CN105400254B - 一种耐候聚酯粉末涂料及其制备方法 - Google Patents
一种耐候聚酯粉末涂料及其制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种耐候聚酯粉末涂料及其制备方法,包括:线性端羟基聚酯预聚物、4,4‑六氟异丙基邻苯二甲酸酐、甲基丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、抗紫外涂料添加剂、有机硅助粘剂、纳米氧化锆、纳米氧化铝、颜填料、固化剂、流平剂和多功能助剂。其中,线性端羟基聚酯预聚物由含氟二醇和对苯二甲酸经缩聚聚合而成,将氟碳链直接引入到聚酯主链上,保证了制备的耐候聚酯粉末涂料具有耐水、耐热的特性。其次,抗紫外涂料添加剂赋予涂料很好的耐紫外线的能力,提高了耐候性。再次,有机硅助粘剂增强底材与涂料之间的附着力。因此,本发明制备的耐候聚酯粉末涂料具有耐水、耐热、耐紫外线的特性,且粉末涂料与底材的附着力强。
Description
技术领域
本发明涉及粉末涂料技术领域,尤其涉及一种耐候聚酯粉末涂料及其制备方法。
背景技术
粉末涂料是上世纪60年代发展起来的一门技术,具有低公害、涂装工艺简单、原料利用率高和涂层坚固的特点,并且装饰性较好,使用安全。纯聚酯粉末涂料是一种应用广泛的热固性粉末涂料,具有节约能源、环境友好、性能稳定、耐久性和耐候性好的优点,广泛应用于户外涂装。但是,纯聚酯粉末涂料用于户外环境时,常受到湿度、雨水、紫外光照射等气候因素的影响,导致涂膜的力学性能下降,出现裂纹和催化,膜体黄化等问题,缩短了使用寿命。因此有必要提高聚酯粉末涂料的耐水耐油性能,以及降低对紫外光的敏感性。
由于氟原子具有极化率小、碳-氟键键长较短、键能大、分子结构致密等特殊的物理化学性质,赋予了含氟聚合物表面自由能低、耐热性能突出、耐溶剂等特点,所以与其它的粉末涂料相比,含氟聚合物型的粉末涂料耐候性是最好的,而聚偏二氟乙烯粉末是具有最好户外稳定性的典型代表。但是纯的含氟聚合物往往价格很高,再加上熔体粘度高、与底材的附着力相对较差,所以单独使用聚偏氟乙烯这样的含氟聚合物作为制造粉末涂料的基料并不常见,而是在聚酯的主链或侧链上引入含氟链段,来制备氟化的聚酯型粉末涂料。
现有技术中制备含氟聚酯粉末涂料的方法包括:用3-氯-1-丙烯和含氟己二醇为原料制备主链为含氟的环氧树脂,并以此含氟环氧树脂为原料制备含氟涂膜;用甲基丙烯酸甲酯、含氟丙烯酸酯、丙烯酸丁酯和丙烯酸为原料合成含氟丙烯酸酯共聚物;通过原子转移自由基聚合制备半氟化氟碳双嵌段共聚物聚(甲基丙烯酸丁酯-全氟烷基丙烯酸酯)等等。以上方法中,氟碳链的引入明显地提高了涂膜的耐水以及耐热性能,但也存在成重量份复杂、制备过程步骤繁琐的问题,不仅如此,氟化的聚酯型粉末涂料还是未能解决涂料耐紫外线以及与底材的附着力差的技术问题。
发明内容
本发明解决的技术问题在于提供一种耐候聚酯粉末涂料及其制备方法,具有耐水、耐热、耐紫外线的特性,且粉末涂料与底材的附着力强。
有鉴于此,本发明提供了一种耐候聚酯粉末涂料,包括以下原料:
所述线性端羟基聚酯预聚物由式1所示的含氟二醇和对苯二甲酸经缩聚聚合而成,
OH-CH2-(CF2)n-CH2-OH,
式1)
n为1-8的整数。
优选的,所述线性端羟基聚酯预聚物的数均分子量为2000-15000。
优选的,所述线性端羟基聚酯预聚物按照如下方法制备:
将式1所示的含氟二醇、对苯二甲酸和第一溶剂放入带有搅拌器的反应釜中反应,反应温度为210-270℃,反应压力为0.02-0.1MPa,反应时间为2-12h,反应结束后先用丙酮稀释,再加入到体积比为1∶1的甲醇和水的混合溶剂中使产物沉淀析出,此过程重复三次,将得到的产物在100℃下真空干燥,得到线性端羟基聚酯预聚物,所述含氟二醇与对苯二甲酸的摩尔比为1.2-1.7∶1,
