CN111187559B - 基于海因树脂的固化剂及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于海因树脂的固化剂，所述固化剂按重量份数包括以下组分制成：海因环氧树脂40~80份、交联剂10~50份、填料5~60份。本发明还公开了基于海因树脂固化剂的制备方法和应用。本发明还公开了一种聚酯型粉末涂料。本发明中的海因环氧树脂作为固化剂的基体材料，交联剂的作用是增加树脂的交联密度，增加树脂的力学性能，同时增加树脂光分解的难度，填料中除了充当固化剂的载体外还有增加光稳定性的功能。上述产品和聚酯树脂固化后性能比TGIC更优，成本和TGIC等当，而且毒性小、刺激性小，是TGIC的优良取代品。

Description

基于海因树脂的固化剂及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于粉末涂料技术领域，具体涉及基于海因树脂的固化剂及其制备方法和应用。
背景技术
粉末涂料是完全不含有有机溶剂的粉体形态涂装并形成涂层的新型涂料。粉末涂料和涂装技术是二十世纪中期开发的一种新技术、新工艺，具有节省能源、减少污染、工艺简单、易实现工业自动化，涂层性能优异等特点。半个世纪多以来，伴随着粉末涂料生产工艺以涂装技术的大力发展以及各国对环境保护更加重视，特别是挥发性有机物(VOC)，粉末涂料已经成为了涂料行业中重要的发展方向并且以较高的增长速度保持增长。
传统的聚酯型粉末涂料属于热固性耐候性粉末涂料，其一般由聚酯树脂、固化剂、填料和助剂组成。其中固化剂主要分为两类，一类是基于环氧类的固化剂，另一类是羟烷基酰胺类固化剂，其中以TGIC为代表的环氧类固化剂为主。TGIC虽然耐候性好，耐黄变能力强，力学性能卓越，但是其潜在的生物遗传性毒性以及对皮肤强烈的刺激性，欧盟大多数国家已经禁止使用TGIC固化剂。TGIC固化剂在2015年也被国家环保部和发改委列入两高产品以及国家产业结构调整目录限制类的产品。
所以，开发一种无毒无刺激的新型聚酯型粉末涂料固化剂迫在眉睫。
发明内容
发明目的：本发明所要解决的技术问题是提供了一种基于海因树脂的固化剂。
本发明还要解决的技术问题是提供了一种基于海因树脂的固化剂的制备方法及其应用。
本发明还要解决的技术问题是提供了一种聚酯型粉末涂料。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：本发明提供了一种基于海因树脂的固化剂，所述固化剂按重量份数包括以下组分制成：海因环氧树脂40～80份、交联剂10～50份、填料5～60份。
其中，所述基于海因树脂的固化剂按重量份数包括以下组分制成：海因环氧树脂40～50份、交联剂10～20份、填料30～50份。
其中，所述交联剂为三聚氰酸或三聚氰胺中的一种或者两种混合物。
其中，所述填料为氧化锌、金红石二氧化钛或碳酸钙中的一种或者几种。
本发明内容还包括所述的基于海因树脂的固化剂的制备方法，包括以下步骤：
1)取所述的海因环氧树脂和交联剂在均质高速机里高速混合，升温至50-110℃保温10-25分钟；
2)将上述混合物降温至50-60℃，加入填料；
3)继续升温至50-110℃，然后在均质高速机里高速混合10-30分钟；
4)停止高速混合，冷却至室温即得。
本发明内容还包括基于海因树脂的固化剂在制备聚酯型粉末涂料中的用途。
本发明内容还包括一种聚酯型粉末涂料，所述聚酯型粉末涂料包括所述的固化剂。
有益效果：本发明中的海因环氧树脂作为粉末涂料固化剂的基体材料，交联剂的作用是增加树脂的交联密度，增加树脂的力学性能，同时增加树脂光分解的难度，填料中除了充当固化剂的载体外还有增加光稳定性的功能。上述产品和聚酯树脂固化后性能比TGIC更优，成本和TGIC等当，而且毒性小、刺激性小，是TGIC的优良取代品。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1海因环氧树脂固化剂的制备
取海因环氧树脂40份、三聚氰酸10份和三聚氰胺10份放入均质高速机里高速混合，升温至70℃保温25分钟。然后将上述混合物降温至50℃，加入氧化锌40份，继续升温至110℃，然后在均质高速机里高速混合30分钟，停止高速混合，冷却至室温即得。
实施例2海因环氧树脂固化剂的制备
取海因环氧树脂60份、三聚氰酸10份和三聚氰胺10份放入均质高速机里高速混合，升温至90℃保温15分钟。然后将上述混合物降温至50℃，加入金红石二氧化钛20份，继续升温至100℃，然后在均质高速机里高速混合30分钟，停止高速混合，冷却至室温即得。
实施例3海因环氧树脂固化剂的制备
取海因环氧树脂80份和三聚氰酸10份放入均质高速机里高速混合，升温至110℃保温15分钟。然后将上述混合物降温至50℃，加入碳酸钙10份，继续升温至110℃，然后在均质高速机里高速混合30分钟，停止高速混合，冷却至室温即得。
实施例4海因环氧树脂固化剂的制备
取海因环氧树脂50份和三聚氰酸15份放入均质高速机里高速混合，升温至90℃保温20分钟。然后将上述混合物降温至60℃，加入氧化锌20份、金红石二氧化钛15份，继续升温至110℃，然后在均质高速机里高速混合30分钟，停止高速混合，冷却至室温即得。
实施例5海因环氧树脂固化剂的制备
取海因环氧树脂45份、三聚氰酸10份和三聚氰胺5份放入均质高速机里高速混合，升温至100℃保温10分钟。然后将上述混合物降温至50℃，加入金红石二氧化钛20份，继续升温至100℃，然后在均质高速机里高速混合30分钟，停止高速混合，冷却至室温即得。
实施例6海因环氧树脂固化剂的制备
取海因环氧树脂40份和三聚氰胺10份放入均质高速机里高速混合，升温至80℃保温25分钟。然后将上述混合物降温至50℃，加入氧化锌10份、金红石二氧化钛40份，继续升温至100℃，然后在均质高速机里高速混合30分钟，停止高速混合，冷却至室温即得。
对比例1海因环氧树脂固化剂的制备
本对比例所述固化剂制备和实施例4相同，其区别仅在于没有加交联剂。
对比例2海因环氧树脂固化剂的制备
本对比例所述固化剂制备和实施例4相同，其区别仅在于没有加填料。
实验例
分别取本发明实施例1-6和对比例1-2制得的海因环氧树脂固化剂，按照如下组分进行聚酯型粉末涂料的制备：聚酯树脂500份，海因环氧树脂固化剂50份，钛白粉500份，流平剂10份，安息香4份。其中。所使用的聚酯树脂为现有粉末涂料聚酯树脂，牌号603。并以现有技术中市售普通的TGIC固化剂代替所述的海因环氧树脂固化剂，作为对比例3。
涂料涂层的制备：按照上述聚酯树脂粉末涂料的配方将各物料混匀，用双螺杆挤出机挤出、压片、粉碎制成粉末涂料。粉末涂料采用静电喷枪喷涂在经过处理的基材表面，经200℃10分钟固化，即得固化涂层。涂层指标按照GB/T 21776-2008以及JB-T3998-1999进行检测，数据如表1：
表1
样品编号 外观 光泽(60) 冲击性(50cm) 流平等级 耐候性
实施例1 一般 83 正冲通过，反冲开裂 5 轻微失光
实施例2 良 91 正反冲均通过 6 无变化
实施例3 一般 89 正反冲均通过 7 轻微失光
实施例4 优 93 正反冲均通过 6 无变化
实施例5 良 91 正反冲均通过 6 轻微失光
实施例6 一般 87 正反冲均通过 5 明显失光
对比例1 未成膜 未成膜 未成膜 未成膜 未成膜
对比例2 未成膜 未成膜 未成膜 未成膜 未成膜
对比例3 良 91 正反冲均通过 6 无变化

