一种高耐候防污型丙烯酸树脂粉末涂料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种高耐候防污型丙烯酸树脂粉末涂料及其制备方法，该粉末涂料主要由以下重量份的组分组成：环氧丙烯酸树脂78‑82份、有机氟改性环氧丙烯酸树脂18‑22份、十二烷二酸20‑30份、流平剂0.5‑1.0份、复合抗氧剂1.0‑1.5份、紫外线吸收剂1.0‑1.5份、安息香0.5‑1.0份、颜填料0‑50份；所述有机氟改性环氧丙烯酸树脂主要由甲基丙烯酸十二氟庚酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯通过溶液聚合制成。该粉末涂料形成的涂膜平整、光滑细腻，光泽度好，具有较高的装饰性和良好的力学性能；涂膜表面性能优异，具有良好的疏水性和防污性，且具有耐候长效的特点，使用寿命长。

【技术实现步骤摘要】
一种高耐候防污型丙烯酸树脂粉末涂料及其制备方法
本专利技术属于丙烯酸树脂粉末涂料
，具体涉及一种高耐候防污型丙烯酸树脂粉末涂料及其制备方法。
技术介绍
粉末涂料是以固体树脂和颜料、填料及助剂等组成的固体粉末状合成树脂涂料；将各组成材料混合均匀后通过熔融挤出并压片，冷却后粉碎、分级筛选制得。与传统的溶剂型和水性涂料等液态涂料不同，它是以固态粉末的形态存在、储存及施工的，在涂装时并不分散在有机溶剂或水中，而是分散在空气中进行施工。粉末涂料具有诸多优点：无溶剂，生产及施工过程中无挥发性有机化合物的排放，减少了环境污染；采用静电喷涂等涂装方式，工序简单，易于实现自动化操作，施工效率高，能耗低；施工过程损耗少，原材料利用率高，且可回收再利用；涂层致密，性能优异；涂料储存、运输安全方便。按照固化成膜机理的不同，粉末涂料分为热塑性粉末涂料和热固性粉末涂料两大类。热塑性粉末涂料以热塑性树脂为主要材料及成膜物质，随着加热温度升高，涂料经过软化、熔融、流平，最后冷却成膜；在熔融过程中无交联反应，成膜过程具有可逆性；常用的热塑性树脂有聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚乙烯、聚酰胺、聚碳酸酯、醋酸丁酯纤维素等。热固性粉末涂料以热固性树脂及其固化剂为主要材料及成膜物质，在一定温度下熔融流平后，热固性树脂与固化剂反应交联固化，形成三维网状结构，得到不能溶解或熔融的涂层；常用的热固性树脂有聚酯树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂和丙烯酸树脂等。丙烯酸树脂是指由甲基丙烯酸酯类或丙烯酸酯类单体共聚而成的树脂，通常也包含烯烃类单体与丙烯酸类单体共聚物；丙烯酸树脂原料来源广泛、种类多，决定了丙烯酸树脂产品的多样性。以丙烯酸树脂为主要材料及成膜物质的粉末涂料具有以下优点：耐光、耐候性好，丙烯酸树脂对光的吸收峰在太阳光谱范围之外，因此制成的涂料具有优异的耐候性和耐光性，色浅，透明性好；产品多样化，通过变换单体种类及用量调整分子量及官能团可以改变树脂性能，获得不同功能性粉末涂料；综合性能好，装饰性强，属于户外高装饰性涂料体系，常用于户外建筑材料装饰、铝型材、汽车轮毂、摩托车等高装饰涂装。但是，户外使用的高装饰性涂层，不仅要经受气候如光照、冷热、风霜雪雨等破坏，还要承受灰尘、雾霾、细菌等侵染，粘附在涂层表面形成污垢或脏斑，不仅难看，影响其装饰性，而且清洗起来比较麻烦，需要耗费大量的人力物力；如果频繁对涂层表面进行冲洗或擦洗还易划伤、破坏涂层结构，影响其使用寿命。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种高耐候防污型丙烯酸树脂粉末涂料。本专利技术的第二个目的是提供一种上述的高耐候防污型丙烯酸树脂粉末涂料的制备方法。为了实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案为：一种高耐候防污型丙烯酸树脂粉末涂料，主要由以下重量份数的组分组成：环氧丙烯酸树脂78-82份、有机氟改性环氧丙烯酸树脂18-22份、十二烷二酸20-30份、流平剂0.5-1.0份、复合抗氧剂1.0-1.5份、紫外线吸收剂1.0-1.5份、安息香0.5-1.0份、颜填料0-50份；所述有机氟改性环氧丙烯酸树脂主要由甲基丙烯酸十二氟庚酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯通过溶液聚合制成。