一种户外低温固化粉末涂料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种户外低温固化粉末涂料及其制备方法，将聚酯树脂、聚醚砜树脂、固化剂、填料和流平剂混合均匀，经挤出机挤出后，砂磨机研磨得到一种户外低温固化粉末涂料，其中，填料是以丁基二氯硼烷、甲基二氯硅烷、六甲基二硅氮烷和0.5～0.8mm的聚醚砜短纤维为原料混合制成。本发明专利技术的低温固化粉末涂料的固化时间短，温度要求低（160℃/10min），机械性能好，膜层光滑，附着力强，贮存稳定，特别适用于不耐高温材料的户外涂装领域。

【技术实现步骤摘要】
一种户外低温固化粉末涂料及其制备方法
本专利技术涉及涂料加工
，特别是涉及一种户外低温固化粉末涂料及其制备方法。
技术介绍
节能环保是当今世界的主旋律，涂料行业的发展趋势也是追求节能环保。粉末涂料具有与一般涂料完全不同的形态，是以微细粉末的状态存在的，是一种无挥发性有机溶剂产生的绿色涂料，由于它具有省资源、无溶剂、低污染、高效率、一次涂装成型，应用领域广泛等特点，因而在世界各国迅速发展。随着人们对环保概念越来越深入，粉末涂料的应用范围也越来越大，人们对粉末涂料的固化条件的要求也越来越高。普通粉末涂料的固化条件大都是烘烤温度较高，烘烤时间较长，这类方法容易造成能源浪费。户外纯聚酯粉末涂料是采用羟基聚酯树脂制成的粉末涂料，因具有优良的耐候性，通常被称为耐候型粉末涂料。纯聚酯粉末涂料由于具有节能、无VOC排放的涂料，这几年国内粉末技术迅速发展。纯聚酯粉末涂料被广泛用于门窗用铝挤出型材、道路标志桩、汽车工业、交通器材、空调器外壳和煤气炉板、庭园用具、扶手和栅栏、农业器械和电线杆等诸多领域。专利申请CN101358100A公开了一种无光粉末涂料，其主要原料是甲基丙烯酸缩水甘油酯、饱和聚酯树脂，不需要固化剂，但是固化温度200℃/15-20min，固化温度偏高，固化时间也较长。
技术实现思路
本专利技术的目的就是要提供一种户外低温固化粉末涂料及其制备方法，固化时间短，温度要求低，机械性能好，膜层光滑，附着力强，贮存稳定，特别适用于不耐高温材料的户外涂装领域。为实现上述目的，本专利技术是通过如下方案实现的：一种户外低温固化粉末涂料的制备方法，将聚酯树脂、聚醚砜树脂、固化剂、填料和流平剂混合均匀，经挤出机挤出后，砂磨机研磨，即得所述的一种户外低温固化粉末涂料；其中，所述填料是通过以下方法制备得到的：先在氮气气氛下，将丁基二氯硼烷、甲基二氯硅烷、六甲基二硅氮烷按照摩尔比1～2：1～2：4～8分别溶于正己烷中形成各自质量浓度10～12%的溶液，然后将丁基二氯硼烷和甲基二氯硅烷溶液同时滴入六甲基二硅氮烷溶液中，再加入0.5～0.8mm的聚醚砜短纤维，加热搅拌反应得到前驱体；最后在氨气气氛下，对前驱体进行热处理，自然冷却至室温（25℃），即得所述的填料。优选的，聚酯树脂、聚醚砜树脂、固化剂、填料和流平剂的质量比为10：2～3：0.8～1：0.6～0.8：0.02～0.03。优选的，所述聚酯树脂的酸值为30～33mgKOH/g，玻璃化转变温度为48～50℃，平均支化度为2～2.2，平均分子量为3000～6000；聚酯树脂是由以下重量份的组分制成的：二元醇30～45份，多元醇0.1～0.8份，二元酸45～60份，酸解剂4～10份，催化剂0.1～0.2份，抗氧剂0.1～0.2份。进一步优选的，所述二元醇为新戊二醇、乙二醇、二甘醇、甲基丙二醇、己二醇中一种或几种的混合物；所述多元醇为三羟甲基丙烷；所述二元酸为对苯二甲酸、间苯二甲酸、己二酸、癸二酸中一种或几种的混合物；所述酸解剂为间苯二甲酸、己二酸中的一种或两种的混合物；所述催化剂为单丁基氧化锡；所述抗氧剂为亚磷酸三苯酯、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、四丙酸季戊四醇酯中一种或几种的混合物。进一步优选的，所述聚酯树脂的制备方法如下：在氮气氛围下，将二元醇、多元醇和催化剂加入反应器中，升温加热至120～130℃，再加入二元酸，搅拌均匀，加热升温至160～170℃开始反应，随后以10～15℃/小时的速度升温至230～240℃，在此温度下，保温至反应体系澄清，随后降低反应体系温度至200～210℃，加入酸解剂，随后升温至220～230℃，保温2小时后，真空度为-0.09～-0.099Mpa的条件下反应2～4小时，酸值指标合格后，投加抗氧剂，搅拌30～40分钟后出料。优选的，所述聚醚砜树脂为A-304P，美国苏威。优选的，所述固化剂为线性酚醛树脂或双氰胺。优选的，所述流平剂选自聚二甲基硅氧烷、聚甲基苯基硅氧烷、丙烯酸树脂、脲醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂中的任一种或几种。优选的，利用混合机进行混合，其为双缸连体式设置，具体的混合方法如下：先向主缸内加入聚酯树脂和聚醚砜树脂，混合2～3分钟，然后倒入填料继续混合2～3分钟；再向次缸内加入固化剂和流平剂，混合3～5分钟，接着转移至主缸内，继续混合2～3分钟即可。优选的，挤出机挤出的工作条件为：一段温度150～180℃，二段温度320～340℃，三段温度360～380℃，四段温度300～320℃。优选的，砂磨机研磨时间为3～6小时。优选的，聚醚砜短纤维的用量为丁基二氯硼烷重量的3～4%，其制备方法参考专利申请CN111364119A中的实施例1，唯一区别在于，切断成0.5～0.8mm的聚醚砜短纤维。优选的，加热搅拌反应的工艺条件为：180～200℃搅拌反应15～18小时。优选的，热处理的工艺条件为：230～250℃热处理5～8小时。利用上述制备方法得到的一种户外低温固化粉末涂料。本专利技术的有益效果是：本专利技术将聚酯树脂、聚醚砜树脂、固化剂、填料和流平剂混合均匀，经挤出机挤出后，砂磨机研磨得到一种户外低温固化粉末涂料，其中，填料是以丁基二氯硼烷、甲基二氯硅烷、六甲基二硅氮烷和0.5～0.8mm的聚醚砜短纤维为原料混合制成。本专利技术的低温固化粉末涂料的固化时间短，温度要求低（160℃/10min），机械性能好，膜层光滑，附着力强，贮存稳定，特别适用于不耐高温材料的户外涂装领域。本专利技术的树脂原料有两种，聚酯树脂和聚醚砜树脂，纯聚酯树脂制成的涂料具有耐候性好、耐热性好、耐冲击强度高等优点，但是固化温度高，固化时间长，而且聚酯树脂中含有的酯基在酸碱条件下会发生水解，耐腐蚀性较差。适量聚醚砜树脂的加入有利于增强附着力和机械性能。本专利技术将丁基二氯硼烷、甲基二氯硅烷、六甲基二硅氮烷和0.5～0.8mm的聚醚砜短纤维为原料制成的填料增强了聚酯树脂的疏水性，也就增大了酯基的水解难度，同时使得粉末涂料在湿润或潮湿环境下与水分的接触减少，提高产品的耐腐蚀性。丁基二氯硼烷、甲基二氯硅烷和六甲基二硅氮烷反应生成聚硼硅氮烷，加入的聚醚砜短纤维，其砜基与聚硼硅氮烷中的亚氨基等形成氢键，这些基团也会与原料聚醚砜树脂形成氢键，一方面增强相容性，另一方面也促进固化进程，有利于固化温度的降低和固化时间的缩短。聚醚砜短纤维在聚硼硅氮烷结构中穿插，微观增强，也进一步提高了产品的机械性能。具体实施方式下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1一种户外低温固化粉末涂料的制备方法，将10kg聚酯树脂、2kg聚醚砜树脂、0.8kg固化剂、0.6kg填料和0.02kg流平剂混合均匀，经挤出机挤出后，砂磨机研磨，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种户外低温固化粉末涂料的制备方法，其特征在于，将聚酯树脂、聚醚砜树脂、固化剂、填料和流平剂混合均匀，经挤出机挤出后，砂磨机研磨，即得所述的一种户外低温固化粉末涂料；其中，所述填料是通过以下方法制备得到的：先在氮气气氛下，将丁基二氯硼烷、甲基二氯硅烷、六甲基二硅氮烷按照摩尔比1～2：1～2：4～8分别溶于正己烷中形成各自质量浓度10～12%的溶液，然后将丁基二氯硼烷和甲基二氯硅烷溶液同时滴入六甲基二硅氮烷溶液中，再加入0.5～0.8mm的聚醚砜短纤维，加热搅拌反应得到前驱体；最后在氨气气氛下，对前驱体进行热处理，自然冷却至室温，即得所述的填料。/n

