一种耐高温粉末涂料及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种耐高温粉末涂料，包含如下重量份数的组份：聚酯树脂40～60份、改性苯基硅油1～6份、填料30～50份、固化剂1～3份、流平剂1～2份和光亮剂0.1～1份。本发明专利技术所述的耐高温粉末涂料是一种经济型的耐高温粉末涂料，原料组成少，制备成本低，具有较好的耐高温性能。本发明专利技术通过使用改性苯基硅油，通过其与固化剂复配，得到的耐高温粉末涂料组成的成膜体系易于加工，成本相对机硅树脂有很大的降低，且抗氧化性和耐高温性能强，在290℃的高温环境下2h可保证涂膜保光率达到50%以上，保证涂膜长期使用，且不产生粉化、脱落现象。脱落现象。脱落现象。

【技术实现步骤摘要】
一种耐高温粉末涂料及其制备方法


[0001]本专利技术属于粉末涂料制备
，具体公开了一种耐高温粉末涂料及其制备方 法。

技术介绍

[0002]现有的耐高温粉末涂料通常都是采用添加大重量份比例的有机硅树脂来提高其耐 高温性能，由于有机硅树脂以硅氧健(
‑
Si
‑
O
‑
)为主链，其键能高，因而具有高的氧化 稳定性，所以目前粉末涂料行业经常采用聚酯树脂与有机硅树脂共混的方式实现耐热 性的提升，如公开号为CN109161311A的专利技术专利申请公开了高附着力耐高温粉末涂 料用聚酯树脂及制备方法，主要提出采用具有良好涂膜附着性的热固性聚酯树脂混拼 有机硅树脂来提高其耐温性能和涂膜性能，公开号为CN108977061A的专利技术专利申请 公开了一种耐候性高温粉末涂料，提出采用有机硅树脂混拼耐候性优异的丙烯酸树脂 以及分别与有机硅树脂和丙烯酸树脂发生交联固化反应的异氰酸酯，进而来同时提高 耐候性和耐温性，都是以有机硅树脂作为基本的成膜物质，加量高达50～80％。然而 由于有机硅树脂和聚酯树脂的相容性比较差，直接共混的条件下存在着溢出现象，对 表面的硬度、光泽、机械性能的附着力都有很大影响，最终导致涂膜的性能无法被客 户接受；并且采用的有机硅树脂加量很大，成本很高，难以进行规模化生产应用，公 开号CN113249015A，CN113088184A也都是以有机硅树脂为基本成膜物质，加量高达 40～70％，但由于有机硅树脂价格高，加工污染大，难度大，给耐高温粉末涂料应用 和发展造成阻碍。公开号CN109988491A的专利技术专利申请公开了一种耐高温粉末涂料 用含硅聚酯树脂；公开号CN112142965A的专利技术专利申请公开了一种含硅聚酯树脂及 其制备方法，一种低表面张力的粉末涂料，这些都是有机硅改性饱和聚酯树脂，确实 在树脂中引入了有机硅单体，但是实际上用的有机硅单体是甲基三甲氧基硅烷、苯基 三甲氧基硅烷等这一类的小分子硅烷，这种小分子硅烷即使通过化学反应“接枝”到饱 和聚酯树脂分子上，相对于饱和聚酯树脂大分子来讲，硅烷小分子实在太小，在涂膜 成膜以后，这样的小分子非常容易被饱和聚酯树脂大分子缠绕而“包埋”，有机硅的材 料性能难以体现。因此，如何提高有机硅材料在涂膜中的性能成为亟需解决的问题。

