CN107793810A - 聚酯透明粉末涂料及其制备方法 - Google Patents

聚酯透明粉末涂料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种聚酯透明粉末涂料，按照重量配比份是聚酯为50‑60份，固化剂为10‑15份，流平剂为1‑5份，光稳定剂为0.2‑1.0份，消泡剂为0.2‑1.0份，复合填料为25‑35份；其中所述改性剂按重量份包括30‑50份单丁基氧化锡、10‑15份季铵盐、20‑30份氟化丙烯酸酯、1‑5份稀土元素以及1‑5份二氧化钛；所述复合填料按重量份包括40‑50份硫酸钡、20‑30份碳酸钙、10‑15份二氧化硅、1‑5份氟化硅、1‑5份石墨烯。本发明得到的聚酯透明粉末涂料，其不仅具有高度透明性和优异流平性，而且能够在低温条件下快速固化，其固化速度为200℃/3min。

Description

聚酯透明粉末涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种涂料，特别是聚酯透明粉末涂料及其制备方法。
背景技术
目前，粉末涂料是指以热固性树脂作为成膜物质，加入起交联反应的固化剂经加热后能形成不溶不熔的质地坚硬涂层。温度再高该涂层也不会像热塑性涂层那样软化，而只能发生分解。由于热固性粉末涂料所采用的树脂为聚合度较低的预聚物，分子量较低，所以涂层的流平性较好，具有较好的装饰性，而且低分子量的预聚物经固化后，能形成网状交联的大分子，因而涂层具有较好防腐性和机械性能，故粉末涂料发展尤为迅速。
其中的透明粉末涂料主要有丙烯酸树脂系列、聚酯树脂系列。丙烯酸透明粉末涂料其涂层透明性好，交联密度高，耐候性优异，涂层综合性能好。但因其生产和涂装工艺要求高，原料成本和制造成本高，从而使其应用和推广受到较大的限制。聚酯透明粉末涂料一般以聚酯树脂为基料，以封闭性异氰酸酯为固化剂制备而成，与现有粉末涂料品种兼容性较好，原料成本和生产成本较低，但由于聚酯透明粉末涂料相对于丙烯酸树脂折光系数高的特性和特点，由其制得的透明粉末涂料涂膜的透明性稍差，同时透明涂膜的流平性能也较差。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述现有技术的不足而提供一种高度透明性和优异流平性的聚酯透明粉末涂料及其制备方法。
为了实现上述目的，本发明所设计的聚酯透明粉末涂料，包括聚酯、固化剂、流平剂、消泡剂、复合填料和改性剂，上述组分按照重量配比份是聚酯为50-60份，固化剂为10-15份，流平剂为1-5份，光稳定剂为0.2-1.0份，消泡剂为0.2-1.0份，复合填料为25-35份；其中所述改性剂按重量份包括30-50份单丁基氧化锡、10-15份季铵盐、20-30份氟化丙烯酸酯、1-5份稀土元素以及1-5份二氧化钛；所述复合填料按重量份包括40-50份硫酸钡、20-30份碳酸钙、10-15份二氧化硅、1-5份氟化硅、1-5份石墨烯。
所述改性剂中的单丁基氧化锡和季铵盐可以降低固化剂的固化温度，提高固化速度，由于在没有达到固化温度之前无分子量的增长，故可以达到优异的流平效果。氟化丙烯酸酯可以提高丙烯酸树脂抗沾污性、耐候性及光学性能。而稀土元素则起到联结的作用，使得上述单丁基氧化锡和季铵盐以及氨可以更好的发挥协同作用。二氧化钛则大大提高涂料的耐候性能，并解决了为了提升耐候性添加较多光稳定剂时造成的黄变问题。
所述复合填料中的二氧化硅和氟化硅则可以提高涂料的附着力，石墨烯提高涂料的硬度，同时提高涂料的透明性和流平性。
所述固化剂为异氰酸酯、氨基树脂以及二甲基咪唑的混合物，其重量比为1:1:0.5。上述固化剂中的异氰酸酯和氨基树脂均可以实现快速固化的效果，而二甲基咪唑则起到催化的作用，从而实现能够在低温条件下快速固化，其固化速度为200℃/3min。
所述流平剂为有机硅改性丙烯酸酯聚合物或者聚乙烯醇缩丁醛。上述流平剂在提供良好流平性的同时，不会产生雾影也不降低表面硬度，有时还会提高表面硬度。
所述光稳定剂为受阻胺类光稳定剂，是一类用来抑制聚合物树脂的光氧降解，提高粉末涂膜耐候性的稳定化助剂。根据稳定机理的不同，光稳定剂可以分为光屏蔽剂、紫外线吸收剂、激发态猝灭剂和自由基捕获剂。由于粉末涂料的配方、固化过程、固化形式的多样化和复杂性，使得粉末涂料的光养护和光防护非常重要。其次光稳定剂对于涂料的光老化和延长涂膜的使用寿命效果十分显著。
所述消泡剂为常规乳化硅油，以甲基聚硅氧烷为主体的有机硅消泡剂。
一种聚酯透明粉末涂料的制备方法，包括以下步骤：先将40-50份硫酸钡、20-30份碳酸钙、10-15份二氧化硅、1-5份氟化硅、1-5份石墨烯混合，搅拌均匀，以150-200℃的温度加热10-15min后即制得复合填料；然后将30-50份单丁基氧化锡、10-15份季铵盐、20-30份氟化丙烯酸酯、1-5份稀土元素以及1-5份二氧化钛，加热至55-60℃，以400-600转/min的速度搅拌分散3-5min，即制得改性剂；最后将聚酯为50-60份，固化剂为10-15份，流平剂为1-5份，光稳定剂为0.2-1.0份，消泡剂为0.2-1.0份，复合填料为25-35份混合，放入高速混合机中混合充分，再将所得混合料投入到高速挤出机中混炼挤出，然后压片破碎后，再经过微粉碎机粉碎、过筛，即得所述聚酯透明粉末涂料。
本发明得到的聚酯透明粉末涂料，其不仅具有高度透明性和优异流平性，而且能够在低温条件下快速固化，其固化速度为200℃/3min。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进一步说明。
实施例1：
本实施例提供的聚酯透明粉末涂料，包括聚酯、固化剂、流平剂、消泡剂、复合填料和改性剂，上述组分按重量配比份是聚酯为50份，固化剂为10份，流平剂为1份，光稳定剂为0.2份，消泡剂为0.2份，复合填料为25份；其中所述改性剂按重量份包括30份单丁基氧化锡、10份季铵盐、20份氟化丙烯酸酯、1份稀土元素以及1份二氧化钛；所述复合填料按重量份包括40份硫酸钡、20份碳酸钙、10份二氧化硅、1份氟化硅、1份石墨烯。
所述固化剂为异氰酸酯、氨基树脂以及二甲基咪唑的混合物，其重量比为1:1:0.5。
所述流平剂为有机硅改性丙烯酸酯聚合物或者聚乙烯醇缩丁醛。
所述光稳定剂为受阻胺类光稳定剂。
所述消泡剂为常规乳化硅油。
一种聚酯透明粉末涂料的制备方法，包括以下步骤：先将40份硫酸钡、20份碳酸钙、10份二氧化硅、1份氟化硅、1份石墨烯混合，搅拌均匀，以150-200℃的温度加热10-15min后即制得复合填料；然后将30份单丁基氧化锡、10份季铵盐、20份氟化丙烯酸酯、1份稀土元素以及1份二氧化钛，加热至55-60℃，以400-600转/min的速度搅拌分散3-5min，即制得改性剂；最后将聚酯为50份，固化剂为10份，流平剂为1份，光稳定剂为0.2份，消泡剂为0.2份，复合填料为25份混合，放入高速混合机中混合充分，再将所得混合料投入到高速挤出机中混炼挤出，然后压片破碎后，再经过微粉碎机粉碎、过筛，即得所述聚酯透明粉末涂料。
本实施例制得聚酯透明粉末涂料涂覆于0.8mm厚的除油除锈冷轧钢板，膜厚50-80微米，经测试得其固化速度为200℃/3min。另外其机械性能和耐腐蚀性能的检测数据见表1。
实施例2：
本实施例提供的聚酯透明粉末涂料，其大体组分与制备方法与实施例1相同，其不同点在于所述聚酯透明粉末涂料按重量配比份是聚酯为60份，固化剂为15份，流平剂为5份，光稳定剂为1.0份，消泡剂为1.0份，复合填料为35份。
本实施例制得聚酯透明粉末涂料涂覆于0.8mm厚的除油除锈冷轧钢板，膜厚50-80微米，经测试得其固化速度为200℃/3min。另外其机械性能和耐腐蚀性能的检测数据见表1。
实施例3：
本实施例提供的聚酯透明粉末涂料，其大体组分与制备方法与实施例1相同，其不同点在于所述改性剂按重量份包括50份单丁基氧化锡、15份季铵盐、30份氟化丙烯酸酯、5份稀土元素以及5份二氧化钛。
本实施例制得聚酯透明粉末涂料涂覆于0.8mm厚的除油除锈冷轧钢板，膜厚50-80微米，经测试得其固化速度为200℃/3min。另外其机械性能和耐腐蚀性能的检测数据见表1。
实施例4：
本实施例提供的聚酯透明粉末涂料，其大体组分与制备方法与实施例1相同，其不同点在于所述复合填料按重量份包括50份硫酸钡、30份碳酸钙、15份二氧化硅、5份氟化硅、5份石墨烯。
本实施例制得聚酯透明粉末涂料涂覆于0.8mm厚的除油除锈冷轧钢板，膜厚50-80微米，经测试得其固化速度为200℃/3min。另外其机械性能和耐腐蚀性能的检测数据见表1。
表1不同实施例制得的聚酯透明粉末涂料的检测数据

Claims (6)

1.一种聚酯透明粉末涂料，其特征在于：包括聚酯、固化剂、流平剂、消泡剂、复合填料和改性剂，上述组分按照重量配比份是聚酯为50-60份，固化剂为10-15份，流平剂为1-5份，光稳定剂为0.2-1.0份，消泡剂为0.2-1.0份，复合填料为25-35份；其中所述改性剂按重量份包括30-50份单丁基氧化锡、10-15份季铵盐、20-30份氟化丙烯酸酯、1-5份稀土元素以及1-5份二氧化钛；所述复合填料按重量份包括40-50份硫酸钡、20-30份碳酸钙、10-15份二氧化硅、1-5份氟化硅、1-5份石墨烯。
2.根据权利要求1所述的聚酯透明粉末涂料，其特征在于：所述固化剂为异氰酸酯、氨基树脂以及二甲基咪唑的混合物，其重量比为1:1:0.5。
3.根据权利要求1所述的聚酯透明粉末涂料，其特征在于：所述流平剂为有机硅改性丙烯酸酯聚合物或者聚乙烯醇缩丁醛。
4.根据权利要求1所述的聚酯透明粉末涂料，其特征在于：所述光稳定剂为受阻胺类光稳定剂。
5.根据权利要求1所述的聚酯透明粉末涂料，其特征在于：所述消泡剂为常规乳化硅油。
6.根据权利要求1-5所述的聚酯透明粉末涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：先将40-50份硫酸钡、20-30份碳酸钙、10-15份二氧化硅、1-5份氟化硅、1-5份石墨烯混合，搅拌均匀，以150-200℃的温度加热10-15min后即制得复合填料；然后将30-50份单丁基氧化锡、10-15份季铵盐、20-30份氟化丙烯酸酯、1-5份稀土元素以及1-5份二氧化钛，加热至55-60℃，以400-600转/min的速度搅拌分散3-5min，即制得改性剂；最后将聚酯为50-60份，固化剂为10-15份，流平剂为1-5份，光稳定剂为0.2-1.0份，消泡剂为0.2-1.0份，复合填料为25-35份混合，放入高速混合机中混合充分，再将所得混合料投入到高速挤出机中混炼挤出，然后压片破碎后，再经过微粉碎机粉碎、过筛，即得所述聚酯透明粉末涂料。
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