耐高温粉末涂料组合物、其制备方法及其用途技术

本发明专利技术提供一种耐高温粉末涂料组合物，其包含具有不同玻璃化转变温度和/或不同熔体粘度的至少两种有机硅树脂、双官能树脂、含云母填料和任选添加剂。当施加至基底时，所述组合物能够固化而在基底表面上形成耐高温涂层。本发明专利技术还提供本发明专利技术组合物涂覆基底的用途，以及涂覆有本发明专利技术组合物的基底。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种可在基底上固化而产生耐高温涂层的耐高温粉末涂料组合物。本 专利技术进一步涉及一种制备所述组合物的方法和所述组合物的用途。 专利技术背景 对于应用至烘箱、锅炉、热交换器、汽车零件、烹饪组件、炊具等的涂料明显需要显 示出耐高温性。大多数有机涂料不适合这种应用，因为当暴露于温度高于550Γ的空气时， 它们倾向于被快速消耗。结果是导致掺入聚硅氧烷树脂的涂料和漆的发展，如美国专利号 5, 905, 104 (Eklund等人）中所述。在实施例中提及了硅氧烷树脂混合物，即DowCorning 1-0543与DowCorningZ-6018的混合物。这些树脂具有以下特性：-DowCorning1-0543(现为DC220)Tg= 49°C，140°C下粘度为 9. 8 泊；-DowCorningZ_6018Tg= 48°C，14CTC下粘度为 14. 1 泊。 尽管表现出改善的耐温性，但仍然发现包含聚硅氧烷树脂的涂料在高温下显示出 有害效果。当将聚硅氧烷粉末涂覆的材料暴露于高于550°C的温度时，涂层会通过氧化而损 失其组成有机组分；结果聚硅氧烷树脂快速收缩而在涂层内产生应力。这种应力通过开裂 而消除，导致涂层从材料剥离或剥落。W0 2004/076572(DupontdeNemoursandCompany)意欲通过在聚硅氧烷树脂中 包含至少一种在聚硅氧烷树脂收缩和脆化的温度范围内软化且表现出一定流动性的基体 材料，优选低熔点无机玻璃而解决此问题。 欧洲专利号0950695B1 (Morton)提出了一种可选方案，其中粉末涂料组合物由单 一有机硅树脂结合二氧化钛及云母片和/或偏硅酸钙颗粒填料而组成。单一有机硅树脂 的特征在于具有硅氧烷官能（Si-0-Η)且仅具有少量有机结构部分。在该文献中优选单一 聚硅氧烷的取代度小于1. 5且-0H含量为2. 0-7. 5重量％，基于所述聚硅氧烷的重量。当 聚硅氧烷在150-260°C的温度下自固化时，-0H含量的限制减少了水的放出并因此减少了 在涂层中因所述水逸出引起的缺陷如针孔的形成。然而，应注意该粉末涂料组合物仅可以 1.8-2. 2密耳（45-55μm)的干膜厚度施加至基底。W0 2009/003937(AkzoNobelCoatingsInternationalΒ·V.)公开了一种包含树 脂组分和填料的粉末涂料组合物，其中树脂组分包含第一有机硅树脂和第二有机硅树脂， 其玻璃化转变温度（Tg)相差至少5°C，和/或在140°C下测量的熔体粘度相差至少5泊，优 选10泊。关于所述组合物的填料组分，优选填料为一个维度比另一个维度大至少四倍的耐 热材料，所述填料以基于树脂组分的重量为5-95重量％的量存在。发现这些组合物在施加 至具有高表面粗糙度的基底即具有粗糙（profiled)或不平整表面的基底时不能耐受长时 间暴露于高温（~550°C)下。 当将粉末涂料施加至汽车车体以保护和涂饰工程产品时，基底倾向于较薄且具有 平滑表面。然而，在将涂料施加至要求显示出耐高温性的材料时，更普遍的是基底表面为粗 糙或不平整的：为喷砂清理的钢提供足够的防腐和（美学）涂饰，例如该基底必须涂覆有 足够的干膜厚度以弥补表面不平整度。用角砂砾、圆粒、负载磨料的海绵或高压水注喷射基 底通常可以产生能够呈现10-80 μπι的"峰-谷"距离的粗糙表面（其中所述轮廓可以通过ISO 8503定义）。 对于这种不平整基底，发现了粉末涂料的干膜厚度（DFT)的实际上限，超出该上 限涂层将从基底开裂和剥离。显然，该上限越低，给定粉末涂料补偿基底表面增加的喷射轮 廓的能力越低。 