CN103122206A

CN103122206A - 一种环保型超耐候粉末涂料组合物及制备方法

Info

Publication number: CN103122206A
Application number: CN2013100775458A
Authority: CN
Inventors: 鲍远志; 翁世兵
Original assignee: LIU'AN JIETONGDA CHEMICAL CO Ltd
Current assignee: LIU'AN JIETONGDA CHEMICAL CO Ltd
Priority date: 2013-03-12
Filing date: 2013-03-12
Publication date: 2013-05-29

Abstract

本发明公开了一种环保型超耐候粉末涂料组合物及制备方法。涉及粉末涂料领域，它主要由羟烷基酰胺固化剂组合物，聚酯树脂，颜填料及其他助剂组成。本发明首先制备了耐黄变、抗缩孔、固化温度低（反应活性较高）的羟烷基酰胺固化剂组合物，进一步采用所述的固化剂组合物与Primid专用羧基聚酯、颜填料及其他助剂一起经熔融混炼、挤出压片、粉碎过筛得到本发明的粉末涂料组合物。本发明的粉末涂料组合物固化后涂层具有优异的耐候性和耐泛黄性能，可广泛应用于高铁站台、高铁门窗、广场建筑等户外设施涂装。本发明的组合物采用安全低毒的羟烷基酰胺作为固化剂，与传统的TGIC型粉末涂料相比，具有更加安全、环保和节能的特点。

Description

一种环保型超耐候粉末涂料组合物及制备方法

技术领域：

本发明涉及粉末涂料领域，具体涉及一种环保型超耐候粉末涂料组合物及制备方法。

背景技术：

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。

聚酯／TGIC型粉末涂料是目前聚酯系列中耐候性较好的一种。聚酯与固化剂TGIC交联时无挥发性物质产生，可制得无针孔的涂膜，且体系均一、稳定、可调，具有良好的耐热和耐候性能，可以基本满足市场的要求。但是其强烈的皮肤刺激性和潜在的致癌性,使其生产和销售都受到很大影响，被市场淘汰成为必然。其中，欧洲已经明文禁止TGIC在粉末涂料中的使用。

β-羟烷基酰胺（HAA）化合物是公认的低毒环保型化合物，在粉末涂料领域中作为聚酯树脂的固化剂，具有反应活性强、固化温度低、储存稳定性好等优点。目前，羟烷基酰胺体系已逐渐取代聚酯/TGIC成为最主要的户外粉末涂料体系。但其耐候性、耐黄变等性能在一定程度上取决于HAA产品的品质，因此，高品质HAA的开发正成为本领域开发热点。中国专利（CN 200910185459.2）发明了一种β-羟烷基酰胺的生产工艺，采用此工艺生产的产品Jietonda^®SA3120，不含残留催化剂、纯度高，耐候性和耐水解等应用性能都得到很大提高。因此采用高品质的HAA作为固化剂，进一步开发可满足户外耐候性涂装领域应用要求的超耐候性粉末涂料具有重要意义。

发明内容：

本发明目的是提供一种环境友好，节能高效，户外耐候性能优异，可应用于高速铁路、建筑涂料、汽车、工程机械、航空等户外领域的环保型超耐候粉末涂料组合物及制备方法。

为解决上述技术问题，本发明将以下三种组份，按照如下重量比例熔融混合或熔融挤出的方法制备而成：组份A占52～67%，组份B占3～10%，组份C占15～44%，组份D占1～8%。

本发明进一步优选技术方案在于，组份B由羟烷基酰胺、抗氧剂、紫外线光吸收剂和脱气剂组成。

本发明进一步优选技术方案在于，组份B中的羟烷基酰胺化合物化学通式如下所示：

式中，A表示一个单价或多价的有机基团；R₁代表H或一个C₁～C₅的烷基，R₂代表H或一个C₁～C₅的烷基或

，n是1～15的整数，n’是0或1。

本发明进一步优选技术方案在于，所述组份B中抗氧剂为固体，可选为亚磷酸酯类、受阻酚类、酚/亚磷酸酯混合物、内酯/亚磷酸酯混合物物质中的任意一种或者几种。

本发明进一步优选技术方案在于，所述组份B中紫外线吸收剂为三嗪类、苯并三唑类、受阻胺类紫外线吸收剂中的一种或者多种。

本发明进一步优选技术方案在于，所述组份B中所述的脱气剂为固体形式，选自α-羟基酮类、结晶性蜡类脱气剂中的一种或者多种。

本发明进一步优选技术方案在于，所述组份A为Primid型粉末涂料专用户外超耐久聚酯树脂。

本发明进一步优选技术方案在于，所述组份C均有较好的耐候性，如云母氧化铁、金红石型钛白粉等。

本发明进一步优选技术方案在于，所述的组份D可选为流平剂、电荷调整剂和附着力改性剂中的一种或多种。

本发明进一步优选技术方案在于，所述各个组份的质量百分数为：组份A占52～67%，组份B占3～10%，组份C占15～44%，组份D占1～8%。

一种环保型超耐候粉末涂料组合物制备方法，其特征在于，按以下操作进行：

将羟烷基酰胺化合物、抗氧剂、紫外光线吸收剂和脱气剂一起均匀干混，然后在90～130℃下以双螺杆或单螺杆挤出机混炼挤出、压片，冷却后粉碎、过120~200目筛，得到固化剂组合物；

按比例将组份A、组份B、组份C和组份D均匀混合，在90～130℃下、保持螺杆转速在2000～4000rpm，熔融混炼、挤出、压片，冷却后粉碎、过160~300目筛，即得本发明的环保型超耐候粉末涂料组合物，所制得粉末涂料组合物的固化温度为150～180℃，固化时间10～25分钟。

本发明首先将目前市场上有的羟烷基酰胺固化剂、抗氧剂、紫外光线吸收剂、脱气剂优化组合，制得了固化剂组合物。再优选专用户外耐候性树脂、具有较好耐候性能的颜填料以及功能助剂，熔融混炼，粉碎过筛后制得本发明的环保型超耐候粉末涂料组合物。所得的粉末涂料组合物固化形成的涂膜，耐候性能大大提高，500小时QUV-B（加速光老化试验）保光率达到85%左右。

具体实施方式：

下面对本发明的实施例进行说明，实施例不构成对本发明的限制：

典型的羟烷基酰胺固化剂可选自六安捷通达化工的SA3120、SA3120A,EMS 的Primid XL552、QM1260、SF4510，Degussa 的VestagonHA-320、EP-HA376等。

抗氧剂常温下为固体形式，包括：亚磷酸酯类，例如汽巴精化有限公司生产的IRGAFOS®168, IRGASFOS®126等；受阻酚类，例如汽巴精化有限公司生产的IRGANOX®1010, IRGANOX®1076， IRGANOX®245等；酚/亚磷酸酯混合物，如汽巴精化有限公司生产的IRGANOX®B225等；内酯/亚磷酸酯混合物，如汽巴精化有限公司生产的IRGAFOS®XP 60等。

紫外线吸收剂常温下为固体形式，包括：三嗪类，例如汽巴精化有限公司生产的TINUVIN®405等；苯并三唑类，例如紫外线吸收剂UV-P、汽巴精化有限公司生产的TINUVIN®900等；受阻胺类，如汽巴精化有限公司生产的TINUVIN®144等；及其上述三种类型产品的混合物。

脱气剂为固体形式的市售消泡除气类产品，包括α-羟基酮类，如二苯乙醇酮、Estron公司生产的Oxymelt®A-2、Oxymelt® A-4、Oxymelt®A-6；结晶性蜡类，如Lubrizol公司生产的POWDERADDTM 9062、LANCOTM PP1362D、LANCOTM Flow P 30，以及上述产品的类似产品，等等。

聚酯树脂为市售Primid型粉末涂料专用户外超耐久聚脂树脂，如帝斯曼Uralac®P885、Uralac®P800、Uralac®P6800等，氰特化工的CRYLCOAT4642-3，CRYLCOAT4433-4、CRYLCOAT4659-0等。

