CN117467315B - 一种氟碳耐候树脂粉末涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种氟碳耐候树脂粉末涂料及其制备方法,涉及涂料领域。氟碳耐候树脂粉末涂料包括以下重量百分比的原料:耐候聚酯25‑30%、氟碳树脂30‑40%、有机硅树脂4‑6%、固化剂10‑14%、附着力促进剂0.4‑1.2%、颜填料10‑15%、其他助剂余量。耐候聚酯的酸值为30‑35mgKOH/g。一种氟碳耐候树脂粉末涂料的制备方法,包括将耐候聚酯、氟碳树脂、有机硅树脂、固化剂、附着力促进剂、颜填料以及其他助剂均匀混合,得到混合料;将混合料在280‑300℃熔融挤出、压片、破碎,氟碳耐候树脂粉末涂料。本申请通过特定配比耐候聚酯、氟碳树脂以及有机硅树脂的配合,能够获得耐候性能好,同时与铝基材附着牢度高的氟碳耐候树脂粉末涂料。
Description
技术领域
本发明涉及涂料领域,尤其是涉及一种氟碳耐候树脂粉末涂料及其制备方法。
背景技术
粉末涂料是一种固态涂料,由细粉末状的颜料、树脂和添加剂组成。它与传统的液体涂料相比,不含溶剂,环保性能更好。
目前,常见的粉末涂料有环氧树脂粉末涂料、聚酯粉末涂料、聚氨酯粉末涂料以及氟碳粉末涂料等。其中,氟碳粉末涂料具有耐候性好,能够长时间抵御紫外线、氧气、湿气等环境因素的侵蚀,不易褪色或变黄的优点,是应用较为广泛的粉末涂料之一。
但是,目前相关技术中氟碳粉末涂料对铝基材的润湿作用较差,存在附着牢度不足的问题。
发明内容
为了提供一种耐候性好同时与铝基材的附着力高的粉末涂料,本申请提供一种氟碳耐候树脂粉末涂料及其制备方法。
第一方面,本申请提供的一种氟碳耐候树脂粉末涂料采用如下的技术方案:
一种氟碳耐候树脂粉末涂料,包括以下重量百分比的原料:
耐候聚酯:25-30%;
氟碳树脂:30-40%;
有机硅树脂:4-6%;
固化剂:10-14%;
附着力促进剂:0.4-1.2%;
颜填料:10-15%;
其他助剂:余量;
其中,所述耐候聚酯的酸值为30-35mgKOH/g。
本申请通过特定配比耐候聚酯、氟碳树脂以及有机硅树脂的配合,能够获得耐候性能好,同时与铝基材附着牢度高的氟碳耐候树脂粉末涂料。其中,耐候聚酯的酸值控制在30-35mgKOH/g,有利于改善氟碳耐候树脂粉末涂料与铝基材的润湿性。氟碳树脂具有较好的耐候性,有利于改善氟碳耐候树脂粉末的耐候性。有机硅树脂的引入有利于进一步改善氟碳耐候树脂粉末涂料的耐候性能。附着力促进剂的加入,一方面能够增进氟碳耐候树脂粉末涂料与铝基材之间的结合力,另一方面能够改善颜填料在氟碳耐候树脂粉末涂料中的分散性,有利于进一步提高氟碳耐候树脂粉末涂料与铝基材的附着牢度。
可选的,所述耐候聚酯包括含侧烷烃基的二元醇、4-甲基丙烯酰氧基偏苯三酸酐、芳香族二元酸以及酯化催化剂,所述含侧烷烃基的二元醇、4-甲基丙烯酰氧基偏苯三酸酐、芳香族二元酸以及酯化催化剂的重量比为(25-35):(10-15):(32-41):(0.01-0.02)。
本申请的耐候聚酯优选采用特定配比的含侧烷烃基的二元醇、4-甲基丙烯酰氧基偏苯三酸酐以及芳香族二元酸制得的耐候聚酯。其中,含侧烷烃基的二元醇中侧烷基的存在能够调节耐候聚酯的结晶度,有利于改善耐候聚酯的柔韧性。4-甲基丙烯酰氧基偏苯三酸酐中丙烯酰氧基的引入也能够在一定程度上改善聚酯的柔韧性。同时,由于4-甲基丙烯酰氧基偏苯三酸酐以及芳香族二元酸中芳香基团的引入,能够在有效提高耐候聚酯的耐候性,使得涂膜兼顾耐候性与柔韧性,有利于降低涂膜在低温条件下容易出现开裂的问题。