OH-CH2-(CF2)n-CH2-OH,
式1)
n为1-8的整数。
优选的,所述抗紫外涂料添加剂由如下原料制备:
纳米二氧化硅3~5重量份、纳米二氧化锌5~6重量份、纳米二氧化铈4~6重量份、去离子水15~25重量份、正辛醇25~35重量份、KH550硅烷偶联剂8~10重量份、水性聚氨酯200~300重量份、水性环氧树脂10~15重量份。
优选的,所述抗紫外涂料添加剂按照如下方法制备:
将3~5重量份纳米二氧化硅、5~6重量份纳米二氧化锌和4~6重量份纳米二氧化铈加入到由去离子水和正辛醇混合得到的混合溶液中,搅拌均匀后滴加8~10重量份KH550硅烷偶联剂,然后反应2~3h,得到抗紫外线纳米复合材料浆料;
将所述抗紫外线纳米复合材料浆料加入200~300重量份水性聚氨酯中,用高速分散机在900~1100rpm条件下,分散15~20min后加入10~15重量份水性环氧树脂,然后继续分散15~20min,烘干,研磨后得到抗紫外涂料添加剂。
优选的,所述有机硅助粘剂按照如下方法制备:
将5-6重量份纳米二氧化硅加入乙醇和去离子水的混合液中,滴加4重量份环氧硅烷偶联剂,然后加入0.3重量份吐温20、1重量份异丙醇和1重量份消泡剂,以300-500rpm的速度常温搅拌20-30min,得到第一混合物;
向所述第一混合物中加入20-30重量份有机硅树脂和10-15重量份丙烯酸酯,以300-500rpm的速度常温搅拌20-30min,得到第二混合物;
向所述第二混合物中加入0.5重量份氢氧化钠、2-4重量份二甲基亚砜和4-6重量份环氧氯丙烷,升温至40℃,以300-500rpm的速度常温搅拌30-50min,烘干后得有机硅助粘剂。
优选的,所述固化剂为4-二甲氨基吡啶或三氟甲磺酸。
优选的,所述流平剂为聚丙烯酸树脂。
优选的,所述多功能助剂为科宁化工有限公司生产的型号为AMP-95的多功能助剂。
相应的,本发明还提供一种耐候聚酯粉末涂料的制备方法,包括以下步骤:将30-50重量份线性端羟基聚酯预聚物、10-30重量份4,4-六氟异丙基邻苯二甲酸酐、5-8重量份甲基丙烯酸六氟丁酯、3-5重量份甲基丙烯酸缩水甘油酯、4-8重量份抗紫外涂料添加剂、10-15重量份有机硅助粘剂、2-4重量份纳米氧化锆、2-3重量份纳米氧化铝、5-30重量份颜填料、1-10重量份固化剂、5-29重量份流平剂和2-4重量份多功能助剂混合,加入双螺杆挤出机中进行共混、挤出,粉碎和过筛后得到耐候聚酯粉末涂料,所述双螺杆混炼机的共混挤出温度为:一区180℃,二区190℃,三区200℃,四区210℃,五区220℃,机头170℃;螺杆转速为200r/min,所述线性端羟基聚酯预聚物由式1所示的含氟二醇和对苯二甲酸经缩聚聚合而成,
OH-CH2-(CF2)n-CH2-OH,
式1)
n为1-8的整数。
本发明提供了一种耐候聚酯粉末涂料及其制备方法,包括以下原料:线性端羟基聚酯预聚物、4,4-六氟异丙基邻苯二甲酸酐、甲基丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、抗紫外涂料添加剂、有机硅助粘剂、纳米氧化锆、纳米氧化铝、颜填料、固化剂、流平剂和多功能助剂。与现有技术相比,线性端羟基聚酯预聚物由含氟二醇和对苯二甲酸经缩聚聚合而成,以含氟二醇为原料,将氟碳链直接引入到聚酯主链上,保证了制备的耐候聚酯粉末涂料具有耐水、耐热的特性。其次,抗紫外涂料添加剂赋予涂料很好的耐紫外线的能力,提高了耐候性。再次,机硅助粘剂增强底材与涂料之间的附着力。因此,本发明制备的耐候聚酯粉末涂料具有耐水、耐热、耐紫外线的特性,且粉末涂料与底材的附着力强。
具体实施方式
