CN108165065B - 一种低温固化环氧-聚酯型粉末涂料用消光剂 - Google Patents

Abstract

本发明提供的一种低温固化环氧‑聚酯型粉末涂料用消光剂，其组份为含有内催化剂的改性羧基丙烯酸树脂、有机酸金属盐类、硫代甲酸盐类、蜡类或蜡类似物，其中：含有内催化剂的改性羧基丙烯酸树脂占消光剂总重量的40‑60％wt；有机酸金属盐类占消光剂总重量的15‑30％wt；硫代甲酸盐类占消光剂总重量的15‑25％wt；蜡类或蜡类似物占消光剂总重量的5‑10％wt。通过将合成的改性羧基丙烯酸树脂进行细粉碎，控制粒径为20‑50μm，再与有机酸金属盐类，硫代甲酸盐类，蜡类或蜡类似物按一定比例在常温下混合制得。该消光剂能使环氧‑聚酯型粉末涂料在160℃低温固化条件下获得平整光滑、机械性能优异的消光表面。

Description

一种低温固化环氧-聚酯型粉末涂料用消光剂

技术领域

本发明涉及环氧-聚酯型粉末涂料技术领域，具体涉及一种低温固化环氧-聚酯型粉末涂料用消光剂。

背景技术

粉末涂料是一种固体份100％的,以粉末形态进行涂装形成涂膜的涂料。它与一般溶剂型涂料和水性涂料不同,不使用溶剂或水作为分散介质,而是借助空气作为分散介质。因此粉末涂料在生产和施工过程中不需要添加任何溶剂，对人体基本上无生理上的危害，低VOC排放的优点、对环境在操作以及施工过程中也较为安全，另外粉末涂料涂装较为简单可实现无人化生产，同时可回收利于从而节约了大量时间、空间以及能耗。伴随全球经济快速发展，人们对环保、安全日益关注，粉末涂料以其无毒、环保得到人们的青睐，呈现高速发展势头，而随着人们的需求不断提高，粉末涂料的种类、产量和规模也不断壮大。但是粉末涂料通常需要较高的温度(180-200℃)，固化时间也较长(10-20min)，这个特点使得粉末涂料的发展在节能降耗的社会环境下，受到了制约。因此低温粉末涂料成为需要攻克的重要堡垒之一。

目前市面上低度体系，结合高活性的固化促进剂达到低温固化的目的；由于反应体系的改变，常规的消光剂在该体系中不能达到一个既消光又不影响固化性能的良好的消光效果。低温粉末涂料的单一，直接影响了低温粉末涂料的温粉末涂料有UV固化粉末涂料、户内低温固化粉末涂料和户外固化粉末涂料。其中UV固化粉末涂料可实现90-140℃固化，但UV粉末涂料对树脂的要求具有特殊性，同时需要专用的固化设备，因此得不到快速推广，而户内、外低温固化粉末涂料大多数是在120*30min或160℃*15min固化条件下，得到一个较好的涂膜，通常采用低粘快速发展。本文是通过研究环氧-聚酯型低温固化粉末涂料的机理，通过在消光树脂中引入特殊的固化促进剂，结合调整消光剂配方制得户内低温消光剂，该消光剂可用在常规户内粉末涂料配方中，在160℃*15min固化条件下，达到10％@60°的光泽，同时涂膜也具有良好的冲击效果和极好的流平。

发明内容

为克服上述不足，本发明提供了一种低温固化环氧-聚酯型粉末涂料用消光剂及其制备方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种低温固化环氧-聚酯型粉末涂料用消光剂，其组份为含有内催化剂的改性羧基丙烯酸树脂、有机酸金属盐类、硫代甲酸盐类、蜡类或蜡类似物；其中所述的改性羧基丙烯酸树脂占消光剂总重量的40-60％wt；所述的有机酸金属盐类占消光剂总重量的15-30％wt；所述的硫代甲酸盐类占消光剂总重量的15-25％wt；所述的蜡类或蜡类似物占消光剂总重量的5-10％wt。

所述的改性羧基丙烯酸树脂数均分子量为3000～10000，优选为4000-8000；玻璃化温度为40-70℃，优选为50-60℃；酸值为260-320mgKOH/g，优选为280-300mgKOH/g。