所述有机氟改性环氧丙烯酸树脂主要由以下质量百分比的单体聚合而成：甲基丙烯酸十二氟庚酯8％-10％、甲基丙烯酸甲酯50％-52％、丙烯酸正丁酯8％-10％、甲基丙烯酸缩水甘油酯30％-32％。所述有机氟改性环氧丙烯酸树脂的溶液聚合是以甲苯为溶剂、过氧化苯甲酰(BPO)为引发剂，在75-85℃条件下加料、反应，后减压蒸除溶剂、干燥。其中，所述溶剂的用量满足溶剂(总用量)与聚合单体(总质量)的质量比为1.0-1.2:1。所述引发剂的用量为聚合单体总质量的2.8％-3.2％。所述环氧丙烯酸树脂主要由苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯通过溶液聚合制成。所述环氧丙烯酸树脂主要由以下质量百分比的单体通过溶液聚合制成：苯乙烯8％-10％、甲基丙烯酸甲酯50％-52％、丙烯酸正丁酯8％-10％、甲基丙烯酸缩水甘油酯30％-32％。所述环氧丙烯酸树脂的溶液聚合是以甲苯为溶剂、过氧化苯甲酰为引发剂，在105-115℃条件下加料、反应，后减压蒸除溶剂、干燥。其中，溶剂(总用量)与聚合单体(总质量)的质量比为1.0-1.2:1；引发剂的用量为聚合单体总质量的2.8％-3.2％。所述复合抗氧剂为抗氧剂1010与抗氧剂168的质量比为1-2:1的混合物。所述颜填料包括颜料和填料。所述颜料包括但不限于永固红、永固黄、酞青蓝、酞青绿、钛白粉、炭黑中的任意一种或组合。所述填料包括但不限于沉淀型硫酸钡、金红石型钛白粉、碳酸钙、滑石粉、高岭土、云母粉中的任意一种或组合。上述的高耐候防污型丙烯酸树脂粉末涂料的制备方法，包括以下步骤：1)在75-85℃条件下，将甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯加入溶剂中分散均匀，缓慢滴加甲基丙烯酸十二氟庚酯与引发剂的混合物，后保温反应5-7h，减压蒸除溶剂、干燥制得有机氟改性环氧丙烯酸树脂；2)将步骤1)所得有机氟改性环氧丙烯酸树脂与环氧丙烯酸树脂及其它组分按配方量混合均匀后，熔融挤出并压片，粉碎过筛，即得所述高耐候防污型丙烯酸树脂粉末涂料。步骤1)中，所述缓慢滴加的时间不低于3h。步骤2)中，所述熔融挤出的温度为90-110℃。本专利技术的高耐候防污型丙烯酸树脂粉末涂料，由环氧丙烯酸树脂、有机氟改性环氧丙烯酸树脂、十二烷二酸、流平剂、复合抗氧剂、紫外线吸收剂、安息香和颜填料组成；在环氧丙烯酸树脂-脂肪族二元酸固化剂体系(环氧丙烯酸树脂中的环氧基与十二烷二酸中的羧基反应交联固化)基础上，掺入少量的有机氟改性环氧丙烯酸树脂，与其它组分相互配合，协调作用，在保证环氧丙烯酸树脂粉末涂料较好的基本性能和使用性能基础上，降低粉末涂料涂膜的表面能，增大涂膜表面的疏水性，提高其耐候性和防污性。本专利技术所用的有机氟改性环氧丙烯酸树脂主要由甲基丙烯酸十二氟庚酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯通过溶液聚合制成。其中，甲基丙烯酸甲酯为硬单体，赋予聚合物良好的硬度、耐候性和耐水性；丙烯酸正丁酯为软单体，赋予聚合物良好的柔韧性，提高耐冲击性；甲基丙烯酸缩水甘油酯为功能性单体，为聚合物提供活性基团-环氧基，以形成交联固化体系；甲基丙烯酸十二氟庚酯为有机氟单体，通过参与聚合，在环氧丙烯酸树脂中引入较多的氟原子，使其成为含氟环氧丙烯酸树脂。氟原子具有最大的电负性和最小的原子半径，C-F键能大，使得所得有机氟改性环氧丙烯酸树脂具有良好的耐候性、耐久性、化学稳定性和较低的表面能。本专利技术采用上述有机氟改性环氧丙烯酸树脂改性环氧丙烯酸树脂-脂肪族二元酸固化剂(十二烷二酸)粉末涂料体系，该有机氟改性环氧丙烯酸树脂与主体成膜物质-环氧丙烯酸树脂具有相同的基体，结构相似，基于相同的固化机理，使用相同的固化剂(有机氟改性环氧丙烯酸树脂中的环氧基与十二烷二酸中的羧基反应本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高耐候防污型丙烯酸树脂粉末涂料，其特征在于：主要由以下重量份数的组分组成：环氧丙烯酸树脂78-82份、有机氟改性环氧丙烯酸树脂18-22份、十二烷二酸20-30份、流平剂0.5-1.0份、复合抗氧剂1.0-1.5份、紫外线吸收剂1.0-1.5份、安息香0.5-1.0份、颜填料0-50份；/n所述有机氟改性环氧丙烯酸树脂主要由甲基丙烯酸十二氟庚酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯通过溶液聚合制成。/n