可选的,所述含侧烷烃基的二元醇选用2-甲基-1,3-丙二醇、1,3-丁二醇、新戊二醇、3-甲基-1,5戊烷二醇中的至少一种;所述芳香族二元酸采用邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸中的至少一种。
可选的,所述酯化催化剂采用有机金属催化剂。
可选的,所述有机金属催化剂采用二月桂酸二丁基锡、二丁基氧化锡中的至少一种。
可选的,所述耐候聚酯的制备方法如下:
按配比将含侧烷烃基的二元醇、4-甲基丙烯酰氧基偏苯三酸酐、芳香族二元酸以及酯化催化剂均匀混合,然后在氮气条件下升温至220-240℃进行酯化反应,待酸值达到48-58mgKOH/g后,除水,接着抽真空缩聚反应,直至酸值达到30-35mgKOH/g,停止反应;继续抽真空、冷却、粉碎得到耐候聚酯。
本申请采用上述方法制备得到的耐候聚酯能够在有效提高耐候聚酯的耐候性的同时使得耐候聚酯具有较好的柔韧性,有利于降低涂膜在低温条件下容易出现开裂的问题。
可选的,所述氟碳树脂包括氟烯烃、对乙烯基苄胺、乙二醇单烯丙基醚、丙烯酸乙氧基乙氧基乙酯、引发剂以及溶剂;所述氟烯烃、对乙烯基苄胺、乙二醇单烯丙基醚、丙烯酸乙氧基乙氧基乙酯、引发剂以及溶剂的重量比为(35-40):(20-25):(6.5-8.8):(8.4-10.6):(0.4-0.6):(10-15)。
本申请氟碳树脂优选特定配比的氟烯烃、对乙烯基苄胺、乙二醇单烯丙基醚、丙烯酸乙氧基乙氧基乙酯进行共聚制备得到的氟碳树脂,其中,乙二醇单烯丙基醚、丙烯酸乙氧基乙氧基乙酯两者能够提高氟碳树脂的柔韧性,对提高粉末涂料所形成的涂膜的柔韧性具有促进作用。此外,对乙烯基苄胺一方面能够辅助进一步改善氟碳树脂的耐候性,另一方面还能够辅助进一步提高粉末涂料与铝基材的附着力。即,氟碳树脂采用本申请优选的氟碳树脂能够使得粉末涂料形成的涂膜具有较好的耐候性、附着牢度以及柔韧性。
可选的,所述氟烯烃采用三氟氯乙烯、四氟乙烯中的至少一种。
可选的,所述引发剂采用偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈中的至少一种。
可选的,所述溶剂采用苯、二甲苯中的至少一种。
可选的,所述氟碳树脂的制备方法包括以下步骤:
将对乙烯基苄胺、乙二醇单烯丙基醚、丙烯酸乙氧基乙氧基乙酯、引发剂以及溶剂加入反应釜中,搅拌均匀;
对反应釜进行抽真空,然后往反应釜内通入氟烯烃,保持在压力为0.5MPa-0.6MPa,温度70-75℃的环境中搅拌反应;
通完氟烯烃后,待反应釜内压力降至0.8MPa-1.0MPa时,停止反应;继续抽真空、冷却、粉碎得到氟碳树脂。
本申请采用上述方法制得的氟碳树脂兼具耐候性与柔韧性,有利于改善现有氟碳树脂粉末涂料的柔韧性差的问题,同时还可以改善氟碳树脂的极性,使得氟碳树脂与铝基材之间的附着牢度提升。
可选的,所述有机硅树脂采用包括羟基MQ硅树脂和含氢MQ硅树脂;所述羟基MQ硅树脂和含氢MQ硅树脂的重量比为1:(7-9)。
本申请中,有机硅树脂采用羟基MQ硅树脂和含氢MQ硅树脂两者重量比为1:(7-9)的组合物时,不仅能够改善氟碳耐候树脂粉末涂料的耐候性,而且,对于涂层厚度在100μm以上的涂膜,在该优选的有机硅树脂与优选的耐候聚酯的配合下,采用一次性喷涂即可获得平整的涂膜表面,无需分多次喷涂。
可选的,所述固化剂包括羟烷基酰胺固化剂和异氰酸酯固化剂,所述羟烷基酰胺固化剂和异氰酸酯固化剂的重量比为1:(4-5)。
