并被应用在诸多领域中，但普通的双酚A型环氧树脂含有苯环双键而缺乏耐候性，其固化物耐候性较差，在室外易老化、分化，限制了双酚A型环氧树脂在室内外产品的应用。氢化双酚A型环氧树脂不同于以脂环式环氧树脂和六氢苯酐型环氧树脂，其环氧基具有良好的结构对称性，在分子中含有醚基等构造上的特点，使得固化物具有很好的耐酸、耐碱等耐化学腐蚀性，但是目前的氢化双酚A型环氧树脂大多是液体状态存在。目前在交通机械、大电流、高压输送工程、原油管道远距离输送、旧城改造、户外工程加固等方面使用的双酚A型环氧树脂涂料大多是液体溶剂型的涂料，但是液体双酚A型环氧树脂涂料存在储存，运输不便，不环保，尤其是稳定性差，易变质，保质期短的诸多缺点，且目前国内外氢化双酚A型环氧树脂一般呈液态形式存在，或虽有很少固体形式，但是固态的氢化双酚A型环氧树脂不能做到粉末涂料需要的物理粒径状态，且现有的少许固体状态的氢化双酚A型环氧树脂材料和其它组份一混合就变成了液体状态。因此，目前现有的氢化双酚A型环氧树脂涂料只能做成液体涂料，还不能做成固体涂料的形成。因此很有必要在现有技术的基础之上，设计一种以氢化双酚A型环氧树脂为主体的稳定性好，耐候性好，易储存运输，易推广的固体粉末涂料。

发明内容

发明目的：本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种稳定性好、耐久性能好，价格低廉，在市场上易推广应用的具有防腐耐候性的粉末涂料，本发明另一个目的是提供该耐候性的粉末涂料的制备方法和其在用于制备耐候性装饰涂层中的应用。

技术方案：为了实现以上目的，本发明提供的具有耐候性的氢化双酚A型环氧粉末涂料，它由下列重量份数的原料制成：

作为优选方案，本发明提供的具有耐候性的氢化双酚A型环氧粉末涂料，它由下列重量份数的原料制成：

作为另一方案，本发明所述的具有耐候性的氢化双酚A型环氧粉末涂料，它由下列重量份数的原料制成：

作为更优选方案，本发明所述的具有耐候性的氢化双酚A型环氧粉末涂料，它由下列重量份数的原料制成：

作为优选方案，本发明提供的具有耐候性的氢化双酚A型环氧粉末涂料，其中所述的其它助剂为消光剂、固化催化剂。比如蜡类消光剂，用于调节耐候性粉末涂料的光泽，得到具有不同光泽的粉末涂料；其中树脂固化催化剂如为聚乙烯改性聚四氟乙烯蜡，脂肪族酸酐，异氰酸酯固化剂，可以促进树脂固化。

本发明提供的具有耐候性的氢化双酚A型环氧粉末涂料，其中所述的耐侯性聚酯树脂为耐候型的羧基聚酯树脂或者是耐候型的羟基聚酯树脂中的一种或它们的混合树脂。作为更优选的方案，其中所述的耐候型的羧基聚酯树脂为端羧基聚酯树脂，耐候型的羟基聚酯树脂为端羟基聚酯树脂。

本发明根据大量实验筛选表明，氢化双酚A型环氧树脂和耐候型的羧基聚酯树脂或者是耐候型的羟基聚酯树脂，二者按一定比列混合后具有优异的耐化学性、耐候性及高装饰性，比单个的氢化双酚A型环氧树脂或耐候性的聚酯树脂具有更好的稳定性和耐候性，耐候性能可达到15年，且价格比单独的氢化双酚A型环氧树脂低，更易大面积推广应用。

本发明所述的具有耐候性的氢化双酚A型环氧粉末涂料，所述的固化剂为封闭型异氰酸酯固化剂、聚氨酯树脂固化剂、聚酯树脂或酸酐固化剂。本发明以氢化双酚A型环氧树脂或氢化双酚A型环氧树脂与聚酯树脂为基体树脂，根据固体粉末涂料的各种性能要求，对固化剂的种类和用量做了大量实验筛选，实验结果表明，封闭型异氰酸酯固化剂、聚氨酯树脂固化剂、聚酯树脂或酸酐固化剂能很好的与氢化双酚A型环氧树脂或氢化双酚A型环氧树脂与聚酯树脂为基体树脂相适配，氢化双酚A型环氧树脂中加入优选的固化剂后能明显提高粉末涂料的交联性能以及涂膜稳定性，也起到了加速粉末涂料物理干燥的作用，各种性状和性能符合固体粉末要求。