Claims (5)

1.一种基于海因树脂的固化剂，其特征在于，所述固化剂按重量份数由以下组分制成：海因环氧树脂40~80份、交联剂10~50份、填料5~60份，所述交联剂为三聚氰酸或三聚氰胺中的一种或者两种混合物，所述填料为氧化锌、金红石二氧化钛或碳酸钙中的一种或者几种；所述的基于海因树脂的固化剂的制备方法，包括以下步骤：
1）取所述的海因环氧树脂和交联剂在均质高速机里高速混合，升温至50-110℃保温10-25分钟；
2）将上述混合物降温至50-60℃，加入填料；
3）继续升温至50-110℃，然后在均质高速机里高速混合10-30分钟；
4）停止高速混合，冷却至室温即得。
2.根据权利要求1所述的基于海因树脂的固化剂，其特征在于，所述固化剂按重量份数包括以下组分制成：海因环氧树脂40~50份、交联剂10~20份、填料30~50份。
3.权利要求1~2任一项所述的基于海因树脂的固化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）取所述的海因环氧树脂和交联剂在均质高速机里高速混合，升温至50-110℃保温10-25分钟；
2）将上述混合物降温至50-60℃，加入填料；
3）继续升温至50-110℃，然后在均质高速机里高速混合10-30分钟；
4）停止高速混合，冷却至室温即得。
4.权利要求1~2任一项所述的基于海因树脂的固化剂在制备聚酯型粉末涂料中的用途。
5.一种聚酯型粉末涂料，其特征在于，所述聚酯型粉末涂料包括权利要求1~2任一项所述的固化剂。
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