CN104046214A - 一种铝型材用节能环保低光泽聚酯丙烯酸粉末涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铝型材用节能环保低光泽聚酯丙烯酸粉末涂料及其制备方法，其配方包括重量百分比的原材料如下：端羧基饱和聚酯树脂38～44％，丙烯酸树脂10～16％，β-羟烷基酰胺0.8～1.2％，沉淀硫酸钡10～43％，二氧化钛0～30％以及固化促进剂RC5230.2～0.5％。本发明的涂料是一种具有无毒、环保、可低温固化的以及能获得超低光泽的节能环保耐候性、耐冲击性符合要求等优点的粉末涂料。适用于建筑型材和其它户外用金属制品的涂装。

Description

一种铝型材用节能环保低光泽聚酯丙烯酸粉末涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种粉末涂料，具体涉及一种铝型材用节能环保低光泽聚酯丙烯酸粉末涂料及其制备方法。

背景技术

我国现有的低光泽耐候性粉末涂料，多以聚酯/TGIC体系为主导，该体系固化温度高，TGIC的毒性较大，而且很难制备5％以下低光泽涂膜。

发明内容

本发明的目的，在于克服现有耐候性低光泽聚酯/TGIC体系的不足，提供一种铝型材用节能环保低光泽聚酯丙烯酸粉末涂料及其制备方法，通过加入丙烯酸树脂进行改性、选用环保型聚酯固化剂：β-羟烷基酰胺(HAA)，和能促进粉末涂料低温固化的低温固化促进剂：RC523。本发明不仅能提高粉末涂料的耐候性、降低涂膜的光泽度、提高涂膜的机械性能，如抗冲击性，而且具有显著地节能环保效果。

为达到上述目的，本发明采用如下的技术方案；一种铝型材用节能环保低光泽聚酯丙烯酸粉末涂料，其包括重量百分比的原材料如下：

作为优选方案，所述铝型材用节能环保低光泽聚酯丙烯酸粉末涂料，其包括重量百分比的原材料如下：

为了更好地实现本发明，所述二氧化钛为金红石型。

进一步，本发明的粉末涂料配方还包括流平剂，其重量百分比占所述粉末涂料配方的0.8～1.2％；本发明的粉末涂料配方还包括湿润剂，其重量百分比占所述粉末涂料配方的0.8～1.2％；还包括颜料，其为色素炭黑、群青、酞菁绿、永固黄或酞菁兰中的一种以上，所述颜料的总重量百分比占所述粉末涂料配方的0.1～4.5％。

具体地，所述丙烯酸树脂是含缩水甘油基的丙烯酸共聚物，所述固化促进剂RC523为一种鎓盐类催化剂，其为济南锐创化工科技有限公司所生产。

具体地，所述流平剂是丙烯酸丁酯的均聚物，所述湿润剂是丙烯酸酯的共聚物。

为达到本发明的目的，本发明还提供了另一技术方案；上述任一配比的铝型材用节能环保低光泽聚酯丙烯酸粉末涂料的制备方法，包括步骤依次如下：

第一步，将所述配方的原材料预混合；

第二步，将预混合后的原材料进行熔融混合挤出；

第三步，将挤出的物料压片、冷却、破碎然后进行微细粉碎；

第四步，将微细粉碎后的粉末涂料进行筛分。

具体地，所述第二步中的熔融混合挤出，是指用双螺杆挤出机对预混和的原材料进行熔融混和挤出，其中，挤出机1区的温度为115～125℃，2区的温度为105～115℃。

具体地，所述第三步的微细粉碎，是指用ACM磨对破碎后的物料进行微细粉碎至粉末粒径为10～100微米。

具体地，所述第四步的筛分，是指用180目筛网的旋转筛筛分至粉末涂料粒径为20～80微米。

本发明的铝型材用节能环保低光泽聚酯丙烯酸粉末涂料具有如下特点：

1、采用聚酯丙烯酸体系，与普通聚酯/TGIC相比，增加了丙烯酸树脂的含量而且没有使用普通低光泽聚酯/TGIC的蜡型消光剂。由于丙烯酸树脂的耐候性和涂膜硬度比端羧基饱和树脂要好，并且普通低光泽聚酯/TGIC的蜡型消光剂的用量大且耐候性差，从而使用丙烯酸消光能达到耐候性优异的技术效果，所以最终提高了户外用涂膜的耐候性和抗污染性；