本发明所述的具有耐候性的氢化双酚A型环氧粉末涂料，其中颜填料可以选取偶合红、硫靛、蒽醌或偶氮等有机颜填料或者为二氧化钛、氧化铁、氧化镁等无机颜填料等，加入颜填料后能增强涂料的色彩和遮盖力，并且能增强涂料的质感。

本发明提供的具有耐候性的氢化双酚A型环氧粉末涂料的制备方法，具体包括以下步骤：

①按重量份数选取氢化双酚A型环氧树脂、聚酯树脂、固化剂、流平剂、脱气剂、颜填料和其它助剂放入混料罐，然后通过挤出机挤出后，通过关风机冷却得到压片料；

②取步骤①得到的压片料，通过副磨机和主磨机二次研磨得到细粉；

③取步骤②得到的细粉，通过旋风分离器分离，过筛，检测、成品。

其中以上制备方法中，步骤①中所述的聚酯树脂为耐候型的羧基聚酯树脂或者是耐候型的羟基聚酯树脂。所述的固化剂为封闭型异氰酸酯固化剂、聚氨酯树脂固化剂、聚酯树脂或酸酐固化剂。所述的颜填料为有机颜填料或者为无机颜填料。

其中以上制备方法中，步骤①中所述的其它助剂为消光剂、固化催化剂、增溶剂；其中步骤③粉末涂料可以过80到200目的筛，得到不同粒径的粉末涂料。

本发明所述的具有耐候性的氢化双酚A型环氧粉末涂料具有优异的耐候性和装饰性，可广泛用于制备变压器、互感器、墙壁、船舶、桥梁、路标、广告、风机叶片、LED或木纹家具的耐候性涂层。

本发明所述的具有耐候性的氢化双酚A型环氧粉末涂料具体应用时，先对工件或场所表面进行前处理干净，然后喷涂含氢化双酚A型环氧树脂的粉末涂料，然后在高温下加热流平，其次再经高温固化得到工件检验入库，或在需要场所喷涂上本发明提供的具有耐候性的氢化双酚A型环氧粉末涂料层并固化，起到耐化学、耐气候的作用。

有益效果：本发明提供的具有耐候性的氢化双酚A型环氧粉末涂料和现有技术中的液体涂料或其它粉末涂料相比具有以下优点：

1、本发明提供的具有耐候性的氢化双酚A型环氧粉末涂料，其基体树脂为氢化双酚A型环氧树脂，经大量实验表明，各原料组成及原料之间的配比科学合理，尤其是各组份配比后不会变成液体，所得的粉末涂料的各种理化性质符合固体粉末涂料的标准，克服了现有技术氢化双酚A型环氧树脂只能做成液体涂料的技术难题；且本发明经加速耐候性实验表明：以氢化双酚A型环氧树脂为基体树脂的固体粉末涂层的耐候性能可达到15年。

2、本发明提供的具有耐候性的氢化双酚A型环氧粉末涂料，其基体树脂为氢化双酚A型环氧树脂与耐候型的羧基聚酯树脂或羟基聚酯树脂的混合树脂，二者按优选的比例混合后具有优异的耐化学性、耐候性及高装饰性，比现有的单个聚酯树脂具有更好的耐候性能；本发明经加速耐候性实验表明：以氢化双酚A型环氧树脂与耐候型的聚酯树脂为基体树脂的粉末涂层的耐候性能可达到15年，远超过现有技术的液体涂料和其它固体粉末涂料的耐候性能，且氢化双酚A型环氧树脂与耐候型的聚酯树脂的混合树脂价格较低，易大范围推广应用，适用范围比现有技术的涂料更广。

3、实验结果表明，本发明提供的具有耐候性的氢化双酚A型环氧粉末涂料的涂层，具有很好的柔韧性、硬度、附着力等综合性能，且可以长期储存，保质期长，比液体涂料更加环保、化学性质更稳定，且易于储存运输，且粉末涂层在户外长期使用具有耐酸雨、耐臭氧、耐紫外线、耐化学药品等性能、耐腐蚀性强，使用寿命更长，且环保、应用范围广。

4、本发明提供的具有耐候性的氢化双酚A型环氧粉末涂料的制备方法，工艺合理，可操作性强，生产效率高，能耗低，制备得到的成品合格率高，可实现工业化大生产。

附图说明

图1为本发明提供的耐候性的氢化双酚A型环氧粉末涂料的制备工艺图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

实施例1

1、具有耐候性的氢化双酚A型环氧粉末涂料的重量份数配比：

2、具有耐候性的氢化双酚A型环氧粉末涂料的制备：

①按以上1所述的重量份数选取氢化双酚A型环氧树脂、封闭型异氰酸酯固化剂、固化催化剂、流平剂、脱气剂和颜填料放入混料罐(1)中，然后通过挤出机(2)共挤出后，再经过关风机(3)冷却，也可以用热交换器(4)输送冷空气进一步冷却，得到压片料；

