CN114525070B - 一种深度消光的户外聚酯树脂粉末涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种深度消光的户外聚酯树脂粉末涂料及其制备方法，涂料由如下重量份的组分组成：聚酯树脂56‑64份，低温固化剂4‑7份，固化促进剂1‑3份，填料15‑20份，流平剂2‑4份，脱气剂1‑4份，颜料9‑12份，多功能材料12‑16份；所述多功能材料同时作为阻燃剂和催化剂使用，所述多功能材料为甲基三苯基溴化膦、乙基三苯基溴化膦、丁基三苯基氯化膦中的一种或几种。本发明的粉末涂料具有良好的低温固化性能、深度消光性能、阻燃性能和机械性能。

Description

一种深度消光的户外聚酯树脂粉末涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及粉末涂料技术领域，具体涉及一种深度消光的户外聚酯树脂粉末涂料及其制备方法。

背景技术

粉末涂料是一种100％固体组分的涂料，与传统的溶剂型及水性涂料不同，其VOC(Volatile Organic Compounds，挥发性有机化合物)几乎为零，无溶剂污染也更为节能环保，是一种环境友好型的涂料。也正因为此，在VOC排放标准日益严格的今天以及受“漆改粉”趋势的推动，粉末涂料的市场份额正在快速增长。

涂层表面的光泽是评价粉末涂料性能的一个重要指标。它指的是在一定的光线入射角(通常是60°)下，涂层对光线的反射率。反射率越高则光泽值越高，相反地光泽越低。一般来说，根据涂层光泽的不同可以将粉末涂料分为高光、半光、低光和死光等，其具体对应的光泽范围大致如下表1：

表1

类别	光泽范围(入射角≤60°)
		高光粉末涂料	＞80％
半光粉末涂料	30-80％
		低光粉末涂料	10-30％
死光粉末涂料	＜10％

粉末涂料可以涂装在不同种类的基材上，金属基材如裸钢、磷化钢、镀锌钢以及铝材等，非金属基材如塑料、木材以及中密度板(MDF)等。针对粉末涂料的使用，高光涂层能够满足大部分基材对光泽的要求，但是对于消光或者低光的涂层需求也在逐渐增大。对于一些特殊的应用，要求采用低光泽甚至是“死光”的粉末涂料涂层，这就意味着要求这种粉末涂料在涂层固化后得到光泽范围位于在0％-30％(入射角≤60°)之间。

户外粉末涂料目前常规的消光方式是内挤化学消光剂，内挤物理消光剂，双组份干混消光和丙烯酸消光等几种消光方式，这几种消光方式各有优势和特点，但这几种常规消光方法都比较难以实现低温并深度消光的效果。

中国专利文献CN113462262A公开了一种新型低温快速固化型粉末涂料配方，其包括下列重量份配比的组分：环氧树脂110-180份、消光剂0-40份、助剂2-8份、低温固化剂2-3份、固化促进剂0.5-1.5份，助剂为流平剂、安息香、消泡剂和增电剂的一种或多种。该新型低温快速固化型粉末涂料配方通过在在制粉的过程中以干混的方式外加松散剂,利用气相二氧化硅在粉末涂料颗粒之间形成隔离层，减少粉末涂料粒子碰撞和凝聚的机会，从而使粉末涂料干粉的流动性得到明显改善，防止了结块现象，从而提高了粉末涂料的存储稳定性，且加入的疏水白炭黑不仅具有耐高温、不燃、无味、无嗅的特点，且可以对粉末涂料的储存稳定性做进一步的进行提高。

中国专利文献CN109535922A公开了一种汽车配件用低温固化高流平低光粉末涂料及其制备方法。该粉末涂料的组分的质量份数为：30-60份环氧树脂、15-45份低温固化端羧基聚酯树脂、1-5份消光固化剂、0.1-5份潜伏性促进剂、0.1-1份改性纳米二氧化硅、0-10份助剂、1-30份填料、0-8份颜料。助剂选自流平剂、透气剂、增光剂、脱气剂中的至少一种；填料选自钛白粉、碳酸钙、硫酸钡、云母粉、硅微粉、超细铝粉中的至少一种；颜料选自耐候型无机颜料。该粉末涂料可以实现150-160℃的低温固化，不仅降低了铝轮毂涂装的能耗还增加了铝轮毂的韧性；同时，通过消光固化剂参与反应，在低温固化的同时达到消光的目的，并且实现了粉末涂料超高流平的性能；通过添加改性的纳米二氧化硅，进一步提高了涂层的疏水能力，提高了涂层的耐腐蚀性能；另外，本发明的粉末涂料还具有抗冲击性能强、柔韧性高、附着力好、优异的平衡块粘贴力和透气性等特性，特别适合在要求低温固化、高流平、低光为一体的汽车配件领域中的应用。

