一种耐候粉末涂料、涂层以及制备方法技术

本发明专利技术涉及粉末涂料技术领域，具体涉及一种耐候粉末涂料、涂层以及制备方法。本发明专利技术耐候粉末涂料制备原料以质量份计，包括：80

【技术实现步骤摘要】
一种耐候粉末涂料、涂层以及制备方法


[0001]本专利技术涉及粉末涂料
，具体涉及一种耐候粉末涂料、涂层以及制备方法。

技术介绍

[0002]粉末涂料具有无溶剂、无污染、可回收、节能环保、生产效率高等优点，被广泛应用于汽车零件、铝型材、家具、工程机械、桥梁和管道工程等领域。
[0003]作为粉末涂料的重要分支，聚氨酯粉末涂料在粉末涂料中所占比例越来越大。聚氨酯粉末涂料具有优异的耐溶剂性、高附着力、光泽丰满以及良好的机械性能，兼具保护和装饰功能，广泛用于各类表面涂料领域。但是相比于其他树脂涂料，聚氨酯粉末涂料对于氧气、水、有机蒸气等气体阻隔性较差，在使用过程中会发生光降解、热降解和水解，从而使得聚氨酯的性能和使用寿命受到影响，限制了聚氨酯的应用。对聚氨酯进行物理或化学改性是提高其性能的有效途径。
[0004]石墨烯及其衍生物具有结构稳定、致密性以及良好的抗渗性，也具有能够在紫外光区域吸收光电子和无光催化活性的特点，可以用于提高聚合物涂层的耐候性能。但是石墨烯及其衍生物在树脂和溶剂中分散性较差，易团聚，以及在聚合物中参与反应的效率低下，这在一定程度上限制了其在聚合物涂层中的应用。
[0005]在制备含有石墨烯衍生物的聚氨酯粉末涂料时，需要解决石墨烯衍生物与聚氨酯树脂体系的兼容性以及其自身的分散性问题，同时，还需要解决石墨烯衍生物与聚氨酯树脂体系的反应性，以及考虑如何优化粉末涂料体系的组成，从而得到一种高耐候性的粉末涂料。