颜填料均为市售具有良好耐候性能，如云母氧化铁、金红石型钛白粉R902、硫酸钡W5HB等。

熔融混炼挤出法所采用的熔融混炼机可以是双螺杆或单螺杆混炼挤出机。

采用烟台东辉粉末设备有限公司的SLJ-30A试验室用双螺杆挤出机，按表1配方和条件，分别制得例1-例5的环保型超耐候粉末涂料。

实施例

实施例中所用配料如下：

SA3120，SA3120A，六安市捷通达化工有限责任公司产品；

IRGAFOS®168，IRGANOX®1076，IRGANOX®B225，Basf公司产品；

TINUVIN®900，TINUVIN®144， Basf公司产品；

Oxymelt® A-4，Estron公司产品；

POWDERADDTM 9062，LANCOTMPP1362D，Lubrizol公司生产；

Uralac®P885，帝斯曼公司生产；

CRYLCOAT 4642-3，CRYLCOAT 4433-4，氰特化工生产；

钛白粉R902，杜邦华佳化工有限公司；

硫酸钡W5HB，佛山市南海新涂钡业有限公司。

表1

产品性能测试

将表1中所有配方制得的粉末涂料用电晕喷枪静电喷涂在耐热的不锈钢板（0.5×70×100 mm）上，然后在170℃下烘烤20min，固化获得75μm左右厚度的涂膜，测冲击、流平、QUV-B（500小时）保光率。同法制备膜厚100μm的样板目测涂膜针孔。

另取每组膜厚为75μm样板在烘箱中200℃继续烘烤60分钟，用BYK色彩精灵CC-6807型色差计测定涂膜的b值，等相关性能见下表2。

表2

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本领域的技术人员应该了解本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的范围内。

Claims

1.一种环保型超耐候粉末涂料组合物，其特征在于,由下列成份组成：

组份A：超耐久聚酯树脂；

组份B：羟烷基酰胺固化剂组合物；

组份C：颜料、填料；

组份D：其他助剂。

2.如权利要求1所述的一种环保型超耐候粉末涂料组合物，其特征在于：组份B由羟烷基酰胺化合物、抗氧剂、紫外线吸收剂和脱气剂组成。

3.如权利要求2所述的一种环保型超耐候粉末涂料组合物，其特征在于，组份B中的羟烷基酰胺化合物化学通式如下所示：

，n是1-15的整数，n’是0或1。

4.如权利要求2所述一种环保型超耐候粉末涂料组合物，其特征在于，所述组份B中抗氧剂为固体，可选自亚磷酸酯类、受阻酚类、酚/亚磷酸酯混合物、内酯/亚磷酸酯混合物物质中的任意一种或者几种。

5.如权利要求2所述一种环保型超耐候粉末涂料组合物，其特征在于，所述组份B中紫外线吸收剂为三嗪类、苯并三唑类、受阻胺类紫外线吸收剂中的一种或者多种。

6.如权利要求2所述一种环保型超耐候粉末涂料组合物，其特征在于，所述组份B中所述的脱气剂为固体形式，选自α-羟基酮类、结晶性蜡类脱气剂中的一种或者多种。

7.如权利要求1所述一种环保型超耐候粉末涂料组合物，其特征在于，所述组份A为Primid型粉末涂料专用户外超耐久聚酯树脂。

8.如权利要求1所述一种环保型超耐候粉末涂料组合物，其特征在于，所述组份C均有较好的耐候性，如云母氧化铁、金红石型钛白粉。

9.如权利要求1所述一种环保型超耐候粉末涂料组合物，其特征在于，所述各个组份的质量百分数为：组份A占52～67%，组份B占3～10%，组份C占15～44%，组份D占1～8%。

10.一种环保型超耐候粉末涂料组合物制备方法，其特征在于，按以下操作进行：

将羟烷基酰胺化合物、抗氧剂、紫外光线吸收剂和脱气剂一起均匀干混，然后在90～130℃下以双螺杆或单螺杆挤出机混炼挤出、压片，冷却后粉碎、过筛，得到固化剂组合物；

按比例将组份A、组份B、组份C和组份D均匀混合，在90～130℃下、保持螺杆转速在2000～4000rpm，熔融混炼、挤出、压片，冷却后粉碎、过筛，即得本发明的环保型超耐候粉末涂料组合物，所制得粉末涂料组合物的固化温度为150～180℃，固化时间10～25分钟。