【技术特征摘要】
1.一种高耐候防污型丙烯酸树脂粉末涂料，其特征在于：主要由以下重量份数的组分组成：环氧丙烯酸树脂78-82份、有机氟改性环氧丙烯酸树脂18-22份、十二烷二酸20-30份、流平剂0.5-1.0份、复合抗氧剂1.0-1.5份、紫外线吸收剂1.0-1.5份、安息香0.5-1.0份、颜填料0-50份；
所述有机氟改性环氧丙烯酸树脂主要由甲基丙烯酸十二氟庚酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯通过溶液聚合制成。


2.根据权利要求1所述的高耐候防污型丙烯酸树脂粉末涂料，其特征在于：所述有机氟改性环氧丙烯酸树脂主要由以下质量百分比的单体聚合而成：甲基丙烯酸十二氟庚酯8％-10％、甲基丙烯酸甲酯50％-52％、丙烯酸正丁酯8％-10％、甲基丙烯酸缩水甘油酯30％-32％。


3.根据权利要求2所述的高耐候防污型丙烯酸树脂粉末涂料，其特征在于：所述有机氟改性环氧丙烯酸树脂的溶液聚合是以甲苯为溶剂、过氧化苯甲酰为引发剂，在75-85℃条件下加料、反应，后减压蒸除溶剂、干燥。


4.根据权利要求3所述的高耐候防污型丙烯酸树脂粉末涂料，其特征在于：所述溶剂的用量满足溶剂与聚合单体的质量比为1.0-1.2:1。

【专利技术属性】
技术研发人员：卢俊杰，
申请(专利权)人：郑州知淘信息科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：河南;41