所述的改性羧基丙烯酸树脂采用的是自由基溶液聚合方式制得的；所用的溶剂为乙酸丁酯、环己酮、乙酸丁酯、二甲苯中的一种，所述的溶剂的用量为单体总量的100％wt-200％wt；所用的引发剂为偶氮二异戊腈、过氧化苯甲酰或者过氧化二叔戊基中的一种；所述的引发剂用量为单体总量的2.5％wt-3％wt。

所述的改性羧基丙烯酸树脂的单体含量分别为：丙烯酸占单体混合物总重量的40％wt-60％wt；(甲基)丙烯酸酯类占单体混合物总重量的20％wt-40％wt；乙烯类占单体混合物总重量的10％wt-30％wt。

所述丙烯酸酯类为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸异丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸环己酯或者丙烯酸-2-乙基己酯中的一种或几种；所述乙烯类为苯乙烯、乙烯基甲苯、甲基苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯腈或者丙烯酰胺中的一种或几种。

所述的改性羧基丙烯酸树脂过程中加入的内催化剂为十二烷基三甲基乙酸铵或十四烷基三甲基乙酸铵作为内催化剂；所述的内催化剂用量为单体总量的5％wt-10％wt。

所述的有机酸金属盐类为硬脂酸锌、硬脂酸钙或者硬脂酸钠中的一种或几种。

所述的硫代甲酸盐类为二乙基二硫代氨基甲酸锌、二丁基二硫代氨基甲酸锌或者二甲基二硫代氨基甲酸锌中的一种或几种。

所述的蜡类或蜡类似物为聚乙烯蜡、聚丙烯蜡或者聚四氟乙烯蜡中的一种或几种。

本发明的有益效果：

本发明的低温固化环氧-聚酯型粉末涂料用消光剂，很好的结合了消光和抗冲击两大性能，对产品性能有明显提升。具有很大的市场需求和实施价值。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

将50g的丙烯酸、30g的丙烯酸正丁酯、20g的苯乙烯、3g的过氧化苯甲酰配成单体混合物。将120g二甲苯加入500ml的三口烧瓶中通入N2，并升温搅拌。升温至回流后，保温20min，开始滴加单体混合物，3h后滴完，继续保温1h，加入5g内催化剂十二烷基三甲基乙酸铵,保温搅拌1h后，减压条件下，脱除溶剂，趁热放料、冷却、粉碎，控制粒径为20-50μm,制得改性羧基丙烯酸树脂A，玻璃化温度为55℃，数均分子量为6500，酸值为300mgKOH/g。再将改性羧基丙烯酸树脂A与硬脂酸锌、二乙基二硫代氨基甲酸锌、聚乙烯蜡按照60：15：:20：5的重量比进行混合粉碎，做成消光剂A1。

实施例2

本实施例同实施例1，不同的是改性羧基丙烯酸树脂A与硬脂酸锌、二乙基二硫代氨基甲酸锌、聚乙烯蜡按照55:20:20:5的重量比进行混合粉碎，做成消光剂A2。

实施例3

本实施例同实施例1，不同的是内催化剂加量为10g，制得改性羧基丙烯酸树脂B,玻璃化温度为54℃，数均分子量为6300，酸值为301mgKOH/g。再将改性羧基丙烯酸树脂B与硬脂酸锌、二乙基二硫代氨基甲酸锌、聚乙烯蜡按照60：15：:20：5的重量比进行混合粉碎，做成消光剂B1。

实施例4

本实施例同实施例3，不同的是改性羧基丙烯酸树脂B与硬脂酸锌、二乙基二硫代氨基甲酸锌、聚乙烯蜡按照55:20:20:5的重量比进行混合粉碎，做成消光剂B2。

实施例5

本实施例同实施例1，不同的过氧化苯甲酰用量为2.5g，制得改性羧基丙烯酸树脂C，玻璃化温度为60℃，数均分子量为8000，酸值为295mgKOH/g。再将改性羧基丙烯酸树脂C与硬脂酸锌、二乙基二硫代氨基甲酸锌、聚乙烯蜡按照60：15：20：5的重量比进行混合粉碎，做成消光剂C1。