2、使用环保型固化剂：HAA，HAA本身的毒性只有TGIC的5％左右，而且其固化反应时，只产生低分子化合物水，在生产过程中避免了TGIC对人体和环境造成的危害；

3、通过使用HAA固化剂固化，由于HAA的反应活性比TGIC的高，且加入鎓盐类固化促进剂：RC523，可促进聚酯丙烯酸以及HAA相互之间的反应速度，使粉末涂料在180℃交联固化，同现有聚酯/TGIC粉末涂料的固化温度为200℃相比，具有明显地节能效果；

4、由于如果要将普通聚酯/TGIC粉末涂膜降低光泽就必须加入大量蜡型消光剂，蜡型消光剂都有临界值，光泽不能降低至10％以下而且涂膜耐冲击性变差很多，不能满足铝型材使用要求，而通过聚酯丙烯酸以及HAA相互反应的化学消光方法可以将光泽降到5％以下而且耐冲击性良好。所以该体系可使涂膜光泽降低到5％以下且耐冲击性能良好，满足了铝型材的使用要求；

5、使用低酸值的聚酯树脂和活性较大的HAA，从而降低了固化剂HAA的用量，并且不需要加入大量价格昂贵的消光剂，因此，降低了粉末涂料的成本。

与现有技术相比，本发明的铝型材用节能环保低光泽聚酯丙烯酸粉末涂料，由于采用耐候性较好的丙烯酸树脂和环保型聚酯树脂固化剂，以及选用可促进粉末涂料低温固化的助剂，制备的低光泽耐候性聚酯丙烯酸粉末涂料，是一种具有无毒、环保、可低温固化的以及能获得超低光泽的节能环保耐候性、耐冲击性符合要求等优点的粉末涂料。适用于建筑型材和其它户外用金属制品的涂装。

