一种耐候聚酯粉末涂料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种耐候聚酯粉末涂料及其制备方法，包括：线性端羟基聚酯预聚物、4，4-六氟异丙基邻苯二甲酸酐、甲基丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、抗紫外涂料添加剂、有机硅助粘剂、纳米氧化锆、纳米氧化铝、颜填料、固化剂、流平剂和多功能助剂。其中，线性端羟基聚酯预聚物由含氟二醇和对苯二甲酸经缩聚聚合而成，将氟碳链直接引入到聚酯主链上，保证了制备的耐候聚酯粉末涂料具有耐水、耐热的特性。其次，抗紫外涂料添加剂赋予涂料很好的耐紫外线的能力，提高了耐候性。再次，有机硅助粘剂增强底材与涂料之间的附着力。因此，本发明专利技术制备的耐候聚酯粉末涂料具有耐水、耐热、耐紫外线的特性，且粉末涂料与底材的附着力强。

【技术实现步骤摘要】
一种耐候聚酯粉末涂料及其制备方法
本专利技术涉及粉末涂料
，尤其涉及一种耐候聚酯粉末涂料及其制备方法。
技术介绍
粉末涂料是上世纪60年代发展起来的一门技术，具有低公害、涂装工艺简单、原料利用率高和涂层坚固的特点，并且装饰性较好，使用安全。纯聚酯粉末涂料是一种应用广泛的热固性粉末涂料，具有节约能源、环境友好、性能稳定、耐久性和耐候性好的优点，广泛应用于户外涂装。但是，纯聚酯粉末涂料用于户外环境时，常受到湿度、雨水、紫外光照射等气候因素的影响，导致涂膜的力学性能下降，出现裂纹和催化，膜体黄化等问题，缩短了使用寿命。因此有必要提高聚酯粉末涂料的耐水耐油性能，以及降低对紫外光的敏感性。由于氟原子具有极化率小、碳-氟键键长较短、键能大、分子结构致密等特殊的物理化学性质，赋予了含氟聚合物表面自由能低、耐热性能突出、耐溶剂等特点，所以与其它的粉末涂料相比，含氟聚合物型的粉末涂料耐候性是最好的，而聚偏二氟乙烯粉末是具有最好户外稳定性的典型代表。但是纯的含氟聚合物往往价格很高，再加上熔体粘度高、与底材的附着力相对较差，所以单独使用聚偏氟乙烯这样的含氟聚合物作为制造粉末涂料的基料并不常见，而是在聚酯的主链或侧链上引入含氟链段，来制备氟化的聚酯型粉末涂料。现有技术中制备含氟聚酯粉末涂料的方法包括：用3-氯-1-丙烯和含氟己二醇为原料制备主链为含氟的环氧树脂，并以此含氟环氧树脂为原料制备含氟涂膜；用甲基丙烯酸甲酯、含氟丙烯酸酯、丙烯酸丁酯和丙烯酸为原料合成含氟丙烯酸酯共聚物；通过原子转移自由基聚合制备半氟化氟碳双嵌段共聚物聚(甲基丙烯酸丁酯-全氟烷基丙烯酸酯)等等。以上方法中，氟碳链的引入明显地提高了涂膜的耐水以及耐热性能，但也存在成重量份复杂、制备过程步骤繁琐的问题，不仅如此，氟化的聚酯型粉末涂料还是未能解决涂料耐紫外线以及与底材的附着力差的技术问题。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题在于提供一种耐候聚酯粉末涂料及其制备方法，具有耐水、耐热、耐紫外线的特性，且粉末涂料与底材的附着力强。有鉴于此，本专利技术提供了一种耐候聚酯粉末涂料，包括以下原料：所述线性端羟基聚酯预聚物由式1所示的含氟二醇和对苯二甲酸经缩聚聚合而成，OH-CH2-(CF2)n-CH2-OH，式1)n为1-8的整数。优选的，所述线性端羟基聚酯预聚物的数均分子量为2000-15000。