一種低溫固化熱固性聚酯粉末涂料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明的一種低溫固化熱固性聚酯粉末涂料的制備方法，以重量計，其原料為：包含聚酯樹脂40-70份，顏填料20-40份，固化劑2-5份，固化促進(jìn)劑0.1-0.2份，流平劑1-5份，脫氣劑0.5-1.5份；上述原料放入粉碎分散機(jī)中分散至各個成分充分混合，將混合均勻的物料送入熔融擠出機(jī)，加熱熔融，然后通過壓片冷卻機(jī)壓成薄片并冷卻；將冷卻后的薄片物料用粉碎機(jī)粉碎過篩網(wǎng)得到粉末涂料。本發(fā)明提供一種低溫固化熱固性涂料，其不含TGIC。
【專利說明】一種低溫固化熱固性聚酯粉末涂料及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種涂料及其制備方法，特別是一種低溫固化熱固性聚酯粉末涂料及 其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 熱固性聚酯粉末涂料涂膜因其良好的耐候性、防腐蝕性、電性能和機(jī)械性能，綜合 性能優(yōu)良，廣泛用于金屬涂裝，是目前用量極大的一類環(huán)保型粉末涂料。在歐美等發(fā)達(dá)國 家，其消費量占粉末涂料總消耗量的20%以上，近年來，隨著我國房地產(chǎn)、鐵路、公路建設(shè)的 迅猛發(fā)展，建筑型鋁型材、鐵路公路護(hù)欄等對熱固性聚酯粉末涂料的需求迅速增長，每年僅 在建筑鋁型材（門窗、陽臺、屋頂、幕墻等）的彩色噴涂領(lǐng)域用量就達(dá)3000噸以上，并以每年 20%的速度增長，已成為我國粉末涂料市場的主要增長量，市場潛力巨大。但現(xiàn)階段我國 熱固性聚酯粉末涂料固化劑主要采用異氰酸三縮水甘油酯（TGIC)，由于TGIC具有強(qiáng)烈的 刺激性，毒性大，對人體健康不利，且聚酯/TGIC體系的固化條件苛刻：固化溫度較高（>200 °C)，固化時間較長（ΚΓ30 min)，較高的固化溫度使得其能耗高(一般烘烤溫度降低10°C， 可節(jié)能10%左右)，烘烤時間過長，直接導(dǎo)致生產(chǎn)周期變長，勞動生產(chǎn)率得不到有效提高。同 時，苛刻的固化條件使得粉末涂料只能用于耐熱的金屬底材上，不適用于木質(zhì)、紙質(zhì)、塑料 等熱敏型底材，嚴(yán)重制約了粉末涂料的應(yīng)用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于克服上述之不足，提供一種低溫固化熱固性涂料，其不含TGIC。
[0004] 本發(fā)明的技術(shù)方案在于。一種低溫固化熱固性聚酯粉末涂料，以重量計，其原料 為：包含聚酯樹脂40-70份，顏填料20-40份，固化劑2-5份，固化促進(jìn)劑0. 1-0. 2份，流平 齊U 1-5份，脫氣劑0.5-1. 5份。
[0005] -種低溫固化熱固性聚酯粉末涂料的制備方法，其特征在于，以重量計，其原料 為：包含聚酯樹脂40-70份，顏填料20-40份，固化劑2-5份，固化促進(jìn)劑0. 1-0. 2份，流平 劑1-5份，脫氣劑0. 5-1. 5份；上述原料放入粉碎分散機(jī)中分散至各個成分充分混合，將混 合均勻的物料送入熔融擠出機(jī)，加熱熔融，然后通過壓片冷卻機(jī)壓成薄片并冷卻；將冷卻后 的薄片物料用粉碎機(jī)粉碎過篩網(wǎng)得到粉末涂料。
[0006] 該聚酯樹脂基體為無定型聚酯以及結(jié)晶性聚酯的混合物，該無定型聚酯以及結(jié)晶 性聚酯均為端羧基飽和聚酯樹脂。
[0007] 以重量計，無定形聚酯以及結(jié)晶性聚酯的配比為1:0. 5-1. 5。
[0008] 該固化劑為改性羥烷基酰胺（HAA)類化合物。
[0009] 以重量計，固化劑與聚酯樹脂的配比為1 :15-25。
[0010] 該固化促進(jìn)劑為銨類化合物。
[0011] 該流平劑為丙烯酸酯類聚合物。
[0012] 脫氣劑為安息香或聚乙烯蠟。
[0013] 顏填料包括鈦白粉、硫酸鋇、碳酸鈣、重晶石立德粉、高嶺土等一種或幾種的混合 物。
[0014] 本發(fā)明的有益效果為：得到一種不含TGIC的低溫固化熱固性涂料，與已有技術(shù)相 t匕，本發(fā)明設(shè)計了新型聚酯/固化劑體系，將無定形和結(jié)晶性聚酯樹脂按一定比例進(jìn)行復(fù) 配得到端羧基聚酯樹脂基體，以安全無毒的羥烷基酰胺類化合物（HAA)代替對人體有害的 異氰酸三縮水甘油酯（TGIC)作為固化劑，添加固化促進(jìn)劑，顏填料和助劑制備得到的聚酯 粉末涂料具有固化溫度低，固化時間短，涂料綜合性能佳的優(yōu)點。無 TGIC聚酯粉末涂料低 溫固化的實現(xiàn)，既大大降低了對一線生產(chǎn)和施工人員的身體傷害，拓展聚酯粉末涂料的應(yīng) 用領(lǐng)域，又提高了勞動效率，大幅減少能源消耗，更進(jìn)一步的凸顯出粉末涂料優(yōu)異的節(jié)能效 果、良好的經(jīng)濟(jì)效益。

【具體實施方式】
[0015] 本發(fā)明一種低溫固化熱固性聚酯粉末涂料的制備方法，以重量計，其原料為：包含 聚酯樹脂40-70份，顏填料20-40份，固化劑2-5份，固化促進(jìn)劑0. 1-0. 2份，流平劑1-5份， 脫氣劑〇. 5-1. 5份；將上述原料放入粉碎分散機(jī)中分散至各個成分充分混合，將混合均勻 的物料送入熔融擠出機(jī)，加熱熔融，然后通過壓片冷卻機(jī)壓成薄片并冷卻；將