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CN111087907A - 一种超耐候热固性粉末涂料 - Google Patents

一种超耐候热固性粉末涂料 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种超耐候热固性粉末涂料，按重量份计，包括以下组分：有机硅改性聚氨酯树脂40‑50份；聚苯硫醚5‑7份；固化剂6‑8份；聚醚改性有机硅氧烷2‑4份；分散剂1‑3份；填料10‑15份；棕榈酸乙基己酯0.2‑0.4份；柠檬酸二烷基酯0.5‑0.8份；耐候剂12‑14份；β‑(3，4‑环氧基环烷基)烷基三烷氧基硅烷1‑2份；聚氧乙烯脂肪醇醚0.2‑0.4份。本发明的超耐候热固性粉末涂料具有优异的室外暴晒性能、抗冲击、附着力和耐候性能。

Description

一种超耐候热固性粉末涂料
技术领域
本发明粉末涂料技术领域，特别涉及一种超耐候热固性粉末涂料。
背景技术
热固性粉末涂料由于不排出VOC(挥发性有机化合物)、无污染、利用率高、能耗低、工艺简单，目前已成为大家认可的“4E型”(高的生产效率、优良的涂膜性能、生态环保、经济)涂料。目前主要应用于金属涂装、家用电器、汽车、铝材等领域。据统计，我国热固性粉末涂料消费量2012年为105万吨，2013年为112万吨，2014年为124万吨，2015年增长至约135万吨，2016年销售量为142万吨，而2017年销售量达160.5万吨，呈现逐年增长趋势。热固性粉末涂料主要有环氧树脂粉末涂料、聚酯粉末涂料、聚氨酯粉末涂料、丙烯酸粉末涂料、氟碳粉末涂料、混合型粉末涂料及紫外光(UV)固化粉末涂料等。现有的热固性粉末涂料润湿性和附着力不佳，且耐候性性能差。
发明内容
针对上述现有的超耐候热固性粉末涂料存在的问题，本发明提供一种超耐候热固性粉末涂料。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种超耐候热固性粉末涂料，其中：按重量份计，包括以下组分：
Figure BDA0002331941090000011
Figure BDA0002331941090000021
优选的是，所述的超耐候热固性粉末涂料，其中：所述固化剂包括2-4份二氨基环己烷、3-5份二乙烯三胺、2-4份三甲基六亚甲基二胺。
优选的是，所述的超耐候热固性粉末涂料，其中：所述分散剂为十八酰胺、乙烯基双硬脂酰胺、二十碳五烯酸中的一种。
优选的是，所述的超耐候热固性粉末涂料，其中：所述填料包括2-4份氮化钒、1-3份碳化钛、0.5-1份硼化铝。
优选的是，所述的超耐候热固性粉末涂料，其中：所述耐候剂包括2-4份Nb4AlC3、3-5份Ce0.8Gd0.2O1.9和1-3份氧化钇。
优选的是，所述的超耐候热固性粉末涂料，其中：还包括0.6-1份二辛基锡。
优选的是，所述的超耐候热固性粉末涂料，其中：还包括0.5-2份N,N’-二乙基哌嗪。
优选的是，所述的超耐候热固性粉末涂料，其中：还包括0.5-2份2，4，4-三甲基-2-戊烯。
优选的是，所述的超耐候热固性粉末涂料，其中：所述有机硅改性聚氨酯树脂的数均分子量为10000～30000。
有益效果：
(1)本发明的超耐候热固性粉末涂料具有优异的室外暴晒性能、抗冲击、附着力和耐候性能。
(2)本发明的超耐候热固性粉末涂料，聚苯硫醚改善涂料的机械强度、耐高温、耐化学药品性、热稳定性性能；聚醚改性有机硅氧烷提高其流平性和均匀性；棕榈酸乙基己酯和柠檬酸二烷基酯协同提高粉末涂料的热稳定性能和耐候性能；β-(3，4-环氧基环烷基)烷基三烷氧基硅烷改善填料和有机硅改性聚氨酯树脂的相容性能；聚氧乙烯脂肪醇醚改善涂料的低温开裂性能和高温柔韧性。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
本发明提供一种超耐候热固性粉末涂料，其中：按重量份计，包括以下组分：
Figure BDA0002331941090000031
Figure BDA0002331941090000041
有机硅改性聚氨酯树脂具有优异的耐热性和耐候性；聚苯硫醚改善涂料的机械强度、耐高温、耐化学药品性、热稳定性性能；聚醚改性有机硅氧烷促使涂料在干燥成膜过程中形成一个平整、光滑、均匀的涂膜，能有效降低涂饰液表面张力，提高其流平性和均匀性；棕榈酸乙基己酯和柠檬酸二烷基酯协同提高粉末涂料的热稳定性能和耐候性能；β-(3，4-环氧基环烷基)烷基三烷氧基硅烷改善填料和有机硅改性聚氨酯树脂的相容性能；聚氧乙烯脂肪醇醚改善涂料的低温开裂性能和高温柔韧性。
作为本案又一实施例，其中：固化剂包括2-4份二氨基环己烷、3-5份二乙烯三胺、2-4份三甲基六亚甲基二胺。
作为本案又一实施例，其中：分散剂为十八酰胺、乙烯基双硬脂酰胺、二十碳五烯酸中的一种。
作为本案又一实施例，其中：填料包括2-4份氮化钒、1-3份碳化钛、0.5-1份硼化铝。氮化钒、碳化钛、硼化铝为颗粒型添加助剂，它们作为一个助剂整体，彼此协同发挥作用，可进一步增加涂料的抗紫外、防水、耐高温、耐低温和耐候性能；氮化钒可提高涂料抗紫外、耐高温、耐低温性能，碳化钛可提高涂料的防水性能、耐候性能；硼化铝可提高涂料的耐高温、耐低温和耐候性。其中，氮化钒、碳化钛、硼化铝的粒径应被限制，它们的粒径均优选为80～100nm。
作为本案又一实施例，其中：耐候剂包括2-4份Nb4AlC3、3-5份Ce0.8Gd0.2O1.9和1-3份氧化钇。
作为本案又一实施例，其中：还包括0.6-1份二辛基锡。
作为本案又一实施例，其中：还包括0.5-2份N,N’-二乙基哌嗪。通过加入二辛基锡和N,N’-二乙基哌嗪用于催化树脂固化，协同作用，使得固化效果最佳。
作为本案又一实施例，其中：还包括0.5-2份2，4，4-三甲基-2-戊烯。通过2，4，4-三甲基-2-戊烯与有机硅改性聚氨酯树脂结合后，除了可以减小涂料在高低温下的涨缩幅度，还可以提高粉末涂料的附着性能，从而提高其耐候性能。
作为本案又一实施例，其中：有机硅改性聚氨酯树脂的数均分子量为10000～30000。
一种超耐候热固性粉末涂料的制备方法：
将有机硅改性聚氨酯树脂、聚苯硫醚、固化剂、聚醚改性有机硅氧烷、分散剂、填料、棕榈酸乙基己酯、柠檬酸二烷基酯、耐候剂、β-(3，4-环氧基环烷基)烷基三烷氧基硅烷、聚氧乙烯脂肪醇醚、二辛基锡、N,N’-二乙基哌嗪、2，4，4-三甲基-2-戊烯加入高速搅拌锅，搅拌3到6分钟，通过往复式阻尼型单螺杆挤出机挤出，冷却和破碎成细碎片料，把片料加入空气分级磨粉碎筛分制得不影响打胶超耐候粉末涂料。
下面列出具体的实施例和对比例：
实施例1：
一种超耐候热固性粉末涂料，按重量份计，包括以下组分：
Figure BDA0002331941090000051
Figure BDA0002331941090000061
固化剂包括2份二氨基环己烷、3份二乙烯三胺、2份三甲基六亚甲基二胺；分散剂为十八酰胺；填料包括2份氮化钒、1份碳化钛、0.5份硼化铝；耐候剂包括2份Nb4AlC3、3份Ce0.8Gd0.2O1.9和1份氧化钇；有机硅改性聚氨酯树脂的数均分子量为10000。
实施例2：
一种超耐候热固性粉末涂料，按重量份计，包括以下组分：
Figure BDA0002331941090000062
Figure BDA0002331941090000071
固化剂包括3份二氨基环己烷、4份二乙烯三胺、3份三甲基六亚甲基二胺；分散剂为乙烯基双硬脂酰胺；填料包括3份氮化钒、2份碳化钛、0.6份硼化铝；耐候剂包括3份Nb4AlC3、4份Ce0.8Gd0.2O1.9和2份氧化钇；有机硅改性聚氨酯树脂的数均分子量为20000。
实施例3：
一种超耐候热固性粉末涂料，按重量份计，包括以下组分：
Figure BDA0002331941090000072
Figure BDA0002331941090000081
固化剂包括4份二氨基环己烷、5份二乙烯三胺、4份三甲基六亚甲基二胺；分散剂为乙烯基双硬脂酰胺；填料包括4份氮化钒、3份碳化钛、1份硼化铝；耐候剂包括4份Nb4AlC3、5份Ce0.8Gd0.2O1.9和3份氧化钇；有机硅改性聚氨酯树脂的数均分子量为30000。
对比例1：
一种超耐候热固性粉末涂料，按重量份计，包括以下组分：
Figure BDA0002331941090000082
Figure BDA0002331941090000091
固化剂包括2份二氨基环己烷、3份二乙烯三胺、2份三甲基六亚甲基二胺；分散剂为十八酰胺；填料包括2份氮化钒、1份碳化钛、0.5份硼化铝；耐候剂包括2份Nb4AlC3、3份Ce0.8Gd0.2O1.9和1份氧化钇；有机硅改性聚氨酯树脂的数均分子量为10000。
对比例2：
一种超耐候热固性粉末涂料，按重量份计，包括以下组分：
Figure BDA0002331941090000092
固化剂包括2份二氨基环己烷、3份二乙烯三胺、2份三甲基六亚甲基二胺；分散剂为十八酰胺；填料包括2份氮化钒、1份碳化钛、0.5份硼化铝；耐候剂包括2份Nb4AlC3、3份Ce0.8Gd0.2O1.9和1份氧化钇；有机硅改性聚氨酯树脂的数均分子量为10000。
对比例3：
一种超耐候热固性粉末涂料，按重量份计，包括以下组分：
Figure BDA0002331941090000101
固化剂包括3份二氨基环己烷、4份二乙烯三胺、3份三甲基六亚甲基二胺；分散剂为乙烯基双硬脂酰胺；填料包括2份碳化钛、0.6份硼化铝；耐候剂包括3份Nb4AlC3、4份Ce0.8Gd0.2O1.9和2份氧化钇；有机硅改性聚氨酯树脂的数均分子量为20000。
对比例4：
一种超耐候热固性粉末涂料，按重量份计，包括以下组分：
Figure BDA0002331941090000111
固化剂包括3份二氨基环己烷、4份二乙烯三胺、3份三甲基六亚甲基二胺；分散剂为乙烯基双硬脂酰胺；填料包括3份氮化钒、2份碳化钛；耐候剂包括3份Nb4AlC3、4份Ce0.8Gd0.2O1.9和2份氧化钇；有机硅改性聚氨酯树脂的数均分子量为20000。
对比例5：
一种超耐候热固性粉末涂料，按重量份计，包括以下组分：
Figure BDA0002331941090000112
Figure BDA0002331941090000121
固化剂包括4份二氨基环己烷、5份二乙烯三胺、4份三甲基六亚甲基二胺；分散剂为乙烯基双硬脂酰胺；填料包括4份氮化钒、3份碳化钛、1份硼化铝；耐候剂包括4份Nb4AlC3、5份Ce0.8Gd0.2O1.9和3份氧化钇；有机硅改性聚氨酯树脂的数均分子量为30000。
对比例6：
一种超耐候热固性粉末涂料，按重量份计，包括以下组分：
Figure BDA0002331941090000122
Figure BDA0002331941090000131
固化剂包括4份二氨基环己烷、5份二乙烯三胺、4份三甲基六亚甲基二胺；分散剂为乙烯基双硬脂酰胺；填料包括4份氮化钒、3份碳化钛、1份硼化铝；耐候剂包括4份Nb4AlC3、5份Ce0.8Gd0.2O1.9和3份氧化钇；有机硅改性聚氨酯树脂的数均分子量为30000。
下面列出实施例和对比例的性能测试结果：
Figure BDA0002331941090000132
从上述实施例1～3和对比例1～6的数据可知，本发明的超耐候热固性粉末涂料具有优异的室外暴晒、抗冲击、附着力和耐候性能。
以上结合实施例对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种超耐候热固性粉末涂料，其特征在于：按重量份计，包括以下组分：
Figure FDA0002331941080000011
2.根据权利要求1所述的超耐候热固性粉末涂料，其特征在于：所述固化剂包括2-4份二氨基环己烷、3-5份二乙烯三胺、2-4份三甲基六亚甲基二胺。
3.根据权利要求1所述的超耐候热固性粉末涂料，其特征在于：所述分散剂为十八酰胺、乙烯基双硬脂酰胺、二十碳五烯酸中的一种。
4.根据权利要求1所述的超耐候热固性粉末涂料，其特征在于：所述填料包括2-4份氮化钒、1-3份碳化钛、0.5-1份硼化铝。
5.根据权利要求1所述的超耐候热固性粉末涂料，其特征在于：所述耐候剂包括2-4份Nb4AlC3、3-5份Ce0.8Gd0.2O1.9和1-3份氧化钇。
6.根据权利要求1所述的超耐候热固性粉末涂料，其特征在于：还包括0.6-1份二辛基锡。
7.根据权利要求1所述的超耐候热固性粉末涂料，其特征在于：还包括0.5-2份N,N’-二乙基哌嗪。
8.根据权利要求1所述的超耐候热固性粉末涂料，其特征在于：还包括0.5-2份2，4，4-三甲基-2-戊烯。
9.根据权利要求1所述的超耐候热固性粉末涂料，其特征在于：所述有机硅改性聚氨酯树脂的数均分子量为10000～30000。
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