为了进一步理解本发明,下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述,但是应当理解,这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点,而不是对本发明权利要求的限制。
本发明实施例公开了一种耐候聚酯粉末涂料,包括以下原料:
所述线性端羟基聚酯预聚物由式1所示的含氟二醇和对苯二甲酸经缩聚聚合而成,
OH-CH2-(CF2)n-CH2-OH,
式1)
n为1-8的整数。
作为优选方案,所述线性端羟基聚酯预聚物的数均分子量为2000-15000,更优选为4000-12000,更优选为6000-10000。
作为优选方案,所述线性端羟基聚酯预聚物按照如下方法制备:将式1所示的含氟二醇、对苯二甲酸和第一溶剂放入带有搅拌器的反应釜中反应,反应温度为210-270℃,反应压力为0.02-0.1MPa,反应时间为2-12h,反应结束后先用丙酮稀释,再加入到体积比为1∶1的甲醇和水的混合溶剂中使产物沉淀析出,此过程重复三次,将得到的产物在100℃下真空干燥,得到线性端羟基聚酯预聚物,所述含氟二醇与对苯二甲酸的摩尔比为1.2-1.7∶1,
OH-CH2-(CF2)n-CH2-OH,
式1)
n为1-8的整数。
其中,所述第一溶剂为甲苯、甲苯与甲基吡咯烷酮的双组重量份溶剂、甲苯与二甲基乙酰胺的双组重量份溶剂。其中,所述甲苯与甲基吡咯烷酮的体积比优选为1∶9。甲苯的作用是与水形成共沸物,带走酯化过程中生成的水,促进酯化反应的顺利进行。
本发明以含氟二醇取代现有技术中的乙二醇,与对苯二甲酸进行缩聚反应,制备低分子量的聚酯,将氟碳链直接引入到聚酯主链上,避免了以往氟化聚酯中接枝反应、制备含氟丙烯酸共聚物的繁琐步骤,简化工艺,节约成本。
所述4,4-六氟异丙基邻苯二甲酸酐与端羟基聚酯预聚物上的端羟基发生开环反应,起到扩联剂的作用。本发明以4,4-六氟异丙基邻苯二甲酸酐代替现有技术中使用的邻苯二甲酸酐和异氰酸酯,进一步提高了产物的含氟量。
所述抗紫外涂料添加剂由如下原料制备:纳米二氧化硅3~5重量份、纳米二氧化锌5~6重量份、纳米二氧化铈4~6重量份、去离子水15~25重量份、正辛醇25~35重量份、KH550硅烷偶联剂8~10重量份、水性聚氨酯200~300重量份、水性环氧树脂10~15重量份。
所述抗紫外涂料添加剂优选按照如下方法制备:将3~5重量份纳米二氧化硅、5~6重量份纳米二氧化锌和4~6重量份纳米二氧化铈加入到由去离子水和正辛醇混合得到的混合溶液中,搅拌均匀后滴加8~10重量份KH550硅烷偶联剂,然后反应2~3h,得到抗紫外线纳米复合材料浆料;将所述抗紫外线纳米复合材料浆料加入200~300重量份水性聚氨酯中,用高速分散机在900~1100rpm条件下,分散15~20min后加入10~15重量份水性环氧树脂,然后继续分散15~20min,烘干,研磨后得到抗紫外涂料添加剂。
其中,水性聚氨酯对紫外线短波有较强的吸收能力,所述水性聚氨酯的固含量优选为55%。纳米二氧化硅、纳米二氧化铈具有吸收紫外线的能力,纳米氧化锌禁带宽度大于4.5ev,吸收波长为280~320nm的紫外线,另外纳米氧化锌的颗粒尺寸远小于紫外线的波长,纳米粒子可将作用于其上的紫外线向各个方向散射,从而减少照射方向的紫外线强度。
本发明采用的抗紫外涂料添加剂为一种纳米材料与水性聚氨酯、水性环氧树脂复合而成的抗紫外吸收剂的涂料添加剂,此种抗紫外线涂料添加剂可以均匀分散于粉末涂料中。此种抗紫外线涂料添加剂环保污染物且赋予涂料层有很好的耐紫外线的能力,大大提高了耐候性。
