适用于户外的低温固化超耐候型粉末涂料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及粉末涂料领域，具体涉及适用于户外的低温固化超耐候型粉末涂料及其制备方法，用于解决现有的粉末涂料固化温度高，固化时间长，而且耐候性和抗紫外线性能不佳，不适合在户外环境下长期使用的问题；该粉末涂料的主要原料为聚酯树脂

【技术实现步骤摘要】
适用于户外的低温固化超耐候型粉末涂料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及粉末涂料领域，具体涉及适用于户外的低温固化超耐候型粉末涂料及其制备方法
。

技术介绍

[0002]粉末涂料与涂装以其省资源
、
省能源
、
无公害
、
效率高和易实现自动化生产的优点受到人们青睐，产量迅速增长，成为涂料工业的发展方向之一
。
粉末涂料不需要溶剂，挥发性组分很低，不像溶剂型涂料会对环境造成污染
。
粉末涂料常以环氧
、
聚酯
、
丙烯酸等有机树脂作为基体，通过添加固化剂
、
颜填料与助剂等原料，经混炼
、
压片
、
破碎
、
研磨
、
过筛制得粉体涂料，具有节能环保
、
涂装高效
、
防护性好
、
可回收再利用的特点，是一种生态环保涂料
。
粉末涂料具有自身的生产工艺特点，不像液体涂料那样低温固化，一般而言我们将固化温度在
180
‑
200℃
之间的粉末涂料定为标准固化型粉末涂料，将固化温度
130
‑
160℃
之间的粉末涂料定为低温固化型，将固化温度
110
‑
130℃
之间的粉末涂料定为超低温固化型
。
粉末涂料超低温固化技术难度很大，如何有效降低粉末涂料的固化温度，减少固化时间是本专利技术的关键，而且从节约能源
、
降低成本
、
提高效率
、
扩大粉末涂料的应用范围考虑，低温固化粉末涂料的开发具有十分重要的意义
。