中国专利文献CN104962170A公开了一种120度低温固化粉末涂料，包含组分及组分的质量百分比为：环氧树脂45-50、聚酯树脂5-15、环氧固化剂3-6、流平剂0.5-1.5、润湿剂0.5-0.8、安息香0.3-0.6、硫酸钡25-30、蜡粉0.2-0.5、增电剂0.2-0.5、低温消光剂2-3，炭黑0.5-1.0；该120度低温固化粉末涂料常温储存稳定性好，且能在120度温度下30分钟内能完全固化，且光泽能控制在20％以下有良好的机械性能。使用后，涂膜表面有良好的平整度和细腻度。

目前虽然有多种低温固化粉末涂料，但是在低温基础上，发明人发现，在的低温固化的基础上，没有深度消光和具有阻燃性同时存在的粉末材料。

为此发明人进一步研究，得到了一种深度消光的户外聚酯树脂粉末涂料及其制备方法。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种深度消光的户外聚酯树脂粉末涂料及其制备方法，该粉末涂料具有良好的低温固化性能、深度消光性能、阻燃性能和机械性能。

采用的技术方案如下：

本发明的一种深度消光的户外聚酯树脂粉末涂料，其由如下重量份的组分组成：

所述多功能材料同时作为阻燃剂和催化剂使用，所述多功能材料为甲基三苯基溴化膦、乙基三苯基溴化膦、丁基三苯基氯化膦中的一种或几种。

进一步地，所述聚酯树脂为羧基端聚酯树脂。羧基端聚酯树脂可以选择昕特玛Albester5050或昕特玛Albester5070。

进一步地，所述低温固化剂为TGIC、甲苯-2,4-二[N,N-二甲氨基丙脲]中的一种或几种。

进一步地，所述固化促进剂为二甲基咪唑，十七烷基咪唑，异丙基咪唑中的一种或几种。

进一步地，所述填料为硫酸钡、氧化锌、炭黑中的一种或几种。

进一步地，所述流平剂为PL200、PL230中的一种或几种。

进一步地，所述脱气剂为安息香。

进一步地，所述颜料为钛白粉。

本发明的一种上述方案所述的深度消光的户外聚酯树脂粉末涂料的制备方法，包括如下步骤：

S1.按照配方含量，将聚酯树脂、低温固化剂、固化促进剂、填料、流平剂、脱气剂和颜料充分混合，初步粉碎，得到初级粉末；

S2.将多功能材料加入初级粉末，进一步充分混合后，于挤出机中挤出，后压片、精细粉碎，筛分，得粉末涂料。

进一步地，步骤S2中，筛分后的粉末涂料粒径为1-50微米。

在上述技术方案中，低温固化剂用以降低固化反应温度；聚酯树脂优选为羧基端聚酯树脂，低温固化剂优选TGIC(异氰尿酸三缩水甘油酯)或甲苯-2,4-二[N,N-二甲氨基丙脲]，固化促进剂为二甲基咪唑，十七烷基咪唑，异丙基咪唑中的一种或几种；羧基端聚酯树脂、低温固化剂与固化促进剂，在多功能材料的催化下，能够缩短低温固化反应时间，在低温下快速固化。具体的，可以在120℃-130℃下10-15分钟固化。羧基聚酯树脂、低温固化剂与固化促进剂的化学交联反应，得到的产物又能够实现了粉末涂料的深度消光效果。

而同时，多功能材料不仅发挥着催化剂的作用，还起到阻燃剂的效果。甲基三苯基溴化膦、乙基三苯基溴化膦或丁基三苯基氯化膦可以作为卤系或磷系阻燃剂存在。该卤系或磷系阻燃剂用于阻止基材被引燃，尤其是可燃的非金属基材，例如塑料、木材等。

流平剂用降低表面张力；颜料用于提供着色和遮盖性能；填料用以提高包括硬度在内的机械性能。

综上，本发明的有益效果在于：

通过多次的实验测试，本发明得到了一种深度消光的户外聚酯树脂粉末涂料，该粉末涂料具有良好的低温固化性能、深度消光性能、阻燃性能和机械性能。

具体实施方式

下面通过具体的实施例对本发明进行详细说明，但这些例举性实施方式的用途和目的仅用来例举本发明，并非对本发明的实际保护范围构成任何形式的任何限定，更非将本发明的保护范围局限于此。

实施例1

本实施例的一种深度消光的户外聚酯树脂粉末涂料，其由如下重量份的组分组成：

多功能材料同时作为阻燃剂和催化剂使用，多功能材料为甲基三苯基溴化膦。

聚酯树脂为羧基端聚酯树脂，选择昕特玛Albester5070。低温固化剂为TGIC。固化促进剂为十七烷基咪唑。填料为硫酸钡。流平剂为PL200。脱气剂为安息香。颜料为钛白粉。