作为优选方案,所述有机硅助粘剂按照如下方法制备:将5-6重量份纳米二氧化硅加入乙醇和去离子水的混合液中,滴加4重量份环氧硅烷偶联剂,然后加入0.3重量份吐温20、1重量份异丙醇和1重量份消泡剂,以300-500rpm的速度常温搅拌20-30min,得到第一混合物;向所述第一混合物中加入20-30重量份有机硅树脂和10-15重量份丙烯酸酯,以300-500rpm的速度常温搅拌20-30min,得到第二混合物;向所述第二混合物中加入0.5重量份氢氧化钠、2-4重量份二甲基亚砜和4-6重量份环氧氯丙烷,升温至40℃,以300-500rpm的速度常温搅拌30-50min,烘干后得有机硅助粘剂。
本发明采用的有机硅助粘剂可以增强底材与涂料之间的附着力,使涂料与底材不易脱落,解决了涂料经长时间风干之后与底材粘结不好的技术问题。
所述的纳米氧化锆降低了涂层的导热系数,改善了涂料的耐洗刷性和涂膜表面自洁性,还能增加涂料体系的亲和性,改善涂料的悬浮稳定性。
所述纳米氧化铝可以有效降低成本,能获得明显的增强效果,大幅度提高隔热效果。
所述颜填料优选包括颜料和填料,颜料优选为钛白、炭黑、群青、铁红、云母氧化铁或铁墨;填料优选为滑石粉、高岭土或轻质碳酸钙。
所述固化剂优选为4-二甲氨基吡啶或者三氟甲磺酸,其作用为促进酸酐与端羟基的开环反应;
所述流平剂优选为聚丙烯酸树脂;
所述多功能助剂为科宁化工有限公司生产的型号为AMP-95的多功能助剂。
相应的,本发明还提供一种耐候聚酯粉末涂料的制备方法,包括以下步骤:将30-50重量份线性端羟基聚酯预聚物、10-30重量份4,4-六氟异丙基邻苯二甲酸酐、5-8重量份甲基丙烯酸六氟丁酯、3-5重量份甲基丙烯酸缩水甘油酯、4-8重量份抗紫外涂料添加剂、10-15重量份有机硅助粘剂、2-4重量份纳米氧化锆、2-3重量份纳米氧化铝、5-30重量份颜填料、1-10重量份固化剂、5-29重量份流平剂和2-4重量份多功能助剂混合,加入双螺杆挤出机中进行共混、挤出,粉碎和过筛后得到耐候聚酯粉末涂料,所述双螺杆混炼机的共混挤出温度为:一区180℃,二区190℃,三区200℃,四区210℃,五区220℃,机头170℃;螺杆转速为200r/min,所述线性端羟基聚酯预聚物由式1所示的含氟二醇和对苯二甲酸经缩聚聚合而成,
OH-CH2-(CF2)n-CH2-OH,
式1)
n为1-8的整数。
从以上方案可以看出,本发明提供了一种耐候聚酯粉末涂料及其制备方法,线性端羟基聚酯预聚物由含氟二醇和对苯二甲酸经缩聚聚合而成,以含氟二醇为原料,将氟碳链直接引入到聚酯主链上,保证了制备的耐候聚酯粉末涂料具有耐水、耐热的特性。其次,抗紫外涂料添加剂赋予涂料很好的耐紫外线的能力,提高了耐候性。再次,机硅助粘剂增强底材与涂料之间的附着力。
为了进一步理解本发明,下面结合实施例对本发明提供的技术方案进行详细说明,本发明的保护范围不受以下实施例的限制。
实施例1
按照下文所述重量份数比称取各种原料
所述的颜填料为钛白与滑石粉的混合物;
所述的固化剂为4-二甲基吡啶;
所述的流平剂为聚丙烯酸树脂;
所述氟化聚酯粉末涂料的制备过程主要包括四步:
(1)线性端羟基聚酯预聚物的合成:将含氟丙二醇、对苯二甲酸以及100ml甲苯放入带有搅拌器的反应釜中,含氟丙二醇用量为对苯二甲酸的1.2倍(摩尔比),反应温度为210℃,并施加约0.02MPa的压力,反应时间为2h,反应结束后先用丙酮稀释,再加入到体积比为1∶1的甲醇和水混合溶剂中使产物沉淀析出,此过程重复三次,将得到的产物在100℃下,真空干燥24h,得到端羟基聚酯预聚物;
(2)抗紫外线粉末添加剂的合成,原料组分包括如下重量份的各个物质:
纳米二氧化硅4重量份、纳米二氧化锌5重量份、纳米二氧化铈5、去离子水25重量份、正辛醇35重量份、KH550硅烷偶联剂8重量份、水性聚氨酯200重量份、水性环氧树脂10重量份。
所述水性聚氨酯的固含量为55%。
由如下步骤制备而成的:
L1、将纳米二氧化硅、纳米二氧化锌和纳米二氧化铈加入到由去离子水和正辛醇混合得到的混合溶液中,搅拌均匀后滴加KH550硅烷偶联剂,然后反应2~3h,得到抗紫外线纳米复合材料浆料;
L2、步骤L1所制得的抗紫外线纳米复合材料浆料加至水性聚氨酯中,用高速分散机在900~1100rpm条件下,分散15~20min后,加入有水性环氧树脂,然后继续分散15~20min,烘干,研磨得抗紫外涂料添加剂。
(3)有机硅助粘剂的合成
将5-6重量份的纳米二氧化硅加入到含有20重量份的乙醇以及30重量份的去离子水中,滴加4重量份KH560(环氧硅烷偶联剂),然后加入0.3重量份的吐温20,1重量份的异丙醇,1重量份的消泡剂,300-500rpm下常温搅拌20-30min,加入25重量份的有机硅树脂,12重量份丙烯酸酯,300-500rpm下常温搅拌20-30min,加入0.5重量份的氢氧化钠,3重量份的二甲基亚砜,5重量份的环氧氯丙烷,升温至40℃,300-500rpm下常温搅拌30-50min,常温烘干,得有机硅助粘剂。
(4)耐候聚酯粉末涂料的制备:
将按照上述质量分数比称去的各原料按照顺序加入混合料斗,加料顺序为线性端羟基聚酯预聚物、4,4-六氟异丙基邻苯二甲酸酐、甲基丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯,抗紫外线的涂料添加剂、有机硅助粘剂、纳米氧化锆、纳米氧化铝、颜填料、流平剂、多功能助剂,最后加入固化剂。搅拌混匀后通过双螺杆挤出,再经粉碎、过筛,得到粉末涂料产品,其中双螺杆混炼机的共混挤出温度为:一区180℃,二区190℃,三区200℃,四区210℃,五区220℃,机头170℃;螺杆转速200r/min。
实施例2
按照下文所述重量份数比称取各种原料
所述的颜填料为炭黑和高岭土的混合物,重量比为1∶1;
所述的固化剂为4-二甲基吡啶;
所述的流平剂为聚丙烯酸树脂;
所述氟化聚酯粉末涂料的制备过程主要包括四步:
(1)线性端羟基聚酯预聚物的合成:将含氟己二醇、对苯二甲酸以及10ml甲苯和90ml甲基吡咯烷酮放入带有搅拌器的反应釜中,含氟己二醇用量为对苯二甲酸的1.4倍(摩尔比),反应温度为230℃,并施加约0.04MPa的压力,反应时间为6h,反应结束后先用丙酮稀释,再加入到体积比为1∶1的甲醇和水混合溶剂中使产物沉淀析出,此过程重复三次,将得到的产物在100℃下,真空干燥24h,得到端羟基聚酯预聚物;
(2)抗紫外线粉末添加剂的合成,原料组分包括如下重量重量份的各个物质:
纳米二氧化硅3重量份、纳米二氧化锌6重量份、纳米二氧化铈4、去离子水20重量份、正辛醇30重量份、KH550硅烷偶联剂8重量份、水性聚氨酯250重量份、水性环氧树脂15重量份。
所述水性聚氨酯的固含量为55%。
由如下步骤制备而成的:
L1、将纳米二氧化硅、纳米二氧化锌和纳米二氧化铈加入到由去离子水和正辛醇混合得到的混合溶液中,搅拌均匀后滴加KH550硅烷偶联剂,然后反应2~3h,得到抗紫外线纳米复合材料浆料;
L2、步骤L1所制得的抗紫外线纳米复合材料浆料加至水性聚氨酯中,用高速分散机在900~1100rpm条件下,分散15~20min后,加入水性环氧树脂,然后继续分散15~20min,烘干,研磨得抗紫外线涂料添加剂。
(3)有机硅助粘剂的合成
将5-6重量份的纳米二氧化硅加入到含有20重量份的乙醇以及30重量份的去离子水中,滴加4重量份KH560(环氧硅烷偶联剂),然后加入0.3重量份的吐温20,1重量份的异丙醇,1重量份的消泡剂,300-500rpm下常温搅拌20-30min,加入20重量份的有机硅树脂,13重量份丙烯酸酯,300-500rpm下常温搅拌20-30min,加入0.5重量份的氢氧化钠,2重量份的二甲基亚砜,5重量份的环氧氯丙烷,升温至40℃,300-500rpm下常温搅拌30-50min,常温烘干,得有机硅助粘剂。
(4)耐候聚酯粉末涂料的制备:
将上述质量分数比称去的各原料按照顺序加入混合料斗,加料顺序为线性端羟基聚酯预聚物、4,4-六氟异丙基邻苯二甲酸酐、甲基丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯,抗紫外线的涂料添加剂、有机硅助粘剂、纳米氧化锆、纳米氧化铝、颜填料、流平剂、多功能助剂,最后加入固化剂。搅拌混匀后通过双螺杆挤出,再经粉碎、过筛,得到粉末涂料产品,其中双螺杆混炼机的共混挤出温度为:一区180℃,二区190℃,三区200℃,四区210℃,五区220℃,机头170℃;螺杆转速200r/min。
实施例3
按照下文所述重量份数比称取各种原料
所述颜填料为炭黑和高岭土的混合物,重量比为2∶1;
所述固化剂为三氟甲磺酸;
所述流平剂为聚丙烯酸树脂;
所述氟化聚酯粉末涂料的制备过程主要包括四步:
(1)线性端羟基聚酯预聚物的合成:将含氟己二醇、对苯二甲酸以及10ml甲苯和90ml甲基吡咯烷酮放入带有搅拌器的反应釜中,含氟己二醇用量为对苯二甲酸的1.4倍(摩尔比),反应温度为230℃,并施加约0.04MPa的压力,反应时间为6h,反应结束后先用丙酮稀释,再加入到体积比为1∶1的甲醇和水混合溶剂中使产物沉淀析出,此过程重复三次,将得到的产物在100℃下,真空干燥24h,得到端羟基聚酯预聚物;
(2)抗紫外线粉末添加剂的合成,原料组分包括如下重量重量份的各个物质:
纳米二氧化硅5重量份、纳米二氧化锌5~重量份、纳米二氧化铈5、去离子水25重量份、正辛醇35重量份、KH550硅烷偶联剂9重量份、水性聚氨酯300重量份、水性环氧树脂15重量份。
所述水性聚氨酯的固含量为55%。
由如下步骤制备而成的:
L1、将纳米二氧化硅、纳米二氧化锌和纳米二氧化铈加入到由去离子水和正辛醇混合得到的混合溶液中,搅拌均匀后滴加KH550硅烷偶联剂,然后反应2~3h,得到抗紫外线纳米复合材料浆料;
L2、步骤L1所制得的抗紫外线纳米复合材料浆料加至水性聚氨酯中,用高速分散机在900~1100rpm条件下,分散15~20min后,加入水性环氧树脂,然后继续分散15~20min,烘干,研磨得抗紫外吸收剂的涂料添加剂。
(3)有机硅助粘剂的合成
将5-6重量份的纳米二氧化硅加入到含有20重量份的乙醇以及30重量份的去离子水中,滴加4重量份KH560(环氧硅烷偶联剂),然后加入0.3重量份的吐温20,1重量份的异丙醇,1重量份的消泡剂,300-500rpm下常温搅拌20-30min,加入30重量份的有机硅树脂,15重量份丙烯酸酯,300-500rpm下常温搅拌20-30min,加入0.5重量份的氢氧化钠,4重量份的二甲基亚砜,6重量份的环氧氯丙烷,升温至40℃,300-500rpm下常温搅拌30-50min,常温烘干,得有机硅助粘剂。
(4)耐候聚酯粉末涂料的制备:
将按照上述质量分数比称去的各原料按照顺序加入混合料斗,加料顺序为线性端羟基聚酯预聚物、4,4-六氟异丙基邻苯二甲酸酐、甲基丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯,抗紫外线的涂料添加剂、有机硅助粘剂、纳米氧化锆、纳米氧化铝、颜填料、流平剂、多功能助剂,最后加入固化剂。搅拌混匀后通过双螺杆挤出,再经粉碎、过筛,得到粉末涂料产品,其中双螺杆混炼机的共混挤出温度为:一区180℃,二区190℃,三区200℃,四区210℃,五区220℃,机头170℃;螺杆转速200r/min。
对本发明实施例制备的耐候聚酯粉末涂料的性能进行检测,结果如表1所示。
表1 实施例制备的耐候聚酯粉末涂料的性能测试结果
