CN111925485A - 一种粉末涂料流平剂 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种粉末涂料流平剂,该流平剂由如下重量份的原料制成:(甲基)丙烯酸烷基酯单体80‑90份、聚醚丙烯酸酯单体2‑5份、甲基丙烯酸羟烷基酯类单体3‑5份、(甲基)丙烯酸硅烷酯单体3‑5份、苯乙烯基单体2‑5份;所述流平剂是将(甲基)丙烯酸羟烷基酯类单体和包含乙烯基硅烷的丙烯酸酯单体与其它共聚单体通过共聚合得到,由于该流平剂中带有羟基和硅烷结构,可以有效改善涂料组合物间的相容性和对底材的润湿性,且改善了粉末涂料组合物的重涂附着力,同时可以产生增光效果和优异的流平。应用于粉末涂料配方中可以获得具有优异重涂附着力的粉末涂料组合物。
Description
技术领域
本发明属于流平剂制备技术领域,具体涉及一种粉末涂料流平剂。
背景技术
在粉末涂料固化过程中,由于涂料的黏度差异和流动性不同,会带来明显的贝纳德旋涡,产生橘皮现象以及缩孔,所以,通常会向涂料组合物中加入流平剂来解决上述问题。本发明所述流平剂的加入使得固化后的涂膜平整、光滑。
然而,在现有技术中,传统非反应性流平剂在为涂料提供良好流平的情况下,通常会损害涂层的表面透度,当使用官能改性的硅烷流平剂时,会使得表面张力大幅降低,这导致涂料的重涂附着力明显下降,影响重涂性能。
因此,为了解决上述问题,本发明提供一种粉末涂料流平剂。
发明内容
本发明的目的在于提供一种粉末涂料流平剂。
本发明要解决的技术问题:
传统非反应性流平剂在为涂料提供良好流平的情况下,通常会损害涂层的表面透度,当使用官能改性的硅烷流平剂时,会使得表面张力大幅降低,这导致涂料的重涂附着力明显下降,影响重涂性能。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现:
一种粉末涂料流平剂,由如下重量份的原料制成:(甲基)丙烯酸烷基酯单体80-90份、聚醚丙烯酸酯单体2-5份、甲基丙烯酸羟烷基酯类单体3-5份、(甲基)丙烯酸硅烷酯单体3-5份、苯乙烯基单体2-5份;
该流平剂由如下步骤制成:
步骤S1:将(甲基)丙烯酸烷基酯单体、聚醚丙烯酸酯单体、甲基丙烯酸羟烷基酯类单体、(甲基)丙烯酸硅烷酯单体、苯乙烯基单体加入混合容器中,进行搅拌至混合均匀后,加入第一引发剂和分子量调节剂继续搅拌至混合均匀,制得单体混合物;
步骤S2:将聚合溶剂加入反应釜中,加热至聚合溶剂成回流状态,缓慢滴加步骤S1制得的单体混合物,滴加时间为3-4h,滴加完毕后,进行保温回流搅拌反应1-2h后,加入第二引发剂,继续保温回流搅拌反应1-2h,制得混合物;
步骤S3:将步骤S2制得的混合物在温度为160-180℃的条件下,蒸馏脱除溶剂后,放料,冷却,制得粉末涂料流平剂。
进一步,所述的流平剂数均分子量为3000-8000,分子量分布为1.9-2.7。
进一步,步骤S1所述的第一引发剂的用量为单体混合物的总重量的2wt%-4wt%,分子量调节剂的用量为单体混合物的总重量的0.5wt%-1wt%,步骤S2所述的聚合溶剂的用量为单体混合物的总重量的1-1.5倍量,第二引发剂的用量为单体混合物总重量的0.2wt%-0.4wt%。
进一步,所述的(甲基)丙烯酸烷基酯为丙烯酸烷基酯为丙烯酸烷基酯或甲基丙烯酸烷基酯中的一种或两种任意比例混合,丙烯酸烷基酯丙烯酸乙酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯中的一种,甲基丙烯酸烷基酯为甲基丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸月桂酯中的一种。
