一種粉末涂料用高效型鏡面流平劑及制備方法和應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于化學(xué)合成技術(shù)領(lǐng)域，涉及粉末涂料助劑，尤其是一種粉末涂料用高效 型鏡面流平劑及制備方法和應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 在粉末涂料高溫固化過程中，由于涂層的表面張力不均一，高粘度低表面張力組 分下沉至渦流的中間，低粘度高表面張力的組分上升至渦流的周圍，從而形成桔皮，并且低 表面張力點(diǎn)會(huì)迅速鋪展，而其余部位流體由于黏度的阻力無(wú)法快速鋪展，進(jìn)而形成縮孔。
[0003] 流平劑可有效地降低粉末涂料的表面張力，改善涂層的黏度。流平劑能夠在涂層 表面形成一層表面張力均一的流平劑分子層，從而有效避免桔皮和縮孔的形成。傳統(tǒng)的流 平劑以丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯等單體為原料，經(jīng)聚合制成一種具有一定黏度的聚合 物，再與無(wú)機(jī)載體混合制成。由于丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯等單體中不含有極性基團(tuán)， 使其不能充分地潤(rùn)濕基材，并且不能與粉末涂料混合均勻，不能在涂層表面形成表面張力 均一的分子層，進(jìn)而影響涂層的流平、抗縮孔和增光效果。流平劑分子量的大小嚴(yán)重影響流 平劑的性能，分子量過低的流平劑表面張力太小，使其流平性降低，而分子量過高的流平劑 具有較大的黏度，極大降低其流平性。而傳統(tǒng)的流平劑未對(duì)該性能進(jìn)行嚴(yán)格的研究及監(jiān)控。 因此，為了更好地改善涂層的流平、抗縮孔及增光效果，研制一種粉末涂料用高效型鏡面流 平劑是非常必要的。
[0004] 通過檢索，發(fā)現(xiàn)如下幾篇與本發(fā)明專利申請(qǐng)相關(guān)的專利公開文獻(xiàn)：
[0005] 1、一種可固化涂料組分（EP0880565A1，1998年02月12日公開）涉及到流動(dòng)控制 劑，是烷基部分含1-20個(gè)碳原子的丙烯酸烷基酯或甲基丙烯酸烷基酯的聚合物，但該專利 公開文獻(xiàn)沒有涉及抗縮孔粉末涂料用流平劑。
[0006] 2、一種用于粉末涂料的固態(tài)流平劑及其制作方法（CN1277231，2000年12月20日 公開），提到一種傳統(tǒng)液態(tài)流平劑，丙烯酸(；-(：12烷基酯和/或其他乙烯基單體的共聚物或 均聚物。經(jīng)制作成固態(tài)流平劑后，雖對(duì)涂膜有一定的流平作用，但是由于缺少對(duì)底材的潤(rùn)濕 作用，抗縮孔、針孔效果差。因此，該發(fā)明的流平劑需要與潤(rùn)濕劑混合使用，以促進(jìn)涂層的潤(rùn) 濕性，使用麻煩。
[0007] 3、一種粉末涂料用聚丙烯酸酯類流平劑活性物的制備方法（CN102786626A，2012 年11月21日公開），提到一種粉末涂料用聚丙烯酸酯類流平劑活性物的制備方法，利用由 至少一種羥基丙烯酸酯單體和至少一種不含羥基且不與羥基反應(yīng)的丙烯酸酯類單體聚合 后，再經(jīng)氨基硅氧烷偶聯(lián)劑改性得到。該發(fā)明流平劑中硅氧烷偶聯(lián)劑的引入會(huì)嚴(yán)重干擾其 他粉末涂料的性能。并且，該發(fā)明不能引入太多的羥基，太多的羥基會(huì)使涂層的耐沸水性能 下降，而羥基含量過低會(huì)使其不能在粉末涂料中充分分散，影響涂層的流平、抗縮孔及增光 效果。
[0008] 4、一種環(huán)氧粉末涂料專用反應(yīng)型高活性流平劑及其制備方法和應(yīng)用 (CN103965676A，2014年08月06日），提到一種環(huán)氧粉末涂料專用反應(yīng)型高活性流平劑，弓丨 入有機(jī)基團(tuán)羥基提高流平劑對(duì)底材的潤(rùn)濕性，改善流平劑與粉末涂料中樹脂的相容性。但 該發(fā)明不能引入太多的羥基，太多的羥基會(huì)使涂層的耐沸水性能下降，而羥基含量過低會(huì) 使其不能在粉末涂料中充分分散。并且未調(diào)整流平劑的分子量大小及分布，使流平劑的流 平性、抗縮孔以及增光性沒有達(dá)到最佳。
[0009] 通過對(duì)比，本發(fā)明專利申請(qǐng)與上述專利公開文獻(xiàn)存在本質(zhì)的不同。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 本發(fā)明目的在于克服現(xiàn)有流平劑與粉末涂料中樹脂相容性差等缺點(diǎn)的不足之處， 通過引入苯環(huán)、羥基，控制分子量大小及分布，提供一種粉末涂料用高效型鏡面流平劑及制 備方法和應(yīng)用，該流平劑能夠進(jìn)一步優(yōu)化流平劑的流平性、抗縮孔性及增光性，提高涂層在 金屬基材表面的附著力，該流平劑能夠應(yīng)用于制備粉末涂料中，同時(shí)該方法工藝簡(jiǎn)單、操作 方便，提高了工作效率，同時(shí)也提高了產(chǎn)品的質(zhì)量水平。