技术实现思路

[0003]专利技术目的：为解决现有技术中存在的技术问题，本专利技术提供了一种耐高温粉末涂 料及其制备方法，该耐高温粉末涂料组成的成膜体系易于加工，改性苯基硅油加量少， 成本相对机硅树脂有很大的降低，且抗氧化性和耐高温性能强，在290℃的高温环境下 2h可保证涂膜保光率达到50％以上，同时显著降低了加工难度、生产成本和生产污染。
[0004]申请人通过研究大量理论及实践证明，要想让有机硅材料在涂膜中体现出其性能， 必须满足几个条件：
[0005](1)必须使有机硅材料上要有可以参与反应的化学键，只有有机硅材料的化学键 参与到涂膜固化反应过程中，才能制得化学改性的涂膜；
[0006](2)有机硅的分子要足够大，
‑
Si
‑
O
‑
Si
‑
链要足够长，这样才能在聚酯成膜过程中， 有机硅分子中的活性基团和粉末体系中的聚酯或者固化剂依靠化学键牢牢的地键合在 一起，贯穿整个涂膜体系，不被饱和聚酯树脂大分子“包埋”。
[0007]为实现上述目的，本专利技术一种耐高温粉末涂料，包含如下重量份数的组份：聚酯 树脂40～60份、改性苯基硅油1～6份、填料30～50份、固化剂1～3份、流平剂1～ 2份和光亮剂0.1～1。
[0008]优选地，所述耐高温粉末涂料包含如下重量份数的组份：聚酯树脂50
‑
55份、改 性苯基硅油4
‑
5份、填料35
‑
45份、固化剂1～3份、流平剂1～2份和光亮剂0.1～0.5 份。
[0009]更优选地，所述耐高温粉末涂料包含如下重量份数的组份：聚酯树脂51.7份、改 性苯基硅油5份、填料40份、固化剂2份、流平剂1份和光亮剂0.3份。
[0010]优选地，所述固化剂为异氰脲酸三缩水甘油酯(TGIC)、偏苯三酸三缩水甘油酯、 对苯二甲酸二缩水甘油酯中的任意一种。
[0011]所述的流平剂选自丙烯酸酯类流平剂；所述的光亮剂选自丙烯酸酯共聚物为主体 的粉末光亮剂；所述的填料为硫酸钡或金红色型钛白粉；所述填料为硫酸钡或金红色 型钛白粉。
[0012]所述的改性苯基硅油为含活性反应基团的端羧基烯丙基聚醚改性苯基硅油或端环 氧基烯丙基聚醚改性苯基硅油。
[0013]具体地，所述端羧基烯丙基聚醚改性苯基硅油合成步骤如下：
[0014](1)端羧基烯丙基聚醚的合成：将烯丙基聚醚和二羧酸在80～130
°
的条件下保温 2～10小时制得端羧基烯丙基聚醚；其中所述二羧酸是指含有两个羧基官能团的有机化 合物，结构式为HOOC
‑
R
‑
COOH，其中R为
‑
C6H4或
‑
(CH2)
m
‑
，m＝1～20；优选地，m＝1～ 8；
[0015](2)氮气保护下，将氯铂酸的异丙醇溶液、苯基含氢硅油以及端羧基烯丙基聚醚 加入反应釜中，在70～130℃下反应1～10h，得到端羧基烯丙基聚醚改性苯基硅油， 其中，所述端羧基烯丙基聚醚结构式为：
[0016]H2C＝CHCH2‑
O
‑
(C2H4O
‑
)
x
‑
(C3H6O
‑
)
y
‑
CO
‑
R
‑
COOH，其中，x，y均为整数，且x＝0～10； y＝0～20，x，y可以同时为0；R为
‑
C6H4或
‑
(CH2)
m
‑
，m＝1～20，优选地，m＝1～8。
[0017]作为另外的实施方案，其中，所述端羧基烯丙基聚醚改性苯基硅油还可以由烯丙 基聚醚改性苯基含氢硅油后再用二羧酸封端。
[0018]所述端环氧基烯丙基聚醚改性苯基硅油通过如下方法制备得到：氮气保护下，将 氯铂酸的异丙醇溶液、苯基含氢硅油以及端环氧基烯丙基聚醚加入反应釜中，在70～ 130℃下反应1～10h，得到端环氧基烯丙基聚醚改性苯基硅油，其中，所述端环氧基烯 丙基聚醚为甲基丙烯酸缩水甘油酯、烯丙基缩水甘油醚中的任意一种或两种。
[0019]其中，所述苯基含氢硅油的分子量为1500～8000，折射率为1.41～1.52，含氢质 量分数为0.01～0.2％，含苯质量分数为10～85％。对于苯基含氢硅油的制备方法不做 限制，如可以参考现有技术中CN102408565A一种苯基含氢硅油的制备方法制备得到 苯基含氢硅油。
[0020]其中，苯基含氢硅油与端羧基烯丙本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐高温粉末涂料，其特征在于，包含如下重量份数的组份：聚酯树脂40～60份、改性苯基硅油1～6份、填料30～50份、固化剂1～3份、流平剂1～2份和光亮剂0.1～1。2.根据权利要求1所述的耐高温粉末涂料，其特征在于，所述固化剂为异氰脲酸三缩水甘油酯、偏苯三酸三缩水甘油酯、对苯二甲酸二缩水甘油酯中的任意一种。3.根据权利要求1所述的耐高温粉末涂料，其特征在于，所述的流平剂选自丙烯酸酯类流平剂；所述的光亮剂选自丙烯酸酯共聚物为主体的粉末光亮剂；所述的填料为硫酸钡或金红色型钛白粉；所述填料为硫酸钡或金红色型钛白粉。4.根据权利要求1所述的耐高温粉末涂料，其特征在于，所述的改性苯基硅油为含活性反应基团的端羧基烯丙基聚醚改性苯基硅油或端环氧基烯丙基聚醚改性苯基硅油。5.根据权利要求4所述的耐高温粉末涂料，其特征在于，所述端羧基烯丙基聚醚改性苯基硅油合成步骤如下：(1)将烯丙基聚醚和二羧酸在80～130℃的条件下保温2～10小时制得端羧基烯丙基聚醚；其中所述二羧酸是指含有两个羧基官能团的有机化合物，结构式为HOOC
‑
R
‑
COOH，其中R为
‑
C6H4或
‑
(CH2)
m
‑
，m＝1～20；(2)氮气保护下，将氯铂酸的异丙醇溶液、苯基含氢硅油以及端羧基烯丙基聚醚加入反应釜中，在70～130℃下反应1～10h，得到端羧基烯丙基聚醚改性苯基硅油，其中，所述端羧基烯丙基聚醚结构式为：H2C＝CHCH2‑
O
‑
(C2H4O
‑
)
x
‑
(C3H6O
‑
)

【专利技术属性】
技术研发人员：池跃芹，恽晨，历彬，
申请(专利权)人：云锡鼎承南京科技有限公司，
类型：发明
国别省市：