上述的深度消光的户外聚酯树脂粉末涂料的制备方法，包括如下步骤：

S1.按照配方含量，将聚酯树脂、低温固化剂、固化促进剂、填料、流平剂、脱气剂和颜料充分混合，初步粉碎，得到初级粉末；

S2.将多功能材料加入初级粉末，进一步充分混合后，于挤出机中挤出，后压片、精细粉碎，筛分，得粉末涂料。筛分后的粉末涂料粒径为1-50微米。

实施例2

参照实施例1，与实施例1不同的是，本实施例的一种深度消光的户外聚酯树脂粉末涂料，其由如下重量份的组分组成：

所述多功能材料同时作为阻燃剂和催化剂使用，多功能材料为乙基三苯基溴化膦。

聚酯树脂为羧基端聚酯树脂，选择昕特玛Albester5050。低温固化剂为甲苯-2,4-二[N,N-二甲氨基丙脲]。固化促进剂为异丙基咪唑。填料为硫酸钡和炭黑。流平剂为PL230。脱气剂为安息香。颜料为钛白粉。

制备方法参照实施例1。

实施例3

参照实施例1，与实施例1不同的是，本实施例的一种深度消光的户外聚酯树脂粉末涂料，其由如下重量份的组分组成：

多功能材料同时作为阻燃剂和催化剂使用，多功能材料丁基三苯基氯化膦。

聚酯树脂为羧基端聚酯树脂，选择昕特玛Albester5050。低温固化剂为TGIC。固化促进剂为异丙基咪唑。填料为硫酸钡和炭黑。流平剂为PL200。脱气剂为安息香。颜料为钛白粉。

制备方法参照实施例1。

对比例1

参照实施例1，与实施例1不同的是，本对比例的一种深度消光的户外聚酯树脂粉末涂料，其由如下重量份的组分组成：

聚酯树脂为羧基端聚酯树脂，选择昕特玛Albester5070。低温固化剂为TGIC。固化促进剂为十七烷基咪唑。填料为硫酸钡。流平剂为PL200。脱气剂为安息香。颜料为钛白粉。

上述的深度消光的户外聚酯树脂粉末涂料的制备方法，包括如下步骤：

按照配方含量，将聚酯树脂、低温固化剂、固化促进剂、填料、流平剂、脱气剂和颜料充分混合，于挤出机中挤出，后压片、精细粉碎，筛分，得粉末涂料。筛分后的粉末涂料粒径为1-50微米。

实验测试：

将实施例1-3与对比例1制得的粉末涂料产品进行性能测试，其中包括粉末涂料产品经静电喷涂预热120℃固化至10mm木板，记录固化时间，形成一层哑光涂层后，做检测，喷涂厚度为150-300微米，测试结果参见表2所示。

表2

从上述表2可以看出，本发明得到了一种深度消光的户外聚酯树脂粉末涂料，该粉末涂料具有良好的低温固化性能、深度消光性能、阻燃性能和机械性能。且可以在120℃下10-15分钟固化。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施例的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施例或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种深度消光的户外聚酯树脂粉末涂料，其特征在于，由如下重量份的组分组成：

所述多功能材料同时作为阻燃剂和催化剂使用，所述多功能材料为甲基三苯基溴化膦、乙基三苯基溴化膦、丁基三苯基氯化膦中的一种或几种；

所述聚酯树脂为羧基端聚酯树脂昕特玛Albester5070；

所述低温固化剂为TGIC或甲苯-2,4-二[N,N-二甲氨基丙脲]；

所述固化促进剂为二甲基咪唑，十七烷基咪唑，异丙基咪唑中的一种或几种；

所述填料为硫酸钡、氧化锌、炭黑中的一种或几种。

2.根据权利要求1所述的深度消光的户外聚酯树脂粉末涂料，其特征在于，所述流平剂为PL200、PL230中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的深度消光的户外聚酯树脂粉末涂料，其特征在于，所述脱气剂为安息香。

4.根据权利要求1所述的深度消光的户外聚酯树脂粉末涂料，其特征在于，所述颜料为钛白粉。

5.一种权利要求1-4任一所述的深度消光的户外聚酯树脂粉末涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1.按照配方含量，将聚酯树脂、低温固化剂、固化促进剂、填料、流平剂、脱气剂和颜料充分混合，初步粉碎，得到初级粉末；

S2.将多功能材料加入初级粉末，进一步充分混合后，于挤出机中挤出，后压片、精细粉碎，筛分，得粉末涂料。

6.根据权利要求5所述的深度消光的户外聚酯树脂粉末涂料的制备方法，其特征在于，步骤S2中，筛分后的粉末涂料粒径为1-50微米。