以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (9)
1.一种耐候聚酯粉末涂料,其特征在于,包括以下原料:
所述线性端羟基聚酯预聚物由式1所示的含氟二醇和对苯二甲酸经缩聚聚合而成,
OH-CH2-(CF2)n-CH2-OH,
式1)
n为1-8的整数。
2.根据权利要求1所述的耐候聚酯粉末涂料,其特征在于,所述线性端羟基聚酯预聚物的数均分子量为2000-15000。
3.根据权利要求1所述的耐候聚酯粉末涂料,其特征在于,所述抗紫外涂料添加剂由如下原料制备:
纳米二氧化硅3~5重量份、纳米二氧化锌5~6重量份、纳米二氧化铈4~6重量份、去离子水15~25重量份、正辛醇25~35重量份、KH550硅烷偶联剂8~10重量份、水性聚氨酯200~300重量份、水性环氧树脂10~15重量份。
4.根据权利要求1所述的耐候聚酯粉末涂料,其特征在于,所述抗紫外涂料添加剂按照如下方法制备:
将3~5重量份纳米二氧化硅、5~6重量份纳米二氧化锌和4~6重量份纳米二氧化铈加入到由去离子水和正辛醇混合得到的混合溶液中,搅拌均匀后滴加8~10重量份KH550硅烷偶联剂,然后反应2~3h,得到抗紫外线纳米复合材料浆料;
将所述抗紫外线纳米复合材料浆料加入200~300重量份水性聚氨酯中,用高速分散机在900~1100rpm条件下,分散15~20min后加入10~15重量份水性环氧树脂,然后继续分散15~20min,烘干,研磨后得到抗紫外涂料添加剂。
5.根据权利要求1所述的耐候聚酯粉末涂料,其特征在于,所述有机硅助粘剂按照如下方法制备:
将5-6重量份纳米二氧化硅加入乙醇和去离子水的混合液中,滴加4重量份环氧硅烷偶联剂,然后加入0.3重量份吐温20、1重量份异丙醇和1重量份消泡剂,以300-500rpm的速度常温搅拌20-30min,得到第一混合物;
向所述第一混合物中加入20-30重量份有机硅树脂和10-15重量份丙烯酸酯,以300-500rpm的速度常温搅拌20-30min,得到第二混合物;
向所述第二混合物中加入0.5重量份氢氧化钠、2-4重量份二甲基亚砜和4-6重量份环氧氯丙烷,升温至40℃,以300-500rpm的速度常温搅拌30-50min,烘干后得有机硅助粘剂。
6.根据权利要求1所述的耐候聚酯粉末涂料,其特征在于,所述固化剂为4-二甲氨基吡啶或三氟甲磺酸。
7.根据权利要求1所述的耐候聚酯粉末涂料,其特征在于,所述流平剂为聚丙烯酸树脂。
8.根据权利要求1所述的耐候聚酯粉末涂料,其特征在于,所述多功能助剂为科宁化工有限公司生产的型号为AMP-95的多功能助剂。
9.一种耐候聚酯粉末涂料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
将30-50重量份线性端羟基聚酯预聚物、10-30重量份4,4-六氟异丙基邻苯二甲酸酐、5-8重量份甲基丙烯酸六氟丁酯、3-5重量份甲基丙烯酸缩水甘油酯、4-8重量份抗紫外涂料添加剂、10-15重量份有机硅助粘剂、2-4重量份纳米氧化锆、2-3重量份纳米氧化铝、5-30重量份颜填料、1-10重量份固化剂、5-29重量份流平剂和2-4重量份多功能助剂混合,加入双螺杆挤出机中进行共混、挤出,粉碎和过筛后得到耐候聚酯粉末涂料,所述双螺杆混炼机的共混挤出温度为:一区180℃,二区190℃,三区200℃,四区210℃,五区220℃,机头170℃;螺杆转速为200r/min,所述线性端羟基聚酯预聚物由式1所示的含氟二醇和对苯二甲酸经缩聚聚合而成,
OH-CH2-(CF2)n-CH2-OH,
式1)
n为1-8的整数。
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