[0011] 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：
[0012] -種粉末涂料用高效型鏡面流平劑，其組成成分及質(zhì)量份數(shù)為：
[0013] 丙烯酸正丁酯 600-800份； 甲基丙烯酸月桂酯 1徹-3_份； 羥基丙烯酸酯單體 20-50份； 苯乙烯 20-50份; 偶氮二異丁腈 份:; 甲_ 900-150:0 份。：
[0014] 而且，所述羥基丙烯酸酯單體為丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥丙酯 或甲基丙烯酸羥丙酯中的一種或多種。
[0015] 而且，所述流平劑的數(shù)均分子量Mn為6000-7000,分子量分布PDI為1. 5-2. 8。
[0016] 如上所述的粉末涂料用高效型鏡面流平劑的制備方法，步驟如下：
[0017] ⑴將總質(zhì)量70-80%的甲苯負(fù)壓抽入反應(yīng)釜中，升溫并持續(xù)攪拌至回流狀態(tài)；
[0018] ⑵將總質(zhì)量90-99%的偶氮二異丁腈溶于剩余甲苯總質(zhì)量的10-15%中，得偶氮 二異丁腈混合物，并將反應(yīng)物丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸月桂酯、羥基丙烯酸酯單體和苯乙 烯混合均勻，得反應(yīng)物混合液，在回流狀態(tài)下，向反應(yīng)釜中分別滴加上述制得的偶氮二異丁 腈混合物和反應(yīng)物混合液，在2_5h內(nèi)滴完；
[0019] ⑶將剩余的偶氮二異丁腈溶于剩余甲苯中，得偶氮二異丁腈溶液，將剩余偶氮二 異丁腈溶液在10_50min內(nèi)向反應(yīng)爸中補(bǔ)加完，再保溫0. 5-2. 5h，整個(gè)反應(yīng)均保持在回流狀 態(tài)下；
[0020] ⑷最后減壓蒸餾脫除溶劑至無(wú)餾出物，放料冷卻，即得粉末涂料用高效型鏡面流 平劑。
[0021] 而且，所述步驟⑷的粉末涂料用高效型鏡面流平劑還經(jīng)過如下處理：
[0022] 所述粉末涂料用高效型鏡面流平劑經(jīng)氣相二氧化硅吸附制成固體形態(tài)的粉末涂 料用高效型鏡面流平劑。
[0023] 而且，具體處理過程如下：
[0024] 所述步驟⑷的粉末涂料用高效型鏡面流平劑加入到氣相二氧化硅中，二者的質(zhì)量 比例為1-3 :1，攪拌均勻后在高速破碎罐高速混合分散l_3min，期間溫度不可高于50°C，即 可制得分散均勻、顆粒細(xì)小的白色粉末狀的粉末涂料用高效型鏡面流平劑。
[0025] 如上所述的粉末涂料用高效型鏡面流平劑在制備粉末涂料中的應(yīng)用。
[0026] 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是：
[0027] 1、本流平劑引入了一定量羥基極性基團(tuán)，提高了對(duì)基材的潤(rùn)濕性、與粉末涂料中 樹脂的相容性和涂層在金屬底材上的附著力；該流平劑引入了特定量苯環(huán)，進(jìn)一步提高了 流平劑與粉末涂料中樹脂的相容性，而不降低涂層的耐沸水性能；該流平劑使涂層具有優(yōu) 異的流平、抗縮孔及增光效果。
[0028] 2、本流平劑嚴(yán)格控制了分子量大小及分子量分布，控制流平劑的Mn為 6000-7000,PDI為1. 5-2. 8,可進(jìn)一步優(yōu)化涂層的流平、抗縮孔及增光效果。
[0029] 3、本發(fā)明流平劑與氣相二氧化硅混合，制成固體形態(tài)的粉末涂料用高效型鏡面流 平劑，制成的固態(tài)物細(xì)膩均一、顆粒細(xì)小、方便使用。
[0030] 4、本發(fā)明方法工藝簡(jiǎn)單、操作方便，提高了工作效率，同時(shí)也提高了產(chǎn)品的質(zhì) 量水平，該方法通過控制催化劑、原料、溫度和滴加速度等，使得制得的分子量大小為 6000-7000,PDI為 1. 5-2. 8。
【附圖說明】
[0031] 圖1為本發(fā)明流平劑的分子量大小分布圖。
【具體實(shí)施方式】
[0032] 下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳述，下述實(shí)施例只是說明性的，不是限定性的， 不能以該實(shí)施例來(lái)限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0033] 本發(fā)明中所使用的原料，如無(wú)特殊規(guī)定，均為本領(lǐng)域內(nèi)常用的原料；本發(fā)明中所使 用的方法，如無(wú)特殊規(guī)定，均為本領(lǐng)域內(nèi)常用的方法。
[0034] 實(shí)施例1
[0035] -種粉末涂料用高效型鏡面流平劑，其原料成分及質(zhì)量分別為：
[0036] 丙烯酸正丁酯 600公斤； 甲基丙烯酸月桂酯 360公斤； 甲基丙烯酸羥丙酯 20公斤； 苯乙烯 20公斤; 偶氮二異丁腈 12公斤； 甲苯 ：900公斤。
[0037] 上述粉末涂料用高效型鏡面流平劑的制備方法，其步驟為：
[0038] ⑴將總質(zhì)量70-80