【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及粉末涂料，具体地，涉及一种粉末涂料用羟烷基酰胺低温固化剂及其制备方法，以及在聚酯树脂中的应用，尤其是在羧基聚酯树脂中的应用。
技术介绍
1、热固性粉末涂料是以固体树脂和颜料、填料、固化剂及助剂等组成的固体粉末状合成树脂涂料，和普通溶剂型涂料及水性涂料不同，它的分散介质不是溶剂和水，具有无溶剂污染，100％成膜，能耗低、可回收利用等优点，在各种涂装领域应用广泛。而最常用的固化体系主要就是tgic系列及羟烷基酰胺固化剂系列，而tgic系列产品由于具有较强的致敏性及一定的毒性，而被称为非环保型固化剂，而羟烷基酰胺系列固化剂具有无刺激性、无毒、性价比高的优点，被广泛应用于粉末涂料中，其主要的代表品种为haa，化学名称为n,n,n',n'-四(2-羟乙基)己二酰胺。然而，随着节能及新的应用领域拓展，部分无法耐高温的基材如硬质塑料、中密度纤维板等材料上涂膜的固化就需要低温固化的粉末涂料，常规的做法都是对聚酯树脂进行改性研究，采用低温固化的聚酯树脂搭配羟烷基酰胺固化剂haa进行固化，虽然也取得了一些进展，但是其缺陷是低温固化聚酯树脂需要使用特殊的柔韧性单体及高活性的端羧基单体，不仅成本高，而且其玻璃化温度太低导致聚酯树脂自身储存稳定性不足，由于其在粉末配方中用量较大，导致其制备的粉末涂料储存稳定性也不足，往往需要特殊低温的储存环境进行保存，导致使用成本高，且应用不便。
2、另外，haa作为羟基活性的固化剂，其与羧基聚酯树脂固化时会产生小分子水，水分固化时需要从涂膜中逸出，导致其表面极易出现针孔，抗厚涂性能较差，尤其是
技术实现思路
1、针对上述问题，本专利技术从用量较小的固化剂方向入手，开发一种粉末涂料用羟烷基酰胺低温固化剂，该固化剂使用包括丁二酸二甲酯、十二烷二酸二甲酯、二乙醇胺、环氧氯丙烷、催化剂、氢氧化钠等原料来进行反应得到。制得的羟烷基酰胺缩水甘油醚产品，环氧当量较低，经过气相二氧化硅吸附后作为粉末涂料固化剂使用，用量较少，不影响粉末涂料的储存稳定性，与常规的羧基聚酯树脂搭配即可实现低温固化成膜，而且与普通的羟烷基酰胺固化剂haa相比，固化过程无小分子水分逸出，具有出色的抗厚涂针孔的效果，涂膜常规应用性能均可满足粉末涂料的应用要求。
2、一种粉末涂料用羟烷基酰胺低温固化剂，所述低温固化剂包括以摩尔份计的如下原料：
3、
4、原料中还包括催化剂1、催化剂2、适量的30-35％盐酸、适量水及气相二氧化硅。
5、优选的，催化剂1为叔丁醇钠，用量为二乙醇胺质量的1-1.5％；催化剂2为三氟化硼乙醚，用量为二乙醇胺质量的2-2.5％；二乙醇胺用量的摩尔量为丁二酸二甲酯及十二烷二酸二甲酯摩尔总量的2-2.05倍。
6、优选的，氢氧化钠用量为二乙醇胺摩尔量的2-2.03倍；使用时将氢氧化钠固体溶解成30％的氢氧化钠水溶液使用。
7、优选的，气相二氧化硅用量为羟烷基酰胺缩水甘油醚质量的30-33％；气相二氧化硅可以为本领域常用型号，例如型号hb-615，购自湖北汇富纳米材料股份有限公司。
8、所述粉末涂料用羟烷基酰胺低温固化剂，其分子式结构如下所述：
9、
10、所述的烷基酰胺低温固化剂的制备方法包括以下步骤：
11、a、将配方量的丁二酸二甲酯、十二烷二酸二甲酯加入混合罐中混合均匀，然后泵送至高位槽，备用；
12、b、将配方量的二乙醇胺及催化剂1加入反应釜中，启动搅拌，待充分搅拌均匀后，然后启动真空系统；升温至108-115℃，打开高位槽底部的阀门，滴加步骤a中的混合溶液，并进行保温反应；
13、c、取样进行气相色谱检测，待二乙醇胺转化率达到97％时，得到羟烷基酰胺化合物，此时加入适量的盐酸溶液调节体系产物的ph，使其ph达到7-7.5,然后加入配方量的环氧氯丙烷，充分溶解成均相后，降温至60-65℃，加入配方量的催化剂2，升温至75-80℃并保温反应；
14、d、取样用液相色谱检测，待羟烷基酰胺化合物与环氧氯丙烷反应完全后，降温至50-55℃，然后滴加配方量的氢氧化钠水溶液进行环氧化反应，然后保温反应；
15、e、取样用液相色谱检测，待环氧化反应完成后，停止反应，静止分层，然后除去水相得到有机相，再用水多次洗涤得到洗涤后的有机相；
16、f、将水洗后的有机相泵送入蒸馏反应釜中，升温至85-90℃，并启动真空系统，减压脱去水分及过量的环氧氯丙烷等，待挥发份低于1％时，解除真空，将得到的羟烷基酰胺缩水甘油醚产品泵送至混合机中，与混合机中的气相二氧化硅进行充分混合吸附，混合均匀后放料得到的羟烷基酰胺低温固化剂。
17、进一步的，步骤b中，滴加时间为2-2.5h，真空度控制在-0.093mpa至-0.095mpa；步骤d中，控制在1h内滴加完成；步骤f中，真空度控制在-0.098mpa至-0.099mpa；步骤e中，分别用水洗涤有机相3次，以去除里面残留的氢氧化钠及氯化钠等杂质，每次用水量为有机相质量的四分之一，最终得到洗涤后的有机相。
18、所得产品外观为白色粉末，环氧当量为215-236g/mol。
19、例如，所述的羟烷基酰胺低温固化剂的制备方法，包括以下步骤：
20、a、将配方量的丁二酸二甲酯、十二烷二酸二甲酯加入混合罐中混合均匀，然后泵送至高位槽，备用；
21、b、将配方量的二乙醇胺及催化剂1加入反应釜中，启动搅拌，待充分搅拌均匀后，然后启动真空系统；升温至108-115℃，打开高位槽底部的阀门，滴加步骤a中的混合溶液，滴加时间为2-2.5h，并进行保温反应，真空度控制在-0.093mpa至-0.095mpa；
22、c、取样进行气相色谱检测，待二乙醇胺转化率达到97％时，说明胺解反应已经完成，得到羟烷基酰胺化合物，此时加入适量的盐酸溶液调节体系产物的ph，使其ph达到7-7.5,然后加入配方量的环氧氯丙烷，充分溶解成均相后，降温至60-65℃，加入配方量的催化剂2，升温至75-80℃并保温反应；
23、d、取样用液相色谱检测，待羟烷基酰胺化合物与环氧氯丙烷反应完全后，降温至50-55℃，然后滴加配方量的氢氧化钠水溶液进行环氧化反应，控制在1h内滴加完成，然后保温反应；
24、e、取样用液相色谱检测，待环氧化反应完成后，停止反应，静止分层，然后除去水相得到有机相，再分别用水洗涤有机相3次，以去除里面残留的氢氧化钠及氯化钠等杂质，每次用水量为有机相质量的四分之一，最终得到洗涤后的有机相；
25、f、将水洗后的有机相泵送入蒸馏反应釜中，升温至85-90℃，并启动真空系统，真空度控制在-0.098mpa至-0.099mpa，减压脱去水分及过量的环氧氯丙烷等，待挥发份低于1％时，解除真空，将得到的羟烷基酰胺缩水甘油醚产品本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种粉末涂料用羟烷基酰胺低温固化剂，其特征在于，所述低温固化剂包括以摩尔份计的如下原料：
2.如权利要求1所述一种粉末涂料用羟烷基酰胺低温固化剂，其特征在于，催化剂1为叔丁醇钠，用量为二乙醇胺质量的1-1.5％；催化剂2为三氟化硼乙醚，用量为二乙醇胺质量的2-2.5％。
3.如权利要求1所述一种粉末涂料用羟烷基酰胺低温固化剂，其特征在于，二乙醇胺用量的摩尔量为丁二酸二甲酯及十二烷二酸二甲酯摩尔总量的2-2.05倍。
4.如权利要求1所述一种粉末涂料用羟烷基酰胺低温固化剂，其特征在于，氢氧化钠用量为二乙醇胺摩尔量的2-2.03倍；使用时将氢氧化钠固体溶解成30％的氢氧化钠水溶液使用。
5.如权利要求1所述一种粉末涂料用羟烷基酰胺低温固化剂，其特征在于，气相二氧化硅用量为羟烷基酰胺缩水甘油醚质量的30-33％。
6.一种粉末涂料用羟烷基酰胺低温固化剂，其特征在于，其分子式结构如下所述：
7.一种权利要求1-6任一项所述的羟烷基酰胺低温固化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
8.如权利要求7所
9.如权利要求7所述的羟烷基酰胺低温固化剂的制备方法，其特征在于，步骤E中，分别用水洗涤有机相3次，以去除里面残留的氢氧化钠及氯化钠等杂质，每次用水量为有机相质量的四分之一，最终得到洗涤后的有机相。
10.如权利要求1-6任一项所述的羟烷基酰胺低温固化剂或权利要求7-9所述制备方法得到的羟烷基酰胺低温固化剂在聚酯树脂粉末涂料体系中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种粉末涂料用羟烷基酰胺低温固化剂，其特征在于，所述低温固化剂包括以摩尔份计的如下原料：
2.如权利要求1所述一种粉末涂料用羟烷基酰胺低温固化剂，其特征在于，催化剂1为叔丁醇钠，用量为二乙醇胺质量的1-1.5％；催化剂2为三氟化硼乙醚，用量为二乙醇胺质量的2-2.5％。
3.如权利要求1所述一种粉末涂料用羟烷基酰胺低温固化剂，其特征在于，二乙醇胺用量的摩尔量为丁二酸二甲酯及十二烷二酸二甲酯摩尔总量的2-2.05倍。
4.如权利要求1所述一种粉末涂料用羟烷基酰胺低温固化剂，其特征在于，氢氧化钠用量为二乙醇胺摩尔量的2-2.03倍；使用时将氢氧化钠固体溶解成30％的氢氧化钠水溶液使用。
5.如权利要求1所述一种粉末涂料用羟烷基酰胺低温固化剂，其特征在于，气相二氧化硅用量为羟烷基酰胺缩水甘油醚质量的30-33％。
6.一种粉末...
【专利技术属性】
技术研发人员：江建明，江兴科，吴湧泉，韩建学，朱伟，吴叶荷，
申请(专利权)人：安徽徽州正杰科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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