进一步,所述的聚醚丙烯酸酯为聚乙二醇单丙烯酸酯和聚丙二醇单甲基丙烯酸酯中的一种。
进一步,所述的甲基丙烯酸羟烷基酯类单体为丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯中的一种。
进一步,所述的(甲基)丙烯酸硅烷酯单体为3-(三甲氧基硅烷)丙基丙烯酸酯、3-三甲氧基硅烷丙烯酸丙脂、2-羟基-3-[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙氧基]甲基丙烯酸丙酯中的一种或两种任意比例混合。
进一步,所述的苯乙烯基单体为苯乙烯及其衍生物中的一种。
进一步,所述的聚合溶剂为甲苯、二甲苯、醋酸丁酯中的一种或两种任意比例混合使用,第一引发剂和第二引发剂为2,2′-偶氮二异丁腈、叔丁基过氧化物、过氧化苯甲酰中的一种,分子量调节剂为巯基乙醇和十二烷基硫醇中的一种。
本发明的有益效果:本发明制备的一种粉末涂料流平剂,在制备过程中使用可以获得具有优异重涂附着力的粉末涂料组合物,将(甲基)丙烯酸羟烷基酯类单体和包含乙烯基硅烷的丙烯酸酯单体与其它共聚单体通过共聚合得到,由于该流平剂中带有羟基和硅烷结构,可以有效改善涂料组合物间的相容性和对底材的润湿性,且改善了粉末涂料组合物的重涂附着力,同时可以产生增光效果和优异的流平。
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
一种粉末涂料流平剂,由如下重量份的原料制成:丙烯酸丁酯80份、丙烯酸异辛酯10份、聚乙二醇单丙烯酸酯2份、甲基丙烯酸羟乙酯3份、3-三甲氧基硅烷丙烯酸丙脂3份、苯乙烯2份、第一引发剂(2,2′-偶氮二异丁腈)4份、第二引发剂(2,2′-偶氮二异丁腈)0.2份,十二烷基硫醇1份;
该流平剂由如下步骤制成:
步骤S1:将丙烯酸丁酯、聚乙二醇单丙烯酸酯、甲基丙烯酸羟乙酯、3-三甲氧基硅烷丙烯酸丙脂、苯乙烯加入混合容器中,进行搅拌至混合均匀后,加入2,2′-偶氮二异丁腈和十二烷基硫醇继续搅拌至混合均匀,制得单体混合物;
步骤S2:将甲苯加入反应釜中,加热至甲苯成回流状态,缓慢滴加步骤S1制得的单体混合物,滴加时间为3h,滴加完毕后,进行保温回流搅拌反应1h后,加入2,2′-偶氮二异丁腈,继续保温回流搅拌反应1h,制得混合物;
步骤S3:将步骤S2制得的混合物在温度为160℃的条件下蒸馏脱除溶剂后,冷却至室温,制得粉末涂料流平剂。
数均分子量Mn为3200,分子量分布为2.0。
实施例2
一种粉末涂料流平剂,由如下重量份的原料制成:丙烯酸丁酯72份、丙烯酸异辛酯10份、聚乙二醇单丙烯酸酯5份、甲基丙烯酸羟乙酯5份、3-三甲氧基硅烷丙烯酸丙脂4份、苯乙烯4份、第一引发剂(2,2′-偶氮二异丁腈)4份、第二引发剂(2,2′-偶氮二异丁腈)0.2份,十二烷基硫醇0.7份;
该流平剂由如下步骤制成:
步骤S1:将丙烯酸丁酯、聚乙二醇单丙烯酸酯、甲基丙烯酸羟乙酯、3-三甲氧基硅烷丙烯酸丙脂、苯乙烯加入混合容器中,进行搅拌至混合均匀后,加入2,2′-偶氮二异丁腈和十二烷基硫醇继续搅拌至混合均匀,制得单体混合物;
步骤S2:将甲苯加入反应釜中,加热至甲苯成回流状态,缓慢滴加步骤S1制得的单体混合物,滴加时间为3h,滴加完毕后,进行保温回流搅拌反应1h后,加入2,2′-偶氮二异丁腈,继续保温回流搅拌反应1h,制得混合物;
步骤S3:将步骤S2制得的混合物加热至温度为160℃的条件下蒸馏脱除溶剂后,冷却至室温,制得粉末涂料流平剂。
数均分子量Mn为4400,分子量分布为2.4。
实施例3