优选的，所述线性端羟基聚酯预聚物按照如下方法制备：将式1所示的含氟二醇、对苯二甲酸和第一溶剂放入带有搅拌器的反应釜中反应，反应温度为210-270℃，反应压力为0.02-0.1MPa，反应时间为2-12h，反应结束后先用丙酮稀释，再加入到体积比为1∶1的甲醇和水的混合溶剂中使产物沉淀析出，此过程重复三次，将得到的产物在100℃下真空干燥，得到线性端羟基聚酯预聚物，所述含氟二醇与对苯二甲酸的摩尔比为1.2-1.7∶1，OH-CH2-(CF2)n-CH2-OH，式1)n为1-8的整数。优选的，所述抗紫外涂料添加剂由如下原料制备：纳米二氧化硅3～5重量份、纳米二氧化锌5～6重量份、纳米二氧化铈4～6重量份、去离子水15～25重量份、正辛醇25～35重量份、KH550硅烷偶联剂8～10重量份、水性聚氨酯200～300重量份、水性环氧树脂10～15重量份。优选的，所述抗紫外涂料添加剂按照如下方法制备：将3～5重量份纳米二氧化硅、5～6重量份纳米二氧化锌和4～6重量份纳米二氧化铈加入到由去离子水和正辛醇混合得到的混合溶液中，搅拌均匀后滴加8～10重量份KH550硅烷偶联剂，然后反应2～3h，得到抗紫外线纳米复合材料浆料；将所述抗紫外线纳米复合材料浆料加入200～300重量份水性聚氨酯中，用高速分散机在900～1100rpm条件下，分散15～20min后加入10～15重量份水性环氧树脂，然后继续分散15～20min，烘干，研磨后得到抗紫外涂料添加剂。优选的，所述有机硅助粘剂按照如下方法制备：将5-6重量份纳米二氧化硅加入乙醇和去离子水的混合液中，滴加4重量份环氧硅烷偶联剂，然后加入0.3重量份吐温20、1重量份异丙醇和1重量份消泡剂，以300-500rpm的速度常温搅拌20-30min，得到第一混合物；向所述第一混合物中加入20-30重量份有机硅树脂和10-15重量份丙烯酸酯，以300-500rpm的速度常温搅拌20-30min，得到第二混合物；向所述第二混合物中加入0.5重量份氢氧化钠、2-4重量份二甲基亚砜和4-6重量份环氧氯丙烷，升温至40℃，以300-500rpm的速度常温搅拌30-50min，烘干后得有机硅助粘剂。优选的，所述固化剂为4-二甲氨基吡啶或三氟甲磺酸。优选的，所述流平剂为聚丙烯酸树脂。优选的，所述多功能助剂为科宁化工有限公司生产的型号为AMP-95的多功能助剂。相应的，本专利技术还提供一种耐候聚酯粉末涂料的制备方法，包括以下步骤：将30-50重量份线性端羟基聚酯预聚物、10-30重量份4，4-六氟异丙基邻苯二甲酸酐、5-8重量份甲基丙烯酸六氟丁酯、3-5重量份甲基丙烯酸缩水甘油酯、4-8重量份抗紫外涂料添加剂、10-15重量份有机硅助粘剂、2-4重量份纳米氧化锆、2-3重量份纳米氧化铝、5-30重量份颜填料、1-10重量份固化剂、5-29重量份流平剂和2-4重量份多功能助剂混合，加入双螺杆挤出机中进行共混、挤出，粉碎和过筛后得到耐候聚酯粉末涂料，所述双螺杆混炼机的共混挤出温度为：一区180℃，二区190℃，三区200℃，四区210℃，五区220℃，机头170℃；螺杆转速为200r/min，所述线性端羟基聚酯预聚物由式1所示的含氟二醇和对苯二甲酸经缩聚聚合而成，OH-CH2-(CF2)n-CH2-OH，式1)n为1-8的整数。本专利技术提供了一种耐候聚酯粉末涂料及其制备方法，包括以下原料：线性端羟基聚酯预聚物、4，4-六氟异丙基邻苯二甲酸酐、甲基丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、抗紫外涂料添加剂、有机硅助粘剂、纳米氧化锆、纳米氧化铝、颜填料、固化剂、流平剂和多功能助剂。