本申请的固化剂优选羟烷基酰胺固化剂和异氰酸酯固化剂两者重量比为1:(4-5)的组合物,有利于进一步改善氟碳耐候树脂粉末涂料的耐候性。
可选的,所述附着力促进剂采用硅烷类附着力促进剂。
可选的,所述硅烷类附着力促进剂采用KH550、KH560中的至少一种。
可选的,所述颜填料采用钛白粉、硫酸钡、碳酸钙中的至少一种。
可选的,所述其他助剂采用流平剂、紫外吸收剂、抗氧化剂、抗菌剂中的至少一种。
第二方面,本申请提供的一种氟碳耐候树脂粉末涂料的制备方法采用如下的技术方案:
一种氟碳耐候树脂粉末涂料的制备方法,包括以下步骤:
将耐候聚酯、氟碳树脂、有机硅树脂、固化剂、附着力促进剂、颜填料以及其他助剂均匀混合,得到混合料;
将混合料在280-300℃熔融挤出、压片、破碎,得到氟碳耐候树脂粉末涂料。
本申请采用上述方法制备氟碳耐候树脂粉末涂料有利于促进各组分的均匀混合,有利于提高氟碳耐候树脂粉末涂料的稳定性。
综上所述,本申请至少包括以下有益技术效果:
(1)本申请通过特定配比耐候聚酯、氟碳树脂以及有机硅树脂的配合,能够获得耐候性能好,同时与铝基材附着牢度高的氟碳耐候树脂粉末涂料。
(2)本申请的耐候聚酯优选采用特定配比的含侧烷烃基的二元醇、4-甲基丙烯酰氧基偏苯三酸酐以及芳香族二元酸制得的耐候聚酯。其中,含侧烷烃基的二元醇中侧烷基的存在能够调节耐候聚酯的结晶度,有利于改善耐候聚酯的柔韧性。4-甲基丙烯酰氧基偏苯三酸酐中丙烯酰氧基的引入也能够在一定程度上改善聚酯的柔韧性。同时,由于4-甲基丙烯酰氧基偏苯三酸酐以及芳香族二元酸中芳香基团的引入,能够在有效提高耐候聚酯的耐候性,使得涂膜兼具耐候性与柔韧性,有利于降低涂膜在低温条件下容易出现开裂的问题。
(3)本申请氟碳树脂优选特定配比的氟烯烃、对乙烯基苄胺、乙二醇单烯丙基醚、丙烯酸乙氧基乙氧基乙酯进行共聚制备得到的氟碳树脂,其中,乙二醇单烯丙基醚、丙烯酸乙氧基乙氧基乙酯两者能够提高氟碳树脂的柔韧性,对提高粉末涂料所形成的涂膜的柔韧性具有促进作用。此外,对乙烯基苄胺一方面能够辅助进一步改善氟碳树脂的耐候性,另一方面还能够辅助进一步提高粉末涂料与铝基材的附着力。即,氟碳树脂采用本申请优选的氟碳树脂能够使得粉末涂料形成的涂膜具有较好的耐候性、附着牢度以及柔韧性。
(4)本申请中,有机硅树脂采用羟基MQ硅树脂和含氢MQ硅树脂两者重量比为1:(7-9)的组合物时,不仅能够改善氟碳耐候树脂粉末涂料的耐候性,而且,对于涂层厚度在100μm以上的涂膜,在该优选的有机硅树脂与优选的耐候聚酯的配合下,采用一次性喷涂即可获得平整的涂膜表面,无需分多次喷涂。
具体实施方式
以下结合具体的实验对本申请作进一步详细说明。
耐候聚酯制备例
【制备例1-1】
一种耐候聚酯,包括以下原料:
二元醇:25kg;具体采用丙二醇;
4-甲基丙烯酰氧基偏苯三酸酐:10kg;
芳香族二元酸:32kg;具体采用间苯二甲酸;
酯化催化剂:0.01kg;具体采用二丁基氧化锡。
本制备例中,耐候聚酯的制备方法包括以下步骤:
按配比将二元醇、4-甲基丙烯酰氧基偏苯三酸酐、芳香族二元酸以及酯化催化剂均匀混合,然后在氮气条件下升温至220℃进行酯化反应,待酸值达到48mgKOH/g后,除水,接着抽真空缩聚反应,待酸值达到30mgKOH/g,停止反应;继续抽真空、冷却、粉碎得到耐候聚酯。
【制备例1-2】
一种耐候聚酯,包括以下原料:
含侧烷烃基的二元醇:25kg;具体采用2-甲基-1,3-丙二醇;
4-甲基丙烯酰氧基偏苯三酸酐:10kg;