一种粉末涂料流平剂,由如下重量份的原料制成:丙烯酸丁酯78份、丙烯酸异辛酯10份、聚乙二醇单丙烯酸酯2份、甲基丙烯酸羟乙酯3份、3-三甲氧基硅烷丙烯酸丙脂5份、苯乙烯2份、第一引发剂(2,2′-偶氮二异丁腈)4份、第二引发剂(2,2′-偶氮二异丁腈)0.2份,巯基乙醇0.5份;
该流平剂由如下步骤制成:
步骤S1:将丙烯酸丁酯、聚乙二醇单丙烯酸酯、甲基丙烯酸羟乙酯、3-三甲氧基硅烷丙烯酸丙脂、苯乙烯加入反应釜中,进行搅拌至混合均匀后,加入2,2′-偶氮二异丁腈和巯基乙醇继续搅拌至混合均匀,制得单体混合物;
步骤S2:将甲苯加入反应釜中,加热至甲苯成回流状态,缓慢滴加步骤S1制得的单体混合物,滴加时间为3h,滴加完毕后,进行保温回流搅拌反应1h后,加入2,2′-偶氮二异丁腈,继续保温回流搅拌反应1h,制得混合物;
步骤S3:将步骤S2制得的混合物加入反应釜中,在温度为160℃的条件下蒸馏脱除溶剂后,冷却至室温,制得粉末涂料流平剂。
数均分子量Mn为4500,分子量分布为2.2。
实施例4
一种粉末涂料流平剂,由如下重量份的原料制成:丙烯酸丁酯71份、丙烯酸异辛酯10份、聚乙二醇单丙烯酸酯5份、甲基丙烯酸羟乙酯5份、3-三甲氧基硅烷丙烯酸丙脂5份、苯乙烯4份、第一引发剂(2,2′-偶氮二异丁腈)4份、第二引发剂(2,2′-偶氮二异丁腈)0.2份,巯基乙醇0.5份;
该流平剂由如下步骤制成:
步骤S1:将丙烯酸丁酯、聚乙二醇单丙烯酸酯、甲基丙烯酸羟乙酯、3-三甲氧基硅烷丙烯酸丙脂、苯乙烯加入反应釜中,进行搅拌至混合均匀后,加入2,2′-偶氮二异丁腈和巯基乙醇继续搅拌至混合均匀,制得单体混合物;
步骤S2:将甲苯加入反应釜中,加热至甲苯成回流状态,缓慢滴加步骤S1制得的单体混合物,滴加时间为3h,滴加完毕后,进行保温回流搅拌反应1h后,加入2,2′-偶氮二异丁腈,继续保温回流搅拌反应1h,制得混合物;
步骤S3:将步骤S2制得的混合物,在温度为160℃的条件下蒸馏脱除溶剂后,冷却至室温,制得粉末涂料流平剂。
数均分子量Mn为5900,分子量分布为2.7。
对比例1
向配置有搅拌装置、冷凝器和N2入口的四颈烧瓶中加入100g甲苯,加热搅拌至回流。将溶解有4g偶氮二异丁氰的15g丙烯酸异辛酯、75g丙烯酸丁酯和10g苯乙烯的混合单体缓慢滴加至回流的溶剂中,在3-4h滴完,并回流反应1h。然后在10分钟内加入溶有0.2g的10g甲苯溶液,再回流反应1h。反应结束后,蒸馏除去甲苯,得到流平剂。
对比例2
本对比例为流平剂PV88,德国Worlee公司产品。
对上述实施例1-4和对比例1制得的流平剂按GB5237.4-2008的标准进行测试,测试结果如下表1所示;
该粉末涂料的喷涂工艺包括以下步骤:
(1)粉末涂料采用高压静电喷涂法喷涂到铝型材表面;
(2)将工件放到200℃条件下烘烤10min,使之完全固化;
(3)测试涂膜的应用性能。
光泽度:用德国BYK公司便携式微型光泽仪AG-4442,采用60°测量。
膜厚:用德国BYK公司膜厚计A-3430进行测量。
重涂附着力:在铝材表面底漆上喷涂粉末涂料,并进行编号1-6,然后在200℃烘烤10分钟,实现重涂,通过考核涂覆的难易和涂覆后湿涂膜的状况,待涂膜固化后再检查涂膜有无缺陷,通过划格法粘合试验评价其重涂附着力。
流平性能: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。
表1
上表中聚酯树脂为安徽神剑新材料股阿有限公司产品SJ4#E,TGlC为黄山华惠科技有限公司生产,安息香为工业售普通级。
由上表1可知本发明制备的粉末涂料流平剂,具有很好的流平性和重涂附着力。
