CN109679481A - 一种疏水易清洁粉末涂料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种疏水易清洁粉末涂料，由以下质量百分比的组分制成：有机硅改性饱和端羟基聚酯树脂48‑58％，异氰酸酯类固化剂14‑17％，平滑除气剂1‑1.5％，流平剂1‑1.5％，颜填料22‑36％。本发明使用有机硅改性的饱和端羟基聚酯树脂作为自清洁粉末涂料的基体树脂，同时优化涂料配方，使本发明粉末涂料在喷涂固化后具有疏水、易清洁、耐擦洗、耐洗洁剂等性能，可广泛应用于户外家具、建材等领域的涂装。

Description

一种疏水易清洁粉末涂料
技术领域
本发明涉及到涂料技术领域，特别是一种疏水易清洁粉末涂料。
背景技术
随着涂料产品品种越来越多，应用范围的不断扩大，涂料工业已成为化学工业中一个重要的独立工业生产部分。且在涂料工业中，粉末涂料属于发展最快的一类。但是，随着世界上日益严重的大气污染，环保法规对污染控制的日益严格，要求开发无公害、省资源的涂料品种。因此，无溶剂、具有保护和装饰综合性能的粉末涂料，便因其具有的经济效益和社会效益而获得飞速发展。但是，现有技术中的粉末涂料使用后，普遍需要投入大量的人力进行维护和清洁，维护成本高，社会效益低，且产品表面的清洁度也会下降，随着时间的推移造成外观的损坏，或者有些自清洁粉末涂料产品的原料成本过高，不利于实现产业化应用。如目前商品化的易清洁粉末涂料产品，其主要是利用二氧化钛受紫外照射产生分解作用而起到的易清洁效果，这种产品大多是进口产品，价格比较昂贵，且其对太阳光的依赖性比较强，只有在一定强度太阳光的作用下，才能起到很好的作用，且由于二氧化钛的氧化能力较强，在很多有机涂料中都不能使用，从而也限制了其应用。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种疏水易清洁粉末涂料，使用有机硅改性的饱和端羟基聚酯树脂作为疏水易清洁粉末涂料的基体树脂，同时优化涂料配方，使本发明粉末涂料在喷涂固化后具有疏水、易清洁、耐擦洗、耐洗洁剂等性能，同时不影响粉末涂料原有综合性能。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种疏水易清洁粉末涂料，由以下质量百分比的组分制成：
有机硅改性饱和端羟基聚酯树脂48-58％，
异氰酸酯类固化剂14-17％，
平滑除气剂1-1.5％，
流平剂1-1.5％，
颜填料22-36％。
较佳地，该粉末涂料的制备流程包括以下步骤：
将组分量的各原料一起投入到混料缸中，按照5分钟*3次进行预混合，然后在挤出机上挤出、压片，挤出温度一区为100℃，二区为110℃，再将片料破碎进行细粉碎，将粗粉通过旋分筛得到20-40微米的细粉为最终的粉末涂料。
较佳地，所述有机硅改性饱和端羟基聚酯树脂制备方法如下：
(1)原料混合：将二元酸、二元醇、有机硅中间体和有机溶剂按照一定比例加入到反应容器中，升温至100-120℃，待物料全部溶解；
(2)聚合反应：将反应体系搅拌升温至160-210℃后，在氮气保护下向反应容器中滴加催化剂，保温进行聚合反应2-3h；
(3)后处理：使用常压和减压蒸馏的方法蒸除溶剂，物料趁热倒入铝盘中，冷却、粉碎，即得本发明的有机硅改性饱和端羟基聚酯树脂。
较佳地，所述二元酸为间苯二甲酸、对苯二甲酸，丁二酸、戊二酸、己二酸或1,4-环己烷二甲酸中的一种。
较佳地，所述二元醇为乙二醇、新戊二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,4-环己烷二甲醇、1,5-戊二醇中的一种。
较佳地，所述二元酸与二元醇的摩尔比为1:1.1-1.3，用量为物料总量的50-70wt％。
较佳地，所述有机硅中间体为低摩尔质量的羟基硅油，分子式为HO[(CH3)2SiO]nH，n为4-6，用量为物料总量的10-20wt％。
较佳地，所述有机溶剂为二甲苯，用量为物料总量的10-40wt％。
较佳地，所述催化剂为钛酸四丁酯，用量为物料总量的0.5-1wt％。
本发明的有益效果：
本发明使用有机硅改性的饱和端羟基聚酯树脂作为疏水易清洁粉末涂料的基体树脂，同时优化涂料配方，使本发明粉末涂料在喷涂固化后具有疏水、易清洁、耐擦洗、耐洗洁剂等性能，同时不影响粉末涂料原有综合性能。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
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：
(1)有机硅烷改性饱和端羟基聚酯树脂制备过程如下：
①原料混合：将353g间苯二甲酸、147g乙二醇、100g羟基硅油和400g二甲苯加入到反应容器中，升温至100℃，待物料全部溶解；
②聚合反应：将反应体系搅拌升温至180℃后，在氮气保护下向反应容器中滴加0.5g钛酸四丁酯，保温进行聚合反应2h；
③后处理：使用常压和减压蒸馏的方法蒸除溶剂，物料趁热倒入铝盘中，冷却、粉碎，即得本发明的有机硅改性饱和端羟基聚酯树脂,测得羟值为37mgKOH/g。
(2)一种高韧性超耐候粉末涂料，包括以下重量组分原料：
有机硅改性饱和端羟基聚酯树脂48％，
异氰酸酯类固化剂14％，
平滑除气剂1％，
流平剂1％，
填料14％，
颜料22％；
异氰酸酯类固化剂：德国德固赛B1530；
平滑除气剂：六安捷通达新材料有限公司SA500；
流平剂：德国德信利化学的PV88；
沉淀硫酸钡：陕西富化化工有限责任公司的沉淀硫酸钡；
钛白粉：江苏镇钛化工有限公司ZR940+；
将原材料按照上述比例一起投入到混料缸中进行预混合→挤出机挤出→压片→粉碎→过筛→成品。
实施例2：
(1)有机硅烷改性饱和端羟基聚酯树脂制备过程如下：
①原料混合：将347g丁二酸、243g1,2-丙二醇、150g羟基硅油和250g二甲苯加入到反应容器中，升温至110℃，待物料全部溶解；
②聚合反应：将反应体系搅拌升温至190℃后，在氮气保护下向反应容器中滴加催化剂，保温进行聚合反应2.5h；
③后处理：使用常压和减压蒸馏的方法蒸除溶剂，物料趁热倒入铝盘中，冷却、粉碎，即得本发明的有机硅改性饱和端羟基聚酯树脂，测得羟值为52mgKOH/g。
(2)一种自清洁粉末涂料，包括以下重量组分原料：
有机硅改性饱和端羟基聚酯树脂55％，
异氰酸酯类固化剂16％，
平滑除气剂1.25％，
流平剂1.25％，
填料7％，
颜料19.5％；
异氰酸酯类固化剂：德国德固赛B1530；
平滑除气剂：六安捷通达新材料有限公司SA500；
流平剂：德国德信利化学的PV88；
沉淀硫酸钡：陕西富化化工有限责任公司的沉淀硫酸钡；
钛白粉：江苏镇钛化工有限公司ZR940+；
将原材料按照上述比例一起投入到混料缸中进行预混合→挤出机挤出→压片→粉碎→过筛→成品。
实施例3：
(1)有机硅烷改性饱和端羟基聚酯树脂制备过程如下：
①原料混合：将372g戊二酸、328g新戊二醇、200g羟基硅油和100g二甲苯加入到反应容器中，升温至120℃，待物料全部溶解；
②聚合反应：将反应体系搅拌升温至210℃后，在氮气保护下向反应容器中滴加催化剂，保温进行聚合反应3h；
③后处理：使用常压和减压蒸馏的方法蒸除溶剂，物料趁热倒入铝盘中，冷却、粉碎，即得本发明的有机硅改性饱和端羟基聚酯树脂，测得羟值为42mgKOH/g。
(2)一种自清洁粉末涂料，包括以下重量组分原料：
有机硅改性饱和端羟基聚酯树脂58％，
异氰酸酯类固化剂17％，
平滑除气剂1.5％，
流平剂1.5％，
填料5％，
颜料17％；
异氰酸酯类固化剂：德国德固赛B1530；