芳香族二元酸:32kg;具体采用间苯二甲酸;
酯化催化剂:0.01kg;具体采用二丁基氧化锡。
本制备例中,耐候聚酯的制备方法包括以下步骤:
按配比将含侧烷烃基的二元醇、4-甲基丙烯酰氧基偏苯三酸酐、芳香族二元酸以及酯化催化剂均匀混合,然后在氮气条件下升温至220℃进行酯化反应,待酸值达到48mgKOH/g后,除水,接着抽真空缩聚反应,待酸值达到30mgKOH/g,停止反应;继续抽真空、冷却、粉碎得到耐候聚酯。
【制备例1-3】
一种耐候聚酯,包括以下原料:
含侧烷烃基的二元醇:25kg;具体采用2-甲基-1,3-丙二醇;
偏苯三酸酐:10kg;
芳香族二元酸:32kg;具体采用间苯二甲酸;
酯化催化剂:0.01kg;具体采用二丁基氧化锡。
本制备例中,耐候聚酯的制备方法包括以下步骤:
按配比将含侧烷烃基的二元醇、偏苯三酸酐、芳香族二元酸以及酯化催化剂均匀混合,然后在氮气条件下升温至220℃进行酯化反应,待酸值达到48mgKOH/g后,除水,接着抽真空缩聚反应,待酸值达到30mgKOH/g,停止反应;继续抽真空、冷却、粉碎得到耐候聚酯。
【制备例1-4】
一种耐候聚酯,包括以下原料:
二元醇:25kg;具体采用1,4-丁二醇;
4-甲基丙烯酰氧基偏苯三酸酐:10kg;
芳香族二元酸:32kg;具体采用间苯二甲酸;
酯化催化剂:0.01kg;具体采用二丁基氧化锡。
本制备例中,耐候聚酯的制备方法包括以下步骤:
按配比将二元醇、4-甲基丙烯酰氧基偏苯三酸酐、芳香族二元酸以及酯化催化剂均匀混合,然后在氮气条件下升温至220℃进行酯化反应,待酸值达到48mgKOH/g后,除水,接着抽真空缩聚反应,待酸值达到30mgKOH/g,停止反应;继续抽真空、冷却、粉碎得到耐候聚酯。
【制备例1-5】
一种耐候聚酯,包括以下原料:
含侧烷烃基的二元醇:35kg;具体采用3-甲基-1,5戊烷二醇;
4-甲基丙烯酰氧基偏苯三酸酐:15kg;
芳香族二元酸:41kg;具体采用对苯二甲酸;
酯化催化剂:0.02kg;具体采用二月桂酸二丁基锡。
本制备例中,耐候聚酯的制备方法包括以下步骤:
按配比将含侧烷烃基的二元醇、4-甲基丙烯酰氧基偏苯三酸酐、芳香族二元酸以及酯化催化剂均匀混合,然后在氮气条件下升温至240℃进行酯化反应,待酸值达到58mgKOH/g后,除水,接着抽真空缩聚反应,待酸值达到35mgKOH/g,停止反应;继续抽真空、冷却、粉碎得到耐候聚酯。
氟碳树脂制备例
【制备例2-1】
一种氟碳树脂,包括以下原料:
氟烯烃:35kg;具体采用三氟氯乙烯;
对乙烯基苄胺:20kg;
乙二醇单烯丙基醚:6.5kg;
丙烯酸乙氧基乙氧基乙酯:8.4kg;
引发剂:0.4kg;具体采用偶氮二异丁腈;
溶剂:10kg;具体采用二甲苯。
本制备例中,氟碳树脂的制备方法包括以下步骤:
将对乙烯基苄胺、乙二醇单烯丙基醚、丙烯酸乙氧基乙氧基乙酯、引发剂以及溶剂加入反应釜中,搅拌均匀;
对反应釜进行抽真空,然后反应釜内通入氟烯烃,保持在压力为0.5MPa,温度70℃的环境中搅拌反应;
通完氟烯烃后,待反应釜内压力降至0.8MPa时,停止反应,得到氟碳树脂。
【制备例2-2】
一种氟碳树脂,包括以下原料:
氟烯烃:35kg;具体采用三氟氯乙烯;
苯乙烯:20kg;
乙二醇单烯丙基醚:6.5kg;
丙烯酸乙氧基乙氧基乙酯:8.4kg;
引发剂:0.4kg;具体采用偶氮二异丁腈;
溶剂:10kg;具体采用二甲苯。
本制备例中,氟碳树脂的制备方法包括以下步骤:
将苯乙烯、乙二醇单烯丙基醚、丙烯酸乙氧基乙氧基乙酯、引发剂以及溶剂加入反应釜中,搅拌均匀;
对反应釜进行抽真空,然后反应釜内通入氟烯烃,保持在压力为0.5MPa,温度70℃的环境中搅拌反应;
通完氟烯烃后,待反应釜内压力降至0.8MPa时,停止反应,继续抽真空、冷却、粉碎得到氟碳树脂。
【制备例2-3】
一种氟碳树脂,包括以下原料:
氟烯烃:35kg;具体采用三氟氯乙烯;
对乙烯基苄胺:20kg;
乙二醇二甲基丙烯酸酯:6.5kg;
丙烯酸乙氧基乙氧基乙酯:8.4kg;
引发剂:0.4kg;具体采用偶氮二异丁腈;
溶剂:10kg;具体采用二甲苯。
本制备例中,氟碳树脂的制备方法包括以下步骤:
将对乙烯基苄胺、乙二醇二甲基丙烯酸酯、丙烯酸乙氧基乙氧基乙酯、引发剂以及溶剂加入反应釜中,搅拌均匀;
对反应釜进行抽真空,然后反应釜内通入氟烯烃,保持在压力为0.5MPa,温度70℃的环境中搅拌反应;
通完氟烯烃后,待反应釜内压力降至0.8MPa时,停止反应,继续抽真空、冷却、粉碎得到氟碳树脂。
【制备例2-4】
一种氟碳树脂,包括以下原料:
氟烯烃:35kg;具体采用三氟氯乙烯;
对乙烯基苄胺:20kg;
乙二醇单烯丙基醚:6.5kg;
乙二醇二甲基丙烯酸酯:8.4kg;
引发剂:0.4kg;具体采用偶氮二异丁腈;
溶剂:10kg;具体采用二甲苯。
本制备例中,氟碳树脂的制备方法包括以下步骤:
将对乙烯基苄胺、乙二醇单烯丙基醚、乙二醇二甲基丙烯酸酯、引发剂以及溶剂加入反应釜中,搅拌均匀;
对反应釜进行抽真空,然后反应釜内通入氟烯烃,保持在压力为0.5MPa,温度70℃的环境中搅拌反应;
通完氟烯烃后,待反应釜内压力降至0.8MPa时,停止反应,继续抽真空、冷却、粉碎得到氟碳树脂。
【制备例2-5】
一种氟碳树脂,包括以下原料:
氟烯烃:40kg;具体采用四氟乙烯;
对乙烯基苄胺:25kg;
乙二醇单烯丙基醚:8.8kg;
丙烯酸乙氧基乙氧基乙酯:10.6kg;
引发剂:0.6kg;具体采用偶氮二异庚腈;
溶剂:15kg;具体采用二甲苯。
本制备例中,氟碳树脂的制备方法包括以下步骤:
将对乙烯基苄胺、乙二醇单烯丙基醚、丙烯酸乙氧基乙氧基乙酯、引发剂以及溶剂加入反应釜中,搅拌均匀;
对反应釜进行抽真空,然后反应釜内通入氟烯烃,保持在压力为0.6MPa,温度75℃的环境中搅拌反应;
通完氟烯烃后,待反应釜内压力降至1.0MPa时,停止反应,继续抽真空、冷却、粉碎得到氟碳树脂。
实施例
【实施例1】
一种氟碳耐候树脂粉末涂料,包括以下原料:
耐候聚酯:25kg;具体采用【制备例1-1】中制得的耐候聚酯;
氟碳树脂:40kg;具体采用【制备例2-1】中制得的氟碳树脂;
有机硅树脂:6kg;具体采用羟基MQ硅树脂YDSR-1002;
固化剂:14kg;具体采用异氰脲酸三缩水甘油酯;
附着力促进剂:0.4kg;具体采用硅烷偶联剂KH550;
颜填料:10kg;具体采用钛白粉;
流平剂:1kg;具体采用流平剂STA-3359A;
抗菌剂:0.5kg;具体采用纳米二氧化钛;
抗氧化剂:1.2kg;具体采用抗氧化剂1010;
紫外吸收剂:1.9kg;具体采用巴斯夫234紫外线吸收剂。
氟碳耐候树脂粉末涂料的制备方法包括以下步骤:
将耐候聚酯、氟碳树脂、有机硅树脂、固化剂、附着力促进剂、颜填料、流平剂、抗菌剂、抗氧化剂以及紫外吸收剂均匀混合,得到混合料;
将混合料在280℃熔融挤出、压片、破碎,得到氟碳耐候树脂粉末涂料。
【实施例2】
一种氟碳耐候树脂粉末涂料,包括以下原料:
耐候聚酯:30kg;具体采用【制备例1-5】中制得的耐候聚酯;
氟碳树脂:30kg;具体采用【制备例2-5】中制得的氟碳树脂;
有机硅树脂:4kg;具体采用羟基MQ硅树脂,羟基MQ硅树脂的具体型号为YDSR-1002;
固化剂:10kg;具体包括β-羟烷基酰胺和异氰脲酸三缩水甘油酯,β-羟烷基酰胺和异氰脲酸三缩水甘油酯的重量比为1:5;
附着力促进剂:1.2kg;具体采用硅烷偶联剂KH560;
颜填料:15kg;具体采用钛白粉;
流平剂:1.5kg;具体采用流平剂BYK310;
抗菌剂:3kg;具体采用纳米氧化锌;
抗氧化剂:1.8kg;具体包括抗氧化剂1010和抗氧化剂168,抗氧化剂1010与抗氧化剂168的重量比为2:1;
紫外吸收剂:3.5kg;具体采用巴斯夫紫外线吸收剂326。
氟碳耐候树脂粉末涂料的制备方法包括以下步骤:
将耐候聚酯、氟碳树脂、有机硅树脂、固化剂、附着力促进剂、颜填料、流平剂、抗菌剂、抗氧化剂以及紫外吸收剂均匀混合,得到混合料;
将混合料在300℃熔融挤出、压片、破碎,得到氟碳耐候树脂粉末涂料。
【实施例3】
一种氟碳耐候树脂粉末涂料,与【实施例1】的区别在于:
耐候聚酯具体采用【制备例1-2】中制得的耐候聚酯。
【实施例4】
一种氟碳耐候树脂粉末涂料,与【实施例1】的区别在于:
耐候聚酯具体采用【制备例1-3】中制得的耐候聚酯。
【实施例5】
一种氟碳耐候树脂粉末涂料,与【实施例1】的区别在于:
耐候聚酯具体采用【制备例1-4】中制得的耐候聚酯。
【实施例6】
一种氟碳耐候树脂粉末涂料,与【实施例3】的区别在于:
氟碳树脂采用【制备例2-2】中制得的氟碳树脂。
【实施例7】
一种氟碳耐候树脂粉末涂料,与【实施例3】的区别在于:
氟碳树脂采用【制备例2-3】中制得的氟碳树脂。
【实施例8】
一种氟碳耐候树脂粉末涂料,与【实施例3】的区别在于:
氟碳树脂采用【制备例2-4】中制得的氟碳树脂。
【实施例9】
一种氟碳耐候树脂粉末涂料,与【实施例3】的区别在于:有机硅树脂不同。
本实施例中,有机硅树脂采用含氢MQ硅树脂,含氢MQ硅树脂的具体型号为CX-358-4,含氢量为0.35-0.4%;
【实施例10】
一种氟碳耐候树脂粉末涂料,与【实施例3】的区别在于:有机硅树脂不同。
本实施例中,有机硅树脂包括羟基MQ硅树脂和含氢MQ硅树脂,羟基MQ硅树脂和含氢MQ硅树脂的重量比为1:8,羟基MQ硅树脂的具体型号为YDSR-1002,含氢MQ硅树脂的具体型号为CX-358-4,含氢量为0.35-0.4%。
【实施例11】
一种氟碳耐候树脂粉末涂料,与【实施例3】的区别在于:有机硅树脂不同。
本实施例中,有机硅树脂包括羟基MQ硅树脂和含氢MQ硅树脂,羟基MQ硅树脂和含氢MQ硅树脂的重量比为8:1,羟基MQ硅树脂的具体型号为YDSR-1002,含氢MQ硅树脂的具体型号为CX-358-4,含氢量为0.35-0.4%。
对比例
【对比例1】
一种粉末涂料,与【实施例1】的区别在于:
【制备例1-1】制得的耐候聚酯采用等量的PVDF氟碳树脂41308代替。
【制备例2-1】制得的氟碳树脂也采用等量的PVDF氟碳树脂41308代替。
性能检测试验
1.附着力等级:以铝基材为底材,分别在铝基材上喷涂各实施例与对比例中的粉末涂料,喷涂厚度为80μm,然后置于中波红外炉(瑞典TRIAB)中,设置固化温度为150℃,固化1min后取出,最终制得固化有不同涂层的铝基材,静置48h后,参照GB/T 9286-2021 《色漆和清漆 划格试验法》,采用胶带对各试样进行附着力等级测试。其中,附着力等级分为0、1、2、3、4、5共6个等级,等级越低,说明涂层的附着稳定性越好。