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

附图说明

图1是本发明的流程图。

具体实施方式

请参阅图1，图1是本发明的流程图。

实施例一

按下述步骤制备铝型材用节能环保低光泽聚酯丙烯酸粉末涂料：

第一步，将下述配方的原材料预混合：

第二步，将预混合后的原材料用双螺杆挤出机进行熔融混炼挤出，其中，挤出机1区的温度为120℃，2区的温度为105℃；

第三步，将挤出的物料压片、冷却、破碎后再用ACM磨进行微细粉碎至粉末粒径为10～100微米；

第四步，将微细粉碎的粉末涂料用180目筛网的旋转筛筛分至粉末粒径20～80微米，制成粉末涂料产品。

优选地，本实施例一的流平剂采用宁波南海化学有限公司生产的588，湿润剂采用宁波南海化学有限公司生产的701B。

其中，所述挤出机1区为挤出机熔融混炼段，所述挤出机2区为挤出机送料段。

将制取的粉末涂料产品按相关标准进行测试，符合中华人民共和国国家标准《铝合金建筑型材第四部分：粉末喷涂型材》(GB5237.4--2008)的要求。

实施例二

按下述步骤制备铝型材用节能环保低光泽聚酯丙烯酸粉末涂料：

第一步，将下述配方的原材料预混合：

第二步，将预混合后的原材料，用双螺杆挤出机进行熔融混炼挤出，其中，挤出机1区的温度为120℃，2区的温度为105℃；

第三步，将挤出的物料压片、冷却、破碎后，再用ACM磨进行微细粉碎至粉末粒径为10～100微米；

第四步，将微细粉碎的粉末涂料，用180目筛网的旋转筛筛分至粉末粒径为20～80微米，制成粉末涂料产品。

优选地，本实施例二的流平剂采用宁波南海化学有限公司生产的588，湿润剂采用宁波南海化学有限公司生产的701B。

其中，所述挤出机1区为挤出机熔融混炼段，所述挤出机2区为挤出机送料段。

将制得的粉末涂料产品，按相关标准进行测试，符合中华人民共和国国家标准《铝合金建筑型材第四部分：粉末喷涂型材》的要求。

实施例三

按下述步骤制备铝型材用节能环保低光泽聚酯丙烯酸粉末涂料：

第一步，将下述配方的原材料预混合：

第二步，将预混合后的原材料，用双螺杆挤出机进行熔融混炼挤出；其中：挤出机1区的温度为115℃，2区的温度为105℃；

第三步，将挤出的物料压片、冷却、破碎后，用ACM磨进行微细粉碎至粉末粒径10～100微米；

第四步，将微细粉碎后的粉末，用180目筛网的旋转筛筛分至粉末粒径为20～80微米，制成粉末涂料产品。

优选地，本实施例三的流平剂采用宁波南海化学有限公司生产的588，湿润剂采用宁波南海化学有限公司生产的701B。

其中，所述挤出机1区为挤出机熔融混炼段，所述挤出机2区为挤出机送料段。

将制得的粉末涂料产品，按相关标准进行测试，符合中华人民共和国国家标准《铝合金型材第四部分：粉末喷涂型材》(GB5037.4--2008)的要求。

实施例四

按下述步骤制备铝型材用节能环保低光泽聚酯丙烯酸粉末涂料：

第一步，将下述配方的原材料预混合：

第二步，将预混合后的原材料，用双螺杆挤出机进行熔融混炼挤出，其中，挤出机1区的温度为120℃，2区的温度为105℃；

第三步，将挤出的物料压片、冷却、破碎后，用ACM磨进行微细粉碎至粉末粒径为10～100微米；

第四步，将微细粉碎的粉末涂料，用180目筛网的旋转筛筛分至粉末粒径为20～80微米，制成粉末涂料产品。

其中，所述挤出机1区为挤出机熔融混炼段，所述挤出机2区为挤出机送料段。

优选地，本实施例四的采用宁波南海化学有限公司生产的588，湿润剂采用宁波南海化学有限公司生产的701B。

将制得的粉末涂料产品，按相关标准进行测试，符合中华人民共和国国家标准《铝合金型材第四部分：粉末喷涂型材》(GB5037.4--2008)的要求。

实施例五

按下述步骤制备节能环保低光泽聚酯丙烯酸粉末涂料：

第一步，将下述配方的原材料预混合：

第二步，将预混合后的原材料，用双螺杆挤出机进行熔融混炼挤出，其中，挤出机1区的温度为115℃，2区的温度为105℃；

第三步，将挤出的物料压片、冷却、破碎后，用ACM磨进行微细粉碎至粉末粒径为10～100微米；

第四步，将微细粉末涂料用180目筛网的旋转筛筛分至粉末粒径为20～80微米，制成粉末涂料产品。

其中，所述挤出机1区为挤出机熔融混炼段，所述挤出机2区为挤出机送料段。

优选地，本实施例五的流平剂采用宁波南海化学有限公司生产的588，湿润剂采用宁波南海化学有限公司生产的701B。

将制得的粉末涂料产品，按相关标准进行测试，符合中华人民共和国国家标准《铝合金型材第四部分：粉末喷涂型材》(GB5037.4--2008)的要求。

对比例一

按下述步骤制备铝型材用低光泽聚酯/TGIC粉末涂料：

第一步，将下述配方的原材料预混合：

