一种具有改进涂层表面针孔缺陷的HAA体系粉末涂料制造技术

本发明专利技术公开了一种具有改进涂层表面针孔缺陷的HAA体系粉末涂料，涉及粉末涂料技术领域，其组成原料中含有小分子水捕捉剂，所述小分子水捕捉剂为含酐基官能度的聚丙烯酸树脂。本发明专利技术提出了一种HAA体系粉末涂料，是将含酐基的丙烯酸树脂添加到HAA体系粉末涂料中，含酐基的丙烯酸树脂起到小分子水捕捉剂的作用，避免小分子水受热逸出，进而有效改善涂层表面“针孔”或“弹坑”等缺陷，且不会对涂层的光泽造成影响，还能提高涂层的机械性能，从而得到一种低表面缺陷的HAA粉末涂料。

A kind of HAA powder coating with improved pinhole defect on coating surface

【技术实现步骤摘要】
一种具有改进涂层表面针孔缺陷的HAA体系粉末涂料
本专利技术涉及粉末涂料
，尤其涉及一种具有改进涂层表面针孔缺陷的HAA体系粉末涂料。
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。粉末涂料根据其应用对象的不同，可分为户内和户外两大类。其中，应用于户外的粉末涂料有TGIC体系、HAA体系、TMMGU体系、PUR体系和氟碳体系等。TGIC系统具有耐候性、耐热性、抗黄变性好及合适的反应性能等众多优点，此外其最主要的技术优势还体现在固化后无挥发物放出，这是由于TGIC的交联化学属于加成缩合的缘故。TGIC构成的粉末涂料系统可以实现从低温到高温、慢速到快速固化以及不同的表面效果，这也为它的发展提供了非常广阔的空间，在很长的一段时间内TGIC体系成为人们户外涂装的首选，TGIC被认为是最完美的交联剂。然而，TGIC因其生物毒性方面的问题使之倍受质疑。自20世纪90年代以来，随着人们对自身健康和生存环境的重视，世界上很多国家相继禁止或限制它的使用，越来越多的TGIC替代物被专利技术出来，其中性能最接近、影响最大、使用范围最广的就是羟烷基酰胺类固化剂且其用量已仅次于TGIC。众所周知，HAA体系粉末涂料指的是以羧基聚酯作为主要成膜物质，以羟烷基酰胺化合物作为固化剂的粉末涂料系统。此类固化剂可以和羧基聚酯发生如下交联反应：一般情况下醇羟基和羧基之间的酯化反应很难在较低反应温度下进行，但是由于β位酰胺基对羟基的活化作用使得上述反应可以在150℃的条件下就能发生反应，并产生小分子水作为副产物。这种较低的反应温度使HAA低温固化成为可能，通常HAA体系热固性粉末涂料的固化温度在150-220℃之间。然而，上述酯化反应产生的小分子水会在150℃甚至更高的温度下气化，从而以水蒸气的形式从固化后的涂层中逸出，造成HAA体系粉末涂料表面出现“针孔”或“弹坑”等缺陷。针对HAA体系粉末涂料表面“针孔”或“弹坑”等缺陷，目前最通用的办法是通过添加除气剂的方式来抑制这种表面缺陷的产生。除气剂的作用通常是在成膜物质与固化剂发生交联反应的同时与涂层中残留的空气等物质发生反应或者是在涂层固化前使小分子化合物或者空气从涂层内部逸出，进而实现改进表面缺陷的作用，常用的作为除气剂的物质为安息香。欧洲专利EP-A-322834描述了一种粉末涂料，是以羧基聚酯树脂为成膜物质、β-羟烷基酰胺作为固化剂制备热固性HAA体系粉末涂料，并向其配方中加入安息香作为除气剂以改进HAA体系粉末涂料表面的针孔缺陷。安息香的加入会在粉末涂料烘烤过程中与残留在涂层中的空气发生氧化反应，从而消除残留的空气对涂层造成的针孔影响。根据文中表述，要想达到良好的除气效果，安息香的添加量在0.6％-0.8％之间。然而，大量安息香的使用会显著增加涂层的泛黄倾向，因此，这种向HAA体系粉末涂料中添加大量安息香来改进表面针孔的方式不适用于白色或者浅色的涂料。为克服安息香作为除气剂应用于粉末涂料带来的涂层黄变的缺陷，一种低熔点、低粘度的结晶酰胺蜡被作为除气剂应用于粉末涂料。专利EP0471409公开了一种粉末涂料，是以羧基聚酯树脂为成膜物质、β-羟烷基酰胺作为固化剂制备热固性HAA体系粉末涂料，并向其配方中加入N,N'-乙撑双硬脂酰胺作为除气剂以改进HAA体系表面的针孔缺陷。这种酰胺除气剂粘度只有15mPa.s(150℃)，同时具有较低的表面张力，能够在不对涂层颜色造成影响的情况下有效的促进小分子化合物或空气在粉末涂料在固化过程中逸出，同时由于蜡在涂料表面的析出兼具有针孔或弹孔修补的作用从而实现了消除涂层表面针孔的效果。但是，这种低熔点的酰胺蜡在实际使用中发现效果通常十分有限，此外还会影响涂料的耐候性能，这是实际应用中不期望的。因此，研发出一种抗泛黄同时又能有效改进HAA体系粉末涂料表面“针孔”和“弹坑”等缺陷的HAA体系粉末涂料组成是极其需要的。出人意料的是我们发现了这样的技术方案，即向现行的HAA粉末涂料系统中添加一种酐基官能度的聚丙烯酸树脂作为小分子水捕捉剂可以实现这样的目的，从而完成了本专利技术。
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具有改进涂层表面针孔缺陷的HAA体系粉末涂料，是将含酐基官能度的丙烯酸树脂添加到HAA体系粉末涂料中起到小分子水捕捉剂的作用，从而有效消除涂层表面“针孔”、“弹坑”等缺陷，且不会对涂层的光泽、机械性能等造成影响。本专利技术提出的一种具有改进涂层表面针孔缺陷的HAA体系粉末涂料，其组成原料中含有小分子水捕捉剂，所述小分子水捕捉剂为含酐基官能度的聚丙烯酸树脂。优选地，所述含酐基官能度的聚丙烯酸树脂的重均分子量为800～8000，优选1500～6000，更为优选2000～4000；酸值范围为50～120mgKOH/g，优选60～100mgKOH/g，更为优选70～80mgKOH/g；玻璃化转化温度为40～80℃，优选40～65℃，更为优选45～55℃；熔程为50～120℃，优选60～120℃，更为优选70～90℃；190℃时的粘度为500～4000mPa.s，优选1000～3500mPa.s，更为优选2500～3500mPa.s。优选地，所述含酐基官能度的聚丙烯酸树脂由含烯基酸酐单体与丙烯酸酯单体共聚制得。优选地，所述含烯基酸酐单体为取代顺丁烯二酸酐和/或取代丁二酸酐。优选地，所述取代顺丁烯二酸酐单体的结构式为：其中，R1选自H，C1-C20的直链、支链或环状烷基，苯基或者取代苯基；优选地，所述取代顺丁烯二酸酐单体为顺丁烯二酸酐、2-甲基顺丁烯二酸酐、2-苯基顺丁烯二酸酐、2,3-二甲基顺丁烯二酸酐、2-正己基顺丁烯二酸酐、2-辛基顺丁烯二酸酐、四氢苯酐、甲基四氢苯酐中的任意一种或多种；所述取代丁二酸酐单体的结构式为：其中，R2选自C2-C40的直链、支链或者环状烯基；优选地，所述取代丁二酸酐单体为2-异丁烯基琥珀酸酐、2-辛烯基琥珀酸酐、2-己烯基丁二酸酐、2-十二烯基丁二酸酐、2-癸烯基丁二酸酐、2-十四碳烯基琥珀酸酐、2-十五烯基琥珀酸酐、纳迪克酸酐中的任意一种或多种。优选地，所述丙烯酸酯单体包括丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、甲基丙烯酸正丙酯、丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸异丙酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸辛酯、甲基丙烯酸辛酯、丙烯酸十二烷基酯、甲基丙烯酸十二烷基酯、丙烯酸苄基酯、甲基丙烯酸苄基酯中的至少一种；优选地，所述丙烯酸酯单体中还包括乙烯基类单体，优选为苯乙烯、甲基苯乙烯本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有改进涂层表面针孔缺陷的HAA体系粉末涂料，其特征在于，其组成原料中含有小分子水捕捉剂，所述小分子水捕捉剂为含酐基官能度的聚丙烯酸树脂。/n