2.耐候性:以铝基材为底材,分别在铝基材上喷涂各实施例与对比例中的粉末涂料,喷涂厚度为80μm,然后置于中波红外炉(瑞典TRIAB)中,设置固化温度为150℃,固化1min后取出,最终制得固化有不同涂层的铝基材,静置48h后,参照GB/T 1865-2009《色漆和清漆 人工气候老化和人工辐射曝露 滤过的氙弧辐射》,采用方法1对各试样进行耐候性测试,具体操作为:控制波长为400nm,连续老化1000h、1500h、2000h。然后参照GB/T1766-2008《色漆和清漆涂层老化的评级方法》中的失光等级评定方法对涂层的耐候性能进行评级。其中,失光等级共分为0、1、2、3、4、5共6个等级,等级越低,说明涂层的耐候性越好。
3.柔韧性:以马口铁板为底材,分别在底材上喷涂各实施例与对比例中的粉末涂料,喷涂厚度为80μm,然后置于中波红外炉(瑞典TRIAB)中,设置固化温度为150℃,固化1min后取出,最终制得固化有不同涂层的马口铁板,静置48h后,参照GB/T 1731-2020 《漆膜、腻子膜柔韧性测定法》对马口铁板上所形成的涂层进行柔韧性测试,记录未观察到网纹、裂纹及剥落现象的最小轴棒直径。
4.喷涂次数:将实施例与对比例中制得的粉末涂料喷涂于铝基材上,涂膜干厚为120μm,在相同的喷涂工艺条件下,测试能否通过一次喷涂实现获得光滑平整的涂膜表面。其中,每组样品随机抽取3个进行涂层厚度测试,每个样品随机抽取10个点,每个点的厚度均在120±5μm视为涂膜的表面光滑平整。
表1
结合实施例1与对比例1并结合表1中的数据可知:本申请通过特定配比耐候聚酯、氟碳树脂以及有机硅树脂的配合,能够获得耐候性能好的粉末涂料,且与对比例1相比,实施例1中的粉末涂料与铝基材的附着牢度更高,柔韧性更好,喷涂次数更少。
结合实施例1与实施例3-5并结合表1中的数据可知:制备耐候聚酯时,4-甲基丙烯酰氧基偏苯三酸酐采用偏苯三酸酐代替,或者含侧烷烃基的二元醇采用不含侧烷烃基的二元醇代替时,粉末涂料所形成的涂膜的柔韧性下降,说明含侧烷烃基的二元醇、4-甲基丙烯酰氧基偏苯三酸酐能够在保证耐候性的同时提高涂膜的柔韧性。
结合实施例3与实施例6-8并结合表1中的数据可知:制备氟碳树脂时,对乙烯基苄胺采用苯乙烯代替时,粉末涂料与铝基材之间的附着牢度下降,说明对乙烯基苄胺能够提高粉末涂料与铝基材之间的附着牢度。乙二醇单烯丙基醚或丙烯酸乙氧基乙氧基乙酯分别采用乙二醇二甲基丙烯酸酯代替时,粉末涂料所形成的涂膜的柔韧性下降,说明乙二醇单烯丙基醚、丙烯酸乙氧基乙氧基乙酯能够提高氟碳树脂的柔韧性,对提高粉末涂料所形成的涂膜的柔韧性具有促进作用。
结合实施例3与实施例9-11并结合表1中的数据可知:本申请中,当有机硅树脂采用羟基MQ硅树脂和含氢MQ硅树脂两者重量比为1:(7-9)的组合物时,不仅能够改善氟碳耐候树脂粉末涂料的耐候性,而且,对于涂层厚度在100μm以上的涂膜,采用一次性喷涂即可获得平整的涂膜表面,无需分多次喷涂。
本具体实施方式仅仅是对本申请的解释,其并不是对本申请的限制,本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本具体实施方式做出没有创造性贡献的修改,但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (9)