技术实现思路

[0006]本专利技术耐候粉末涂料中使用了石墨烯衍生物，因石墨烯及其衍生物具有结构稳定、致密性、良好的抗渗性以及具有紫外吸收作用，本专利技术利用石墨烯衍生物以提高粉末涂料涂层的耐候性能。而对于石墨烯衍生物的应用需要克服上述技术问题。
[0007]本专利技术技术方案的提出，解决石墨烯与聚氨酯树脂体系的兼容性以及其自身的分散性问题，同时，解决了石墨烯与聚氨酯树脂体系的反应性效果不好的问题，本专利技术还优化粉末涂料体系的组成，得到一种高耐候性的粉末涂料。
[0008]本专利技术在提供石墨烯衍生物时，为了解决石墨烯衍生物与体系的兼容性、自身的分散性以及与涂料树脂体系的反应性，所述石墨烯衍生物以改性石墨烯复合材料的形式添加。
[0009]具体而言，本专利技术耐候粉末涂料使用了制备原料包括：羟基聚酯树脂、甲基丙烯酸缩水甘油酯、多异氰酸酯固化剂、改性石墨烯复合材料、流平剂、安息香、填料、抗结团剂。
[0010]本专利技术耐候粉末涂料，以质量份计，使用的制备原料包括：80
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120份羟基聚酯树脂、1.5
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3.5份甲基丙烯酸缩水甘油酯、7
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12份多异氰酸酯固化剂、5
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10份改性石墨烯复合材料、0.5
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2份流平剂、0.5
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1.2份安息香、20
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35份填料、0.3
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1.5份抗结团剂。
[0011]作为优选地，本专利技术所述端羟基聚酯树脂质量份用量可优选为82、84、86、88、90、92、94、96、98、100、102、104、106、108、110、112、114、116、118份的点值用量，或上述任意两个点值之间的范围。基于涂料耐候和机械性能目的，本专利技术优选端羟基聚酯树脂的羟值为120
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650mgKOH/g，更优选羟值为150
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600mgKOH/g、200
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600mgKOH/g、200
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550mgKOH/g或250
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500mgKOH/g。本专利技术端羟基聚酯树脂可为商购原料，例如武汉超支化树脂科技有限公司生产的HyPer系列的端羟基超支化聚酯，可列举的型号为HyPer H101、H102、H201、H202、H301、H302、H303、H401、H402等。
[0012]甲基丙烯酸缩水甘油酯分子中含有多个反应性环氧官能团，其与聚酯反应可增加反应的交联密度，从而增加涂膜的致密度，提高涂料的机械性能和耐候性。作为优选地，本专利技术甲基丙烯酸缩水甘油酯质量份用量可优选为1.6、1.8、2.0、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、3.0、3.2、3.4份的点值用量，或上述任意两个点值之间的范围。
[0013]作为优选地，本专利技术多异氰酸酯固化剂为甲苯二异氰酸酯（TDI）、异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）、己基二异氰酸酯（HMDI）、六亚甲基二异氰酸酯（HDI）、4,4',4''
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三苯甲烷三异氰酸酯（TTI）、L
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赖氨酸三异氰酸酯中的至少一种。作为优选地，本专利技术多异氰酸酯固化剂质量份用量可优选为7.3、7.5、7.8、8.0、8.2、8.5、8.8、9、9.2、9.5、9.8、10、10.2、10.5、10.8、11、11.2、11.5、11.8份的点值用量，或上述任意两个点值之间的范围。
[0014]作为优选地，本专利技术流平剂为聚丙烯酸乙酯、聚丙烯酸丁酯、聚醚改性硅氧烷和醋酸丁酸纤维素中至少一种。作为优选地，本专利技术流平剂质量份用量可优选为0.6、0.8、1.0、1.2、1.5、1.8、1.9份的点值用量，或上述任意两个点值之间的范围。
[0015]作为优选地，本专利技术安息香质量份用量可优选为0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.1份的点值用量，或上述任意两个点值之间的范围。
[0016]作为优选地，本专利技术填料为硫酸钡、硅微粉、滑石粉、刚玉粉中的至少一种。作为优选地，本专利技术填料质量份用量可优选为22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34份的点值用量，或上述任意两个点值之间的范围。
[0017]作为优选地，本专利技术抗结团剂为AEROSIL R 972、AEROXIDE Alu C中的至少一种。作为优选地，本专利技术填料质量份用量可优选为0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.1、1.2、1.3、1.4份的点值用量，或上述任意两个点值之间的范围。
[0018]作为优选地，本发改性石墨烯复合材料包括将氧化石墨烯依次进行羧酸化反应得到羧酸化石墨烯，然后进行有机化反应制备得到。
[0019]作为优选地，所述羧酸化反应包括将氧化石墨烯与氯乙酸和氢氧化钠反应后，再与氯化氢水溶液进行反应。
[0020]作为优选地，所述羧酸化反应包括将氧化石墨烯制成氧化石墨烯分散体，然后加入氯乙酸和氢氧化钠进行反应，再与氯化氢水溶液进行反应。
[0021]作为优选地，所述羧酸化反应包括：（1）、将氧化石墨烯加水，加热、搅拌，得到氧化石墨烯分散体；（2）、加入氯乙酸和氢氧化钠，加热、搅拌进行反应，得到反应液I；（3）、将反应液I抽滤得到滤饼，滤饼采用去离子水冲洗，冲洗后的固体物料进行干燥，得到干燥物I；（4）、干燥物I加入氯化氢水溶液，加热、搅拌进行反应，得到反应液II；（5）、将反应液II抽滤得到滤饼本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐候粉末涂料，其特征在于：所述耐候粉末涂料的制备原料以质量份计，包括：80
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120份羟基聚酯树脂、1.5
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3.5份甲基丙烯酸缩水甘油酯、7
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12份多异氰酸酯固化剂、5
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10份改性石墨烯复合材料、0.5
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2份流平剂、0.5
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1.2份安息香、20
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35份填料、0.3
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1.5份抗结团剂；所述改性石墨烯复合材料包括将氧化石墨烯依次进行羧酸化反应得到羧酸化石墨烯，然后进行有机化反应制备得到；所述羧酸化反应包括将氧化石墨烯与氯乙酸和氢氧化钠反应后，再与氯化氢水溶液进行反应；所述有机化反应包括将羧酸化石墨烯与溶剂混合，然后加入多氟苯胺以及辅助剂进行反应；所述多氟苯胺为2,4
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二氟苯胺和2
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甲基
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七氟异丙基苯胺组成的复合物。2.如权利要求1所述的耐候粉末涂料，其特征在于：所述羧酸化反应包括：（1）、将氧化石墨烯加水，加热、搅拌，得到氧化石墨烯分散体；（2）、加入氯乙酸和氢氧化钠，加热、搅拌进行反应，得到反应液I；（3）、将反应液I抽滤得到滤饼，滤饼采用去离子水冲洗，冲洗后的固体物料进行干燥，得到干燥物I；（4）、干燥物I加入氯化氢水溶液，加热、搅拌进行反应，得到反应液II；（5）、将反应液II抽滤得到滤饼，滤饼冷冻干燥。3.如权利要求1所述的耐候粉末涂料，其特征在于：所述有机化反应包括：（1）、将羧酸化石墨烯与溶剂N,N
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二甲基甲酰胺进行搅拌混合；（2）、加入由2,4

【专利技术属性】
技术研发人员：王文军，邱显峰，
申请(专利权)人：广东睿智环保科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：