一种HAA体系消光户外耐候性粉末涂料制造技术

本发明专利技术公开了一种HAA体系消光户外耐候性粉末涂料，其原料包括：高酸值半结晶羧基聚酯树脂、无规羧基聚酯树脂、羟烷基酰胺类固化剂和添加剂，和/或颜填料。本发明专利技术能够通过一步挤出的方法制备，同时实现对光泽范围从“死光”到“半光”的有效控制，消光效果稳定，具有很好的户外耐候性能和储存稳定性。

A kind of light extinction outdoor weather resistant powder coating of HAA system

【技术实现步骤摘要】
一种HAA体系消光户外耐候性粉末涂料
本专利技术涉及粉末涂料
，尤其涉及一种HAA体系消光户外耐候性粉末涂料。
技术介绍
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(VolatileOrganicCompounds，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：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。HAA体系粉末涂料指的是以羧基聚酯作为主要的成膜物质，采用一类羟烷基酰胺化合物作为固化剂的粉末涂料系统。经过多年的研究和发展，业已证明该体系具有良好的综合性能及户外耐候性能。该体系的粉末涂料能够很容易的实现高光泽，但是在某些需要低光泽粉末涂料的涂装领域，例如铝型材、汽车零部件、农业机械、金属围栏、五金、灯具等，但就目前的技术而言，HAA体系粉末涂料很难满足这种低光泽的需求。向粉末涂料配方中加入大量的无机矿物消光添加剂，如二氧化硅、碳酸钙以及绢云母等，能够实现消光，这种矿物消光物质的大量使用会在一定程度上降低涂层的机械性能，同时还会使生产设备过度磨损从而增加机械设备的损耗，这是不期望的。向HAA体系粉末涂料的组成中加入某些特定的蜡可以实现有限的消光，其光泽范围大概40-70％。可以例举的品种包括聚乙烯蜡、聚丙烯蜡等，如南京天诗新材料科技有限公司的PPW-0951。除聚丙烯蜡以外，EMS公司的V68-39粉末涂料消光蜡粉可以实现HAA体系粉末涂料的42％光泽，不过该公司没有透露其任何关键的技术信息。针对HAA体系粉末涂料的消光，目前最通用的，也是最有效的办法是通过干混两种分别独立制作的、同时含有羟烷基酰胺固化剂的粉末涂料组分来实现，如US20040143073A1专利所介绍的那样，现全文引证作为参考。根据US20040143073A1的表述，这种双组分干混合消光技术指的是预先制备两种具有不同反应活性的粉末涂料，即第一种粉末涂料(A)由高酸值的羧基聚酯与固化剂羟烷基酰胺构成，其高酸值的羧基聚酯作为主要的成膜物质可提供高反应性能，第二种粉末涂料(B)则采用低酸值的羧基聚酯作为主要的成膜物质，与固化剂羟烷基酰胺结合构成低反应组分。制备时将A、B两种粉末涂料按比例混合便形成了消光的HAA粉末涂料。通过调节粉末涂料A和粉末涂料B的比例可实现对最终光泽的调整。此外，通过调节羧基聚酯间酸值的差异也能够实现对光泽的控制。但是这种干混法存在很多缺陷。首先，不同批次之间的光泽差异很大。其次，分别制作两种不同的粉末涂料增加了额外的工作量，造成生产和运营成本的增加。此外，两种粉末涂料分别采用不同活性的聚酯树脂与同一种羟烷基酰胺固化剂固化，不同活性的羧基聚酯与固化剂的反应速度不一致，从而在固化过程中形成反应速度差而导致消光的同时也会导致固化后表面出现不期望的亮点等技术缺陷。鉴于干混法存在上述许多不可避免的技术缺陷，寻找一种操作简便而且高效的消光解决方案尤为迫切。为满足这样的需求，有人提出了通过一步挤出的方法来实现HAA体系粉末涂料的消光。通过这种一步挤出法制备的消光粉末涂料具有良好重现性，因为各组分充分混熔，从而使得不同批次的产品光泽几乎没有差异。而且，相较于干混法，这种一步挤出法只需要一次生产挤出过程便能够实现低光泽粉末涂料的制备，简化了生产过程，节省成本。现有的一步挤出法消光解决方案所采用的成膜物质通常包含无定形羧基聚酯树脂和至少一种与所用无定形聚酯树脂不相容的羧基聚酯树脂。这种不相容的聚酯树脂主要为(半)结晶羧基聚酯树脂。(半)结晶羧基聚酯树脂通常具有很低的熔点和熔融粘度，在固化过程中会先熔融并产生溶剂效应将(部分)无定形羧基聚酯包裹在熔融后的(半)结晶羧基聚酯树脂中。在分别与固化剂羟烷基酰胺发生反应后，(半)结晶羧基聚酯树脂与固化剂反应得到的物质会(部分)结晶析出，从而产生相分离效应，使得固化后的涂层表面光泽急剧下降。因此，在使用无定形羧基聚酯树脂配合(半)结晶羧基聚酯树脂实现消光的HAA体系粉末涂料组需要大量添加这种(半)结晶羧基聚酯树脂才能够在固化过程中产生相分离过程，实现HAA体系粉末涂料的消光。专利US6660398中介绍了采用无定形聚酯树脂与(半)结晶聚酯树脂配合使用制备消光粉末涂料，现全文引证作为参考。但是该专利中所使用的含羧基的(半)结晶聚酯树脂为低酸值聚酯树脂其酸值范围在5-50KOH/g，熔点为40℃，且该专利所能实现的消光效果有限，只能实现“半光”到“低光”的调节，并不能实现“死光”的消光效果。此外，较低的熔点会导致最终的粉末涂料Tg的降低，从而影响最终粉末涂料的储存稳定性，而大量使用具有较低熔融粘度的成膜物质也会使涂料的挤出过程变得复杂。因此，如何能够通过一步挤出法制备一种可重现、具有良好机械性能和储存稳定性的低光泽粉末涂料，同时又能够实现对光泽范围从“死光”到“半光”的有效控制，消光效果稳定，又有很好的重现性和储存稳定性显得尤为迫切。
技术实现思路
基于
技术介绍
存在的技术问题，本专利技术提出了一种HAA体系消光户外耐候性粉末涂料，本专利技术能够通过一步挤出的方法制备，同时能够实现对光泽范围从“死光”到“半光”的有效控制，消光效果稳定，具有很好的户外耐候性能和储存稳定性。本专利技术提出的一种HAA体系消光户外耐候性粉末涂料，其原料包括：高酸值半结晶羧基聚酯树脂、无规羧基聚酯树脂、羟烷基酰胺类固化剂和添加剂，和/或颜填料。本专利技术所述的高酸值半结晶聚酯树脂不同于专利US6660398中介绍的结晶树脂，本专利技术所述的高酸值半结晶聚酯树脂是非常难于制备的，是一种特殊的半结晶树脂。优选地，高酸值半结晶羧基聚酯树脂的重均分子量为1000-20000。优选地，高酸值半结晶羧基聚酯树脂的重均分子量为1500-8000。优选地，高酸值半结晶羧基聚酯树脂的重均分子量为2000-50本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种HAA体系消光户外耐候性粉末涂料，其特征在于，其原料包括：高酸值半结晶羧基聚酯树脂、无规羧基聚酯树脂、羟烷基酰胺类固化剂和添加剂，和/或颜填料。/n