1.一种氟碳耐候树脂粉末涂料,其特征在于:包括以下重量百分比的原料:
耐候聚酯:25-30%;
氟碳树脂:30-40%;
有机硅树脂:4-6%;
固化剂:10-14%;
附着力促进剂:0.4-1.2%;
颜填料:10-15%;
其他助剂:余量;
其中,所述耐候聚酯的酸值为30-35mgKOH/g;
所述耐候聚酯包括含侧烷烃基的二元醇、4-甲基丙烯酰氧基偏苯三酸酐、芳香族二元酸以及酯化催化剂,所述含侧烷烃基的二元醇、4-甲基丙烯酰氧基偏苯三酸酐、芳香族二元酸以及酯化催化剂的重量比为(25-35):(10-15):(32-41):(0.01-0.02)。
2.根据权利要求1所述的一种氟碳耐候树脂粉末涂料,其特征在于:所述含侧烷烃基的二元醇选用2-甲基-1,3-丙二醇、1,3-丁二醇、新戊二醇、3-甲基-1,5戊烷二醇中的至少一种;所述芳香族二元酸采用邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸中的至少一种。
3.根据权利要求1-2任意一项所述的一种氟碳耐候树脂粉末涂料,其特征在于:所述耐候聚酯的制备方法如下:
按配比将含侧烷烃基的二元醇、4-甲基丙烯酰氧基偏苯三酸酐、芳香族二元酸以及酯化催化剂均匀混合,然后在氮气条件下升温至220-240℃进行酯化反应,待酸值达到48-58mgKOH/g后,除水,接着抽真空进行缩聚反应,直至酸值达到30-35mgKOH/g,停止反应;继续抽真空、冷却、粉碎得到耐候聚酯。
4.根据权利要求1-2任意一项所述的一种氟碳耐候树脂粉末涂料,其特征在于:所述氟碳树脂包括氟烯烃、对乙烯基苄胺、乙二醇单烯丙基醚、丙烯酸乙氧基乙氧基乙酯、引发剂以及溶剂;所述氟烯烃、对乙烯基苄胺、乙二醇单烯丙基醚、丙烯酸乙氧基乙氧基乙酯、引发剂以及溶剂的重量比为(35-40):(20-25):(6.5-8.8):(8.4-10.6):(0.4-0.6):(10-15)。
5.根据权利要求4所述的一种氟碳耐候树脂粉末涂料,其特征在于:所述氟碳树脂的制备方法包括以下步骤:
将对乙烯基苄胺、乙二醇单烯丙基醚、丙烯酸乙氧基乙氧基乙酯、引发剂以及溶剂加入反应釜中,搅拌均匀;
对反应釜进行抽真空,然后反应釜内通入氟烯烃,保持在压力为0.5-0.6MPa,温度70-75℃的环境中搅拌反应;
通完氟烯烃后,待反应釜内压力降至0.8-1.0MPa时,停止反应;继续抽真空、冷却、粉碎得到氟碳树脂。
6.根据权利要求4所述的一种氟碳耐候树脂粉末涂料,其特征在于:所述有机硅树脂采用包括羟基MQ硅树脂和含氢MQ硅树脂;所述羟基MQ硅树脂和含氢MQ硅树脂的重量比为1:(7-9)。
7.根据权利要求1所述的一种氟碳耐候树脂粉末涂料,其特征在于:所述固化剂包括羟烷基酰胺固化剂和异氰酸酯固化剂,所述羟烷基酰胺固化剂和异氰酸酯固化剂的重量比为1:(4-5)。
8.根据权利要求1所述的一种氟碳耐候树脂粉末涂料,其特征在于:所述其他助剂采用流平剂、紫外吸收剂、抗氧化剂、抗菌剂中的至少一种。
9.权利要求1-8任意一项所述的一种氟碳耐候树脂粉末涂料的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
将耐候聚酯、氟碳树脂、有机硅树脂、固化剂、附着力促进剂、颜填料以及其他助剂均匀混合,得到混合料;
将混合料在280-300℃熔融挤出、压片、破碎,得到氟碳耐候树脂粉末涂料。
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