与现有技术相比，线性端羟基聚酯预聚物由含氟二醇和对苯二甲酸经缩聚聚合而成，以含氟二醇为原料，将氟碳链直接引入到聚酯主链上，保证了制备的耐候聚酯粉末涂料具有耐水、耐热的特性。其次，抗紫外涂料添加剂赋予涂料很好的耐紫外线的能力，提高了耐候性。再次，机硅助粘剂增强底材与涂料之间的附着力。因此，本专利技术制备的耐候聚酯粉末涂料具有耐水、耐热、耐紫外线的特性，且粉末涂料与底材的附着力强。具体实施方式为了进一步理解本专利技术，下面结合实施例对本专利技术优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本专利技术的特征和优点，而不是对本专利技术权利要求的限制。本专利技术实施例公开了一种耐候聚酯粉末涂料，包括以下原料：所述线性端羟基聚酯预聚物由式1所示的含氟二醇和对苯二甲酸经缩聚聚合而成，OH-CH2-(CF2)n-CH2-OH，式1)n为1-8的整数。作为优选方案，所述线性端羟基聚酯预聚物的数均分子量为2000-15000，更优选为4000-12000，更优选为6000-10000。作为优选方案，所述线性端羟基聚酯预聚物按照如下方法制备：将式1所示的含氟二醇、对苯二甲酸和第一溶剂放入带有搅拌器的反应釜中反应，反应温度为210-2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种耐候聚酯粉末涂料，其特征在于，包括以下原料：所述线性端羟基聚酯预聚物由式1所示的含氟二醇和对苯二甲酸经缩聚聚合而成，OH‑CH2‑(CF2)n‑CH2‑OH，式1)n为1‑8的整数。

【技术特征摘要】
1.一种耐候聚酯粉末涂料，其特征在于，包括以下原料：所述线性端羟基聚酯预聚物由式1所示的含氟二醇和对苯二甲酸经缩聚聚合而成，OH-CH2-(CF2)n-CH2-OH，式1)n为1-8的整数。2.根据权利要求1所述的耐候聚酯粉末涂料，其特征在于，所述线性端羟基聚酯预聚物的数均分子量为2000-15000。3.根据权利要求1所述的耐候聚酯粉末涂料，其特征在于，所述抗紫外涂料添加剂由如下原料制备：纳米二氧化硅3～5重量份、纳米二氧化锌5～6重量份、纳米二氧化铈4～6重量份、去离子水15～25重量份、正辛醇25～35重量份、KH550硅烷偶联剂8～10重量份、水性聚氨酯200～300重量份、水性环氧树脂10～15重量份。4.根据权利要求1所述的耐候聚酯粉末涂料，其特征在于，所述抗紫外涂料添加剂按照如下方法制备：将3～5重量份纳米二氧化硅、5～6重量份纳米二氧化锌和4～6重量份纳米二氧化铈加入到由去离子水和正辛醇混合得到的混合溶液中，搅拌均匀后滴加8～10重量份KH550硅烷偶联剂，然后反应2～3h，得到抗紫外线纳米复合材料浆料；将所述抗紫外线纳米复合材料浆料加入200～300重量份水性聚氨酯中，用高速分散机在900～1100rpm条件下，分散15～20min后加入10～15重量份水性环氧树脂，然后继续分散15～20min，烘干，研磨后得到抗紫外涂料添加剂。5.根据权利要求1所述的耐候聚酯粉末涂料，其特征在于，所述有机硅助粘剂按照如下方法制备：将5-6重量份纳米二氧化硅加入乙醇和去离子水的混合液中，滴加4重量份环氧硅烷偶联剂，然后加入0.3重量份吐温20、1重量份异丙醇和1重量份消泡剂，以300-500rpm的速度常温搅...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏行，
申请(专利权)人：宁波双人新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33