技术实现思路

[0003]为了克服上述的技术问题，本专利技术的目的在于提供适用于户外的低温固化超耐候型粉末涂料及其制备方法：通过将聚酯树脂
、
低温高效固化剂熔融并搅拌，之后出料，得到混合料，将混合料
、
环氧树脂
、
改性二氧化钛
、
硬脂酸以及颜料混合均匀，之后经过挤出机熔融挤出，之后冷却压片，将片材粉碎
、
过筛，得到该适用于户外的低温固化超耐候型粉末涂料，解决了现有的粉末涂料固化温度高，固化时间长，而且耐候性和抗紫外线性能不佳，不适合在户外环境下长期使用的问题
。
[0004]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0005]适用于户外的低温固化超耐候型粉末涂料，包括以下重量份组分：
[0006]聚酯树脂
90
‑
100
份
、
环氧树脂
120
‑
130
份
、
低温高效固化剂
1.4
‑
3.8
份
、
改性二氧化钛
20
‑
30
份
、
硬脂酸1‑5份以及颜料4‑8份；
[0007]所述低温高效固化剂由以下步骤制备得到：
[0008]步骤
A1
：将2‑
甲基咪唑
、
无水乙醇加入至安装有温度计
、
搅拌器的三口烧瓶中，通入氮气保护，在温度为
25
‑
30℃
，搅拌速率为
300
‑
400r/min
的条件下搅拌反应
15
‑
20min
，之后加入丙烯腈继续搅拌反应
30
‑
40min
，之后升温至
50
‑
55℃
的条件下继续搅拌反应3‑
5h
，反应结束后将反应产物冷却至室温，之后旋转蒸发去除溶剂，之后收集温度为
89
‑
92℃
，压力为
460Pa
的馏分，得到中间体1；
[0009]反应原理如下：
[0010][0011]步骤
A2
：将中间体
1、
雷尼钴
、
氢氧化钾以及无水乙醇加入至安装有搅拌器
、
温度计以及导气管的三口烧瓶中，通入氮气排出三口烧瓶中的空气，之后通入氢气维持压力为
4.5
‑
5MPa
，之后在温度为
25
‑
30℃
，搅拌速率为
300
‑
400r/min
的条件下搅拌反应
20
‑
30min
，之后升温至
90
‑
95℃
的条件下继续搅拌反应4‑
4.5h
，反应结束后将反应产物冷却至室温，之后真空抽滤，将滤液旋转蒸发去除溶剂，之后常压收集温度为
138
‑
142℃
的馏分，得到中间体2；
[0012]反应原理如下：
[0013][0014]步骤
A3
：将六亚甲基二异氰酸酯
、
二月桂酸二丁基锡以及乙酸乙酯加入至安装有搅拌器
、
温度计的三口烧瓶中，在温度为
25
‑
30℃
，搅拌速率为
300
‑
400r/min
的条件下搅拌反应
10
‑
15min
，之后加入季戊四醇继续搅拌反应
10
‑
15min
，之后升温至
70
‑
75℃
的条件下继续搅拌反应3‑
5h
，反应结束后将反应产物冷却至室温，之后旋转蒸发去除溶剂，得到中间体3；
[0015]反应原理如下：
[0016][0017]步骤
A4
：将中间体
3、2
，2‑
二羟甲基丙酸
、
二月桂酸二丁基锡以及丙酮加入至安装有搅拌器
、
温度计
、
回流冷凝管以及导气管的三口烧瓶中，通入氮气保护，在温度为
25
‑
30℃
，搅拌速率为
300
‑
400r/min
的条件下搅拌反应
10
‑
15min
，之后升温至回流的条件下继续搅拌反应5‑
7h
，反应结束后将反应产物冷却至室温，之后旋转蒸发去除溶剂，得到中间体4；
[0018]反应原理如下：
[0019][0020]步骤
A5
：将中间体4以及乙酸乙酯加入至安装有搅拌器
、
温度计以及恒压滴液漏斗的三口烧瓶中，在温度为
25
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
适用于户外的低温固化超耐候型粉末涂料，其特征在于，包括以下重量份组分：聚酯树脂
90
‑
100
份
、
环氧树脂
120
‑
130
份
、
低温高效固化剂
1.4
‑
3.8
份
、
改性二氧化钛
20
‑
30
份
、
硬脂酸1‑5份以及颜料4‑8份；所述低温高效固化剂由以下步骤制备得到：步骤
A1
：将2‑
甲基咪唑
、
无水乙醇加入至三口烧瓶中搅拌反应，之后加入丙烯腈继续搅拌反应，反应结束后将反应产物冷却，之后旋转蒸发，之后收集馏分，得到中间体1；步骤
A2
：将中间体
1、
雷尼钴
、
氢氧化钾以及无水乙醇加入至三口烧瓶中，之后通入氢气搅拌反应，反应结束后将反应产物冷却，之后真空抽滤，将滤液旋转蒸发，之后收集馏分，得到中间体2；步骤
A3
：将六亚甲基二异氰酸酯
、
二月桂酸二丁基锡以及乙酸乙酯加入至三口烧瓶中搅拌反应，之后加入季戊四醇继续搅拌反应，反应结束后将反应产物冷却，之后旋转蒸发，得到中间体3；步骤
A4
：将中间体
3、2
，2‑
二羟甲基丙酸
、
二月桂酸二丁基锡以及丙酮加入至三口烧瓶中搅拌反应，反应结束后将反应产物冷却，之后旋转蒸发，得到中间体4；步骤
A5
：将中间体4以及乙酸乙酯加入至三口烧瓶中搅拌反应，之后边搅拌边逐滴加入中间体2溶液，滴加完毕后继续搅拌反应，反应结束后将反应产物冷却，之后加入三乙胺继续搅拌反应，之后旋转蒸发，得到低温高效固化剂
。2.
根据权利要求1所述的适用于户外的低温固化超耐候型粉末涂料，其特征在于，步骤
A1
中的所述2‑
甲基咪唑
、
无水乙醇以及丙烯腈的用量比为
0.1mol
：
60
‑
80mL
：
0.11
‑
0.12mol。3.
根据权利要求1所述的适用于户外的低温固化超耐候型粉末涂料，其特征在于，步骤
A2
中的所述中间体
1、
雷尼钴
、
氢氧化钾以及无水乙醇的用量比为
5g
：
0.7
‑
1g
：
0.2
‑
0.3g
：
30
‑
40mL。4.
根据权利要求1所述的适用于户外的低温固化超耐候型粉末涂料，其特征在于，步骤
A3
中的所述六亚甲基二异氰酸酯
、
二月桂酸二丁基锡
、
乙酸乙酯以及季戊四醇的用量比为
0.4mol
：
0.1
‑
0.15g
：
180
‑
200mL
：
0.1mol。5.
根据权利要求1所述的适用于户外的低温固化超耐候型粉末涂料，其特征在于，步骤
A4
中的所述中间体
3、2
，2‑
二羟甲基丙酸
、
二月桂酸二丁基锡以及丙酮的用量比为
20mmol
：

【专利技术属性】
技术研发人员：万晨，
申请(专利权)人：扬州德高涂装设备有限公司，
类型：发明
国别省市：