平滑除气剂：六安捷通达新材料有限公司SA500；
流平剂：德国德信利化学的PV88；
沉淀硫酸钡：陕西富化化工有限责任公司的沉淀硫酸钡；
钛白粉：江苏镇钛化工有限公司ZR940+；
将原材料按照上述比例一起投入到混料缸中进行预混合→挤出机挤出→压片→粉碎→过筛→成品。
将上述实施例1-3及对比实施例1-3所制得成品用静电喷涂的方法分别喷涂在不锈钢板上，在200℃烘烤10分钟，最后得到干膜厚为90um，分别对各个配方进行涂膜的性能测试，测试上述实施例和对比例所得涂膜的各种性能指标，结果见表1；
涂膜的性能测试方法和评价标准如下：
涂膜的流平性评价标准根据美国PCI的流平效果评级标准板进行流平评级，1为差，10为优异；
涂膜的耐冲击强度参照国家标准GB/T 1732；
涂膜的铅笔硬度参照国家标准GB/T 6739；
涂膜的附着力强度参照国家标准GB/T 9286；
涂膜的接触角测试及评价方法：取制备好的测试板，使用接触角测定仪测定涂膜与水的接触角。接触角大于90°，说明有一定的疏水能力，接触角越大，涂膜表面能越低，说明涂膜的疏水性越好；
表1：实施例1-3所得涂膜的各种性能指标
由表1可知，本发明制备的涂膜与水的接触角达到145°，具有较高的疏水性能。
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 (9)

1.一种疏水易清洁粉末涂料，其特征在于，由以下质量百分比的组分制成：
有机硅改性饱和端羟基聚酯树脂48-58％，
异氰酸酯类固化剂14-17％，
平滑除气剂1-1.5％，
流平剂1-1.5％，
颜填料22-36％。
2.根据利要求1所述的一种疏水易清洁粉末涂料，其特征在于，该粉末涂料的制备流程包括以下步骤：
将组分量的各原料一起投入到混料缸中，按照5分钟*3次进行预混合，然后在挤出机上挤出、压片，挤出温度一区为100℃，二区为110℃，再将片料破碎进行细粉碎，将粗粉通过旋分筛得到20-40微米的细粉为最终的粉末涂料。
3.根据权利要求1所述的一种疏水易清洁粉末涂料，其特征在于，所述有机硅改性饱和端羟基聚酯树脂制备方法如下：
(1)原料混合：将二元酸、二元醇、有机硅中间体和有机溶剂按照一定比例加入到反应容器中，升温至100-120℃，待物料全部溶解；
(2)聚合反应：将反应体系搅拌升温至160-210℃后，在氮气保护下向反应容器中滴加催化剂，保温进行聚合反应2-3h；
(3)后处理：使用常压和减压蒸馏的方法蒸除溶剂，物料趁热倒入铝盘中，冷却、粉碎，即得有机硅改性饱和端羟基聚酯树脂。
4.根据权利要求3所述的一种疏水易清洁粉末涂料，其特征在于，所述二元酸为间苯二甲酸、对苯二甲酸，丁二酸、戊二酸、己二酸或1,4-环己烷二甲酸中的一种。
5.根据权利要求3所述的一种疏水易清洁粉末涂料，其特征在于，所述二元醇为乙二醇、新戊二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,4-环己烷二甲醇、1,5-戊二醇中的一种。
6.根据权利要求3所述的一种疏水易清洁粉末涂料，其特征在于，所述二元酸与二元醇的摩尔比为1:1.1-1.3，用量为物料总量的50-70wt％。
7.根据权利要求3所述的一种疏水易清洁粉末涂料，其特征在于，所述有机硅中间体为低摩尔质量的羟基硅油，分子式为HO[(CH3)2SiO]nH，n为4-6，用量为物料总量的10-20wt％。
8.根据权利要求1所述的一种疏水易清洁粉末涂料，其特征在于，所述有机溶剂为二甲苯，用量为物料总量的10-40wt％。
9.根据权利要求1所述的一种疏水易清洁粉末涂料，其特征在于，所述催化剂为钛酸四丁酯，用量为物料总量的0.5-1wt％。
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