【技术特征摘要】
1.一种户外低温固化粉末涂料的制备方法，其特征在于，将聚酯树脂、聚醚砜树脂、固化剂、填料和流平剂混合均匀，经挤出机挤出后，砂磨机研磨，即得所述的一种户外低温固化粉末涂料；其中，所述填料是通过以下方法制备得到的：先在氮气气氛下，将丁基二氯硼烷、甲基二氯硅烷、六甲基二硅氮烷按照摩尔比1～2：1～2：4～8分别溶于正己烷中形成各自质量浓度10～12%的溶液，然后将丁基二氯硼烷和甲基二氯硅烷溶液同时滴入六甲基二硅氮烷溶液中，再加入0.5～0.8mm的聚醚砜短纤维，加热搅拌反应得到前驱体；最后在氨气气氛下，对前驱体进行热处理，自然冷却至室温，即得所述的填料。


2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述聚酯树脂的酸值为30～33mgKOH/g，玻璃化转变温度为48～50℃，平均支化度为2～2.2，平均分子量为3000～6000；聚酯树脂是由以下重量份的组分制成的：二元醇30～45份，多元醇0.1～0.8份，二元酸45～60份，酸解剂4～10份，催化剂0.1～0.2份，抗氧剂0.1～0.2份。


3.根据权利要求1-2所述的制备方法，其特征在于，所述流平剂选自聚二甲基硅氧烷、聚甲基苯基硅氧烷、丙烯酸树脂、脲醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂中的任...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱弋莎，
申请(专利权)人：宁波爱甬新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33