②取步骤①得到的压片料，通过副磨机(5)初步研磨得到粗粉，再用主磨机(6)二次粉碎研磨得到细粉，在二次研磨过程中可以用热交换器(4)输送冷空气冷却，得到细粉；

③取步骤②得到的细粉，通过旋风分离器(7)分离后，再通过筛网(8)过筛，检测得成品。

3、对2制备得到的粉末涂料喷涂得到涂膜，然后对涂膜进行性能测试，具体测试指标和结果如表1所示：

表1粉末涂料制备得到的涂膜性能检测结果

由表1检测结果表明本发明提供的粉末涂料具有良好的综合性能，符合国家各检测指标的标准。

实施例2

2、具有耐候性的氢化双酚A型环氧粉末涂料的制备：

①按以上1所述的重量份数选取氢化双酚A型环氧树脂、酸酐固化剂、流平剂、脱气剂、颜填料和消光剂放入混料罐(1)中，然后通过挤出机(2)共挤出后，再经过关风机(3)冷却，也可以用热交换器(4)输送冷空气进一步冷却，得到压片料；

3、对2制备得到的粉末涂料进行喷涂得到涂膜，然后对涂膜进行性能测试，具体测试指标和结果如表2所示：

表2粉末涂料制备得到的涂膜的性能检测结果

由表2检测结果表明本发明提供的粉末涂料具有良好的综合性能，符合国家各检测指标的标准。

实施例3

2、具有耐候性的氢化双酚A型环氧粉末涂料的制备：

①按以上1所述的重量份数选取氢化双酚A型环氧树脂、聚酯树脂固化剂、流平剂、脱气剂和颜填料和树脂固化催化剂放入混料罐(1)中，然后通过挤出机(2)共挤出后，再经过关风机(3)冷却，也可以用热交换器(4)输送冷空气进一步冷却，得到压片料；

3、对2制备得到的粉末涂料进行喷涂得到涂膜，然后对涂膜进行性能测试，具体测试指标和结果如表3所示：

表3粉末涂料制备得到的涂膜的性能检测结果

实施例4

2、具有耐候性的氢化双酚A型环氧粉末涂料的制备：

①按以上1所述的重量份数选取氢化双酚A型环氧树脂、聚氨酯树脂固化剂、流平剂、脱气剂、颜填料和消光剂放入混料罐(1)中，然后通过挤出机(2)共挤出后，再经过关风机(3)冷却，也可以用热交换器(4)输送冷空气进一步冷却，得到压片料；

3、对2制备得到的粉末涂料进行喷涂得到涂膜，然后对涂膜进行性能测试，具体测试指标和结果如表4所示：

表4粉末涂料制备得到的涂膜的性能检测结果

实施例5

2、具有耐候性的氢化双酚A型环氧粉末涂料的制备：

①按以上1所述的重量份数选取氢化双酚A型环氧树脂、羧基聚酯树脂、聚酯树脂固化剂、流平剂、脱气剂、颜填料和消光剂放入混料罐(1)中，然后通过挤出机(2)共挤出后，再经过关风机(3)冷却，也可以用热交换器(4)输送冷空气进一步冷却，得到压片料；

3、对2制备得到的粉末涂料进行喷涂得到涂膜，然后对涂膜进行性能测试，具体测试指标和结果如表5所示：

表5粉末涂料制备得到的涂膜的性能检测结果

实施例6

2、具有耐候性的氢化双酚A型环氧粉末涂料的制备：

①按以上1所述的重量份数选取氢化双酚A型环氧树脂、耐候型的羟基聚酯树脂、聚酯树脂固化剂、流平剂、脱气剂、颜填料和消光剂放入混料罐(1)中，然后通过挤出机(2)共挤出后，再经过关风机(3)冷却，也可以用热交换器(4)输送冷空气进一步冷却，得到压片料；

3、对2制备得到的粉末涂料进行喷涂得到涂膜，然后对涂膜进行性能测试，具体测试指标和结果如表6所示：

表6粉末涂料制备得到的涂膜的性能检测结果

由以上实验结果表明，本发明提供的粉末涂料各成分之间配比科学合理，用本发明提供的粉末涂料制备得到的涂层具有优良的柔韧性、硬度、附着力等综合性能。

实施例7

2、具有耐候性的氢化双酚A型环氧粉末涂料的制备：

①按以上1所述的重量份数选取氢化双酚A型环氧树脂、耐候型的羧基聚酯树脂、聚酯树脂固化剂、流平剂、脱气剂、颜填料和消光剂放入混料罐(1)中，然后通过挤出机(2)共挤出后，再经过关风机(3)冷却，也可以用热交换器(4)输送冷空气进一步冷却，得到压片料；