实施例6

本实施例同实施例5，不同的是改性羧基丙烯酸树脂C与硬脂酸锌、二乙基二硫代氨基甲酸锌、聚乙烯蜡按照55：20：20：5的重量比进行混合粉碎，做成消光剂C2。

实施例7

本实施例同实施例1，不同的是单体混合物为60g的丙烯酸、20g的丙烯酸正丁酯、20g的苯乙烯、3g的过氧化苯甲酰配成单体混合物，制得改性羧基丙烯酸树脂D，玻璃化温度为57℃，数均分子量为7000，酸值为320mgKOH/g。制得消光剂D1。

实施例8

本实施例同实施例7不同的是改性羧基丙烯酸树脂D与硬脂酸锌、二乙基二硫代氨基甲酸锌、聚乙烯蜡按照55：20：20：5的重量比进行混合粉碎，做成消光剂D2；

采用本专利所得消光剂，按如下配方，配制低温环氧-聚酯型消光粉末涂料：

其中户内聚酯采用安徽神剑新材料股份有限公司的产品SJ3B，酸值为68-75mgKOH/g；沉淀硫酸钡采用贵州华加精细矿业有限公司的产品W-44HB；，流平剂采用德国德信利化学的PV88；

将粉末涂料粗品预混合后通过双螺杆挤出机挤出、压片、破碎，再通过ACM分级磨进行细粉碎，控制粉末粒径为30-45μm，将制得的粉末涂料，在160℃*15min的烘烤条件下测试，涂膜的应用性能，测试结果如下：

光泽按GB/T9754-2007标准进行检测；数值越低，消光剂性能越强；

流平为PCI等级，1-10级，数值越大，流平性能越优异，数值越小，流平越差；

冲击按GB/T1732-1993标准进行检测；数值越大，冲击性能越优异；

通过表中可以看出，本发明所述的消光剂可以获得一个具有较低光泽的同时，拥有较好的冲击和流平的涂膜。

以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种低温固化环氧-聚酯型粉末涂料用消光剂，其特征在于：其组份为含有内催化剂的改性羧基丙烯酸树脂、有机酸金属盐类、硫代甲酸盐类、蜡类或蜡类似物；其中所述的含有内催化剂的改性羧基丙烯酸树脂占消光剂总重量的40-60wt％；所述的有机酸金属盐类占消光剂总重量的15-30wt％；所述的硫代甲酸盐类占消光剂总重量的15-25wt％；所述的蜡类或蜡类似物占消光剂总重量的5-10wt％；

所述的含有内催化剂的改性羧基丙烯酸树脂数均分子量为4000-8000；玻璃化温度为50-60℃；酸值为280-300mgKOH/g；

所述的含有内催化剂的改性羧基丙烯酸树脂采用的是自由基溶液聚合方式制得的；所用的溶剂为乙酸丁酯、环己酮、二甲苯中的一种，所述的溶剂的用量为单体总量的100wt％-200wt％；所用的引发剂为偶氮二异戊腈、过氧化苯甲酰或者过氧化二叔戊基中的一种；所述的引发剂用量为单体总量的2.5wt％-3wt％；

所述的含有内催化剂的改性羧基丙烯酸树脂的单体含量分别为：丙烯酸占单体混合物总重量的40wt％-60wt％；(甲基)丙烯酸酯类占单体混合物总重量的20wt％-40wt％；乙烯类占单体混合物总重量的10wt％-30wt％；

所述的(甲基)丙烯酸酯类为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸异丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸环己酯或者丙烯酸-2-乙基己酯中的一种或几种；所述乙烯类为苯乙烯、乙烯基甲苯、甲基苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯腈或者丙烯酰胺中的一种或几种；

所述的内催化剂为十二烷基三甲基乙酸铵或十四烷基三甲基乙酸铵；所述的内催化剂用量为单体总量的5wt％-10wt％。

2.根据权利要求1所述的一种低温固化环氧-聚酯型粉末涂料用消光剂，其特征在于：所述的有机酸金属盐类为硬脂酸锌、硬脂酸钙或者硬脂酸钠中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述一种低温固化环氧-聚酯型粉末涂料用消光剂，其特征在于：所述的硫代甲酸盐类为二乙基二硫代氨基甲酸锌、二丁基二硫代氨基甲酸锌或者二甲基二硫代氨基甲酸锌中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述一种低温固化环氧-聚酯型粉末涂料用消光剂，其特征在于：所述的蜡类或蜡类似物为聚乙烯蜡、聚丙烯蜡或者聚四氟乙烯蜡中的一种或几种。