【技术特征摘要】
1.一种HAA体系消光户外耐候性粉末涂料，其特征在于，其原料包括：高酸值半结晶羧基聚酯树脂、无规羧基聚酯树脂、羟烷基酰胺类固化剂和添加剂，和/或颜填料。


2.根据权利要求1所述HAA体系消光户外耐候性粉末涂料，其特征在于，高酸值半结晶羧基聚酯树脂的重均分子量为1000-20000；优选地，高酸值半结晶羧基聚酯树脂的重均分子量为1500-8000；优选地，高酸值半结晶羧基聚酯树脂的重均分子量为2000-5000；优选地，高酸值半结晶羧基聚酯树脂的酸值范围为70-150mgKOH/g；优选地，高酸值半结晶羧基聚酯树脂的酸值范围为80-120mgKOH/g；优选地，高酸值半结晶羧基聚酯树脂的熔点为70-120℃；优选地，高酸值半结晶羧基聚酯树脂的熔点为80-100℃。


3.根据权利要求1或2所述HAA体系消光户外耐候性粉末涂料，其特征在于，无规羧基聚酯树脂的重均分子量为1000-40000；优选地，无规羧基聚酯树脂的重均分子量为1500-10000；优选地，无规羧基聚酯树脂的重均分子量为3000-6000；优选地，无规羧基聚酯树脂酸值范围为10-100mgKOH/g；优选地，无规羧基聚酯树脂的酸值范围为20-80mgKOH/g；优选地，无规羧基聚酯树脂酸值范围为25-40mgKOH/g；优选地，无规羧基聚酯树脂的玻璃化温度Tg为40-80℃；优选地，无规羧基聚酯树脂的玻璃化温度Tg为45-65℃；优选地，无规羧基聚酯树脂的玻璃化温度Tg为50-65℃。


4.根据权利要求1-3任一项所述HAA体系消光户外耐候性粉末涂料，其特征在于，无规羧基聚酯树脂和高酸值半结晶羧基聚酯树脂的重量比为1-9：1；优选地，无规羧基聚酯树脂和高酸值半结晶羧基聚酯树脂的重量比为1-1.5：1；优选地，无规羧基聚酯树脂和高酸值半结晶羧基聚酯树脂的重量比为1：1。


5.根据权利要求1-4任一项所述HAA体系消光户外耐候性粉末涂料，其特征在于，高酸值半结晶羧基聚酯树脂由多元酸和多元醇经缩合而成；优选地，多元酸包括：对苯二甲酸、间苯二甲酸、1，4-环己基二甲酸、1，4-丁二酸、己二酸、柠檬酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨有荣，徐斌，童乃斌，薛亮，张皓，
申请(专利权)人：安徽省华安进出口有限公司，安徽永昌新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34