第二步，将预混合后的原材料，用双螺杆挤出机进行熔融混炼挤出，其中，挤出机1区的温度为120℃，2区的温度为105℃；

第三步，将挤出的物料压片、冷却、破碎后，再用ACM磨进行微细粉碎至粉末粒径为10～100微米；

第四步，将微细粉碎的粉末涂料，用180目筛网的旋转筛筛分至粉末粒径为20～80微米，制成粉末涂料产品。

其中，所述挤出机1区为挤出机熔融混炼段，所述挤出机2区为挤出机送料段。

优选地，本对比例一的流平剂采用宁波南海化学有限公司生产的588，湿润剂采用宁波南海化学有限公司生产的701B。

将制得的粉末涂料产品，按相关标准进行测试，符合中华人民共和国国家标准《铝合金建筑型材第四部分：粉末喷涂型材》的要求。

对比例二

按下述步骤制备铝型材用低光泽聚酯/TGIC粉末涂料：

第一步，将下述配方的原材料预混合：

第二步，将预混合后的原材料，用双螺杆挤出机进行熔融混炼挤出，其中，挤出机1区的温度为120℃，2区的温度为105℃；

第三步，将挤出的物料压片、冷却、破碎后，再用ACM磨进行微细粉碎至粉末粒径为10～100微米；

第四步，将微细粉碎的粉末涂料，用180目筛网的旋转筛筛分至粉末粒径为20～80微米，制成粉末涂料产品。

其中，所述挤出机1区为挤出机熔融混炼段，所述挤出机2区为挤出机送料段。

优选地，本对比例二的流平剂采用宁波南海化学有限公司生产的588，湿润剂采用宁波南海化学有限公司生产的701B。

将制得的粉末涂料产品，按相关标准进行测试，符合中华人民共和国国家标准《铝合金建筑型材第四部分：粉末喷涂型材》的要求。

对比例三

按下述步骤制备铝型材用低光泽聚酯/TGIC粉末涂料：

第一步，将下述配方的原材料预混合：

第二步，将预混合后的原材料，用双螺杆挤出机进行熔融混炼挤出，其中，挤出机1区的温度为120℃，2区的温度为105℃。

第三步，将挤出的物料压片、冷却、破碎后，再用ACM磨进行微细粉碎至粉末粒径为10～100微米；

第四步，将微细粉碎的粉末涂料，用180目筛网的旋转筛筛分至粉末粒径为20～80微米，制成粉末涂料产品。

其中，所述挤出机1区为挤出机熔融混炼段，所述挤出机2区为挤出机送料段。

优选地，本对比例三的流平剂采用宁波南海化学有限公司生产的588，湿润剂采用宁波南海化学有限公司生产的701B。

将制得的粉末涂料产品，按相关标准进行测试，符合中华人民共和国国家标准《铝合金建筑型材第四部分：粉末喷涂型材》的要求。

表1：本发明的节能环保低光泽聚酯丙烯酸粉末涂料与现有同类(聚酯/TGIC)型低光泽粉末涂料技术性能对比

本发明并不局限于上述实施方式，如果对本发明的各种改动或变型不脱离本发明的精神和范围，倘若这些改动和变型属于本发明的权利要求和等同技术范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型。

Claims (10)

1.一种铝型材用节能环保低光泽聚酯丙烯酸粉末涂料，其特征在于，其包括重量百分比的原材料如下：

2.如权利要求1所述铝型材用节能环保低光泽聚酯丙烯酸粉末涂料，其特征在于，其包括重量百分比的原材料如下：

3.如权利要求1或2所述铝型材用节能环保低光泽聚酯丙烯酸粉末涂料，其特征在于：还包括流平剂，其重量百分比占所述粉末涂料配方的0.8～1.2％。

4.如权利要求1或2所述铝型材用节能环保低光泽聚酯丙烯酸粉末涂料，其特征在于：还包括湿润剂，其重量百分比占所述粉末涂料配方的0.8～1.2％。

5.如权利要求1或2所述铝型材用节能环保低光泽聚酯丙烯酸粉末涂料，其特征在于：还包括颜料，其为色素炭黑、群青、酞菁绿、永固黄或酞菁兰中的一种以上。

6.如权利要求1或2所述铝型材用节能环保低光泽聚酯丙烯酸粉末涂料，其特征在于：所述丙烯酸树脂是含缩水甘油基的丙烯酸共聚物。

7.如权利要求1或2所述铝型材用节能环保低光泽聚酯丙烯酸粉末涂料，其特征在于：所述固化促进剂为RC523，其为一种鎓盐类催化剂。

8.如权利要求1或2所述铝型材用节能环保低光泽聚酯丙烯酸粉末涂料的制备方法，其特征在于，其步骤依次如下：

第一步，将所述配方的原材料预混合；

第二步，将预混合后的原材料进行熔融混合挤出；

第三步，将挤出的物料压片、冷却、破碎然后进行微细粉碎；

第四步，将微细粉碎后的粉末涂料进行筛分。

9.如权利要求8所述铝型材用节能环保低光泽聚酯丙烯酸粉末涂料的制备方法，其特征在于：所述第二步中的熔融混合挤出，是指用双螺杆挤出机对预混和的原材料进行熔融混和挤出，其中，挤出机1区的温度为115～125℃，2区的温度为105～115℃。

10.如权利要求8所述铝型材用节能环保低光泽聚酯丙烯酸粉末涂料的制备方法，其特征在于：所述第三步的微细粉碎，是指用ACM磨对破碎后的物料进行微细粉碎至粉末粒径为10～100微米。