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)
1.一种粉末涂料流平剂,其特征在于:由如下重量份的原料制成:(甲基)丙烯酸烷基酯单体80-90份、聚醚丙烯酸酯单体2-5份、甲基丙烯酸羟烷基酯类单体3-5份、(甲基)丙烯酸硅烷酯单体3-5份、苯乙烯基单体2-5份;
该流平剂由如下步骤制成:
步骤S1:将(甲基)丙烯酸烷基酯单体、聚醚丙烯酸酯单体、甲基丙烯酸羟烷基酯类单体、(甲基)丙烯酸硅烷酯单体、苯乙烯基单体加入混料容器中,进行搅拌至混合均匀后,加入第一引发剂和分子量调节剂继续搅拌至混合均匀,制得单体混合物;
步骤S2:将聚合溶剂加入反应釜中,加热至聚合溶剂成回流状态,缓慢滴加步骤S1制得的单体混合物,滴加时间为3-4h,滴加完毕后,进行保温回流搅拌反应1-2h后,加入第二引发剂,继续保温回流搅拌反应1-2h,制得混合物;
步骤S3:将步骤S2制得的混合物在温度160-180℃的条件下,蒸馏脱除溶剂后,放料、冷却,制得粉末涂料流平剂。
2.根据权利要求1所述的一种粉末涂料流平剂,其特征在于:所述的流平剂数均分子量为3000-8000,分子量分布为1.9-2.7。
3.根据权利要求1所述的一种粉末涂料流平剂,其特征在于:步骤S1所述的第一引发剂的用量为单体混合物的总重量的2wt%-4wt%,分子量调节剂的用量为单体混合物的总重量的0.5wt%-1wt%,步骤S2所述的聚合溶剂的用量为单体混合物的总重量的1-1.5倍量,第二引发剂的用量为单体混合物总重量的0.2wt%-0.4wt%。
4.根据权利要求1所述的一种粉末涂料流平剂,其特征在于:所述的(甲基)丙烯酸烷基酯为丙烯酸烷基酯为丙烯酸烷基酯或甲基丙烯酸烷基酯中的一种或两种任意比例混合,丙烯酸烷基酯丙烯酸乙酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯中的一种,甲基丙烯酸烷基酯为甲基丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸月桂酯中的一种。
5.根据权利要求1所述的一种粉末涂料流平剂,其特征在于:所述的聚醚丙烯酸酯为聚乙二醇单丙烯酸酯和聚丙二醇单甲基丙烯酸酯中的一种。
6.根据权利要求1所述的一种粉末涂料流平剂,其特征在于:所述的(甲基)丙烯酸羟烷基酯类单体为丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯中的一种。
7.根据权利要求1所述的一种粉末涂料流平剂,其特征在于:所述的(甲基)丙烯酸硅烷酯单体为3-(三甲氧基硅烷)丙基丙烯酸酯、3-三甲氧基硅烷丙烯酸丙脂、2-羟基-3-[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙氧基]甲基丙烯酸丙酯中的一种或两种任意比例混合。
8.根据权利要求1所述的一种粉末涂料流平剂,其特征在于:所述的苯乙烯基单体为苯乙烯及其衍生物中的一种。
9.根据权利要求2所述的一种粉末涂料流平剂,其特征在于:所述的聚合溶剂为甲苯、二甲苯、醋酸丁酯中的一种或两种任意比例混合使用,第一引发剂和第二引发剂均为2,2′-偶氮二异丁腈、叔丁基过氧化物、过氧化苯甲酰中的一种,分子量调节剂为巯基乙醇和十二烷基硫醇中的一种。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20201113 |
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