3、对2制备得到的粉末涂料进行喷涂得到涂膜，然后对涂膜进行性能测试，具体测试指标和结果如表7所示：

表7粉末涂料制备得到的涂膜的性能检测结果

实施例8加速老化测试实验

对本发明提供的耐候性的氢化双酚A型环氧粉末涂料与普通的双酚A型环氧树脂的粉末涂料进行对比性加速老化测试，及耐化学腐蚀性实验。

1、加速老化测试项目为QUV-B试验，测试条件为50℃ UV光照4小时，于40℃水汽循环试验4小时。测试样板为喷涂固化的铝材质样板。考察在360小时、480小时、500小时、620小时，650小时，喷涂树脂粉末涂料的铝材质样板的总色差大小，具体实验结果如表8所示：

表8耐候性的氢化双酚A型环氧树脂与普通的双酚A型环氧树脂老化测试结果

由表8的测试结果表明，本发明提供的耐候氢化双酚A型环氧树脂的粉末涂料经老化试验后其总色差远小于相同老化时间的普通的双酚A型环氧树脂的粉末涂料老化后的总色差，表明本发明提供的耐候氢化双酚A型环氧树脂的粉末涂料比现有技术中的普通的双酚A型环氧树脂的粉末涂料的耐候性能更好。

并且由加速老化对比实验结果表明，本发明实施例6制备得到的耐候氢化双酚A型环氧树脂的粉末涂料比实施例1至5制备得到的耐候氢化双酚A型环氧树脂的粉末涂料的总色差更小，显示了更好的耐候性能，表明氢化双酚A型环氧树脂和聚酯树脂按一定比例混合作为基体树脂后，能增加稳定性，耐候性更加优越，实施例7制备得到的固体粉末涂料同样具有优异的耐候性能和稳定性能，取得了很好的技术效果。

2、耐化学腐蚀性测试项目为丙酮擦拭250下，抗化学腐蚀(45天，24℃)和抗氯离子渗透实验，测试样板为喷涂树脂粉末涂料的铝材质样板，具体耐化学腐蚀性测试结果如表9所示：

表9粉末涂料涂层耐化学腐蚀性测试结果

由表9的实验结果表明，本发明提供的耐候氢化双酚A型环氧树脂的粉末涂料具有优异的耐化学腐蚀性能，比现有技术中的普通的双酚A型环氧树脂液体涂料具有更好的耐化学腐蚀性，作为室外耐候涂层使用寿命更长。且由实验结果可看出实施例6制备得到的氢化双酚A型环氧树脂的粉末涂料比实施例1至4制备得到的氢化双酚A型环氧树脂的粉末涂料显示出了更好的耐化学腐蚀性。

本发明提供的固体粉末涂料不仅具有很好的柔韧性、硬度、附着力等综合性能，且具有很好的耐化学、耐气候、可装饰性强的优点，且化学性质稳定，便于储存运输，应用范围广泛，可以在户外长期使用，寿命能达15年，克服了现有液体涂料的缺点，有望成为新一代耐候性的固体粉末涂料。

Claims

1.一种具有耐候性的氢化双酚A型环氧粉末涂料，其特征在于，它由下列重量份数的原料制成：

所述的其它助剂为消光剂、封闭型异氰酸酯固化剂；

所述的聚酯树脂为耐候型的羧基聚酯树脂或耐候型的羟基聚酯树脂中的一种；

所述的颜填料为有机颜填料或者为无机颜填料。

2.一种制备权利要求1所述的具有耐候性的氢化双酚A型环氧粉末涂料的方法，其特征在于包括以下步骤：

①按权利要求1所述的重量份数选取氢化双酚A型环氧树脂、聚酯树脂、固化剂、流平剂、脱气剂、颜填料和其它助剂放入混料罐，然后通过挤出机挤出后，通过关风机冷却得到压片料；

3.根据权利要求1所述的具有耐候性的氢化双酚A型环氧粉末涂料的制备方法，其特征在于，步骤①中所述的其它助剂为消光剂、封闭型异氰酸酯固化剂。

4.根据权利要求1所述的具有耐候性的氢化双酚A型环氧粉末涂料的制备方法，其特征在于，步骤①中所述的聚酯树脂为耐候型的羧基聚酯树脂或耐候型的羟基聚酯树脂。

5.权利要求1所述的具有耐候性的氢化双酚A型环氧粉末涂料在制备变压器、互感器、墙壁、船舶、桥梁、路标、广告、风机叶片、LED或木纹家具的耐候性涂层中的应用。