【技术特征摘要】
1.一种具有改进涂层表面针孔缺陷的HAA体系粉末涂料，其特征在于，其组成原料中含有小分子水捕捉剂，所述小分子水捕捉剂为含酐基官能度的聚丙烯酸树脂。


2.根据权利要求1所述的具有改进涂层表面针孔缺陷的HAA体系粉末涂料，其特征在于，所述含酐基官能度的聚丙烯酸树脂的重均分子量为800～8000，优选1500～6000，更为优选2000～4000；酸值范围为50～120mgKOH/g，优选60～100mgKOH/g，更为优选70～80mgKOH/g；玻璃化转化温度为40～80℃，优选40～65℃，更为优选45～55℃。


3.根据权利要求1或2所述的具有改进涂层表面针孔缺陷的HAA体系粉末涂料，其特征在于，所述含酐基官能度的聚丙烯酸树脂由含烯基酸酐单体与丙烯酸酯单体共聚制得。


4.根据权利要求3所述的具有改进涂层表面针孔缺陷的HAA体系粉末涂料，其特征在于，所述含烯基酸酐单体为取代顺丁烯二酸酐和/或取代丁二酸酐。


5.根据权利要求4所述的具有改进涂层表面针孔缺陷的HAA体系粉末涂料，其特征在于，所述取代顺丁烯二酸酐单体的结构式为：



其中，R1选自H，C1-C20的直链、支链或环状烷基，苯基或者取代苯基；
优选地，所述取代顺丁烯二酸酐单体为顺丁烯二酸酐、2-甲基顺丁烯二酸酐、2-苯基顺丁烯二酸酐、2,3-二甲基顺丁烯二酸酐、2-正己基顺丁烯二酸酐、2-辛基顺丁烯二酸酐、四氢苯酐、甲基四氢苯酐中的任意一种或多种；
所述取代丁二酸酐单体的结构式为：



其中，R2选自C2-C40的直链、支链或者环状烯基；
优选地，所述取代丁二酸酐单体为2-异丁烯基琥珀酸酐、2-辛烯基琥珀酸酐、2-己烯...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐斌，童乃斌，张皓，陶月红，
申请(专利权)人：安徽省华安进出口有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34