因此本领域需要提供一种显示出耐高温性，但是也可以施加至粗糙基底表面而为 所述表面提供耐温性和优选防腐性的粉末涂料组合物。 专利技术描述 本专利技术提供一种安全且无污染的耐高温粉末涂料组合物。当施加至基底，尤其是 粗糙基底时，所述组合物能够固化而在基底表面上形成耐高温涂层。本专利技术还提供本专利技术 组合物涂覆基底的用途，以及涂覆有本专利技术组合物的基底。 在本专利技术的一个方面，提供一种耐高温粉末涂料组合物。本专利技术开发一系列耐高 温粉末涂料，其基于主要包含具有不同玻璃化转变温度和/或不同熔体粘度的至少两种有 机硅树脂，双官能树脂，含云母填料和任选添加剂的组合物。 如本文所用，术语"树脂"意指包括任何树脂或聚合物本身，以及固化剂。关于本 专利技术有机硅树脂，文中取代度定义为每个硅原子的有机取代基团的平均数量并且为每种成 分的摩尔百分数乘以取代基数量的和。在LawrenceH.Brown的"保护性涂料中的有机娃 (SiliconesinProtectiveCoatings'，（在TreatiseonCoatings，第 1 卷，部分III，"成 膜组合物（Film-FormingCompositions) " 第 513-563 页，R.R.Meyers及J.S.Long编辑， MarcelDekker，Inc.纽约，1972中）中进一步描述了该计算。 如本文所用，任何聚合物的"玻璃化转变温度"或Tg可以如Fox在Bull.Amer. Physics.Soc.，l，3,第123页（1956)中所述来计算。Tg还可以使用差示扫描量热计（加热 速率为20°C/分钟，其中Tg取拐点的中点）通过实验测量。除非另有说明，文中使用的所 述1^为计算的τg。 不受理论限制，至少两种有机硅树脂的玻璃化转变温度和/或熔体粘度的差异可 能是由于聚合物的支化度不同引起的。一般而言，聚合物的支化度越高，在高温下观察到 的收缩越大。此外，至少两种有机硅聚合物可以在它们的类型和组成有机结构部分的量及 其-0H含量（即硅氧烷官能度）方面不同。关于包含不同有机硅树脂的粉末涂料和所得涂 料的性能的详细讨论可在W0 2009/003937中找到。 适用于本专利技术组合物的不同有机硅树脂可具有彼此相差至少5°C的玻璃化转变温 度（Tg)和/或在140°C下测量的彼此相差至少5泊，优选10泊的熔体粘度。粉末涂料组合 物中有机硅树脂的不同热特性导致每种树脂在高于550°C的温度下显示出各自不同的流动 特性。然而，这种不同特性协同组合而限制了包含两种有机硅树脂的涂层在该温度范围内 的收缩和脆化。 根据本专利技术的一个优选实施方案，所述组合物含有第一有机娃树脂和第二有机娃 树脂，其中第一和第二有机硅树脂在树脂组分中以2:1-1:2的重量比（第一有机硅树脂： 第二有机硅树脂）存在。同样，优选所述第一有机硅树脂的!；为40_50°(：，所述第二有机硅 树脂的1；为55-80°C。第一和第二有机硅树脂的总量基于粉末涂料组合物中的所有树脂组 分的总重量为大于60重量％且小于100重量％，优选70-90重量％，更优选80-84重量％。 具体而言，第一有机硅树脂以基于树脂组分的重量为20-60重量％，优选30-50重量％，更 优选40-45重量％的量存在于粉末涂料组合物中；第二有机硅树脂以基于树脂组分的重量 为20-60重量％，优选30-50重量％，更优选40-45重量％的量存在于粉末涂料组合物中。 适用于本专利技术组合物中的第一有机娃树脂可为例如购自WackerChemie的 S1LRES? 604。该树本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种粉末涂料组合物，其包含具有不同玻璃化转变温度和/或不同熔体粘度的至少两种有机硅树脂、增强填料和任选添加剂，其中组合物进一步包含双官能树脂和含云母填料。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：金秀济，童剑，
申请(专利权)人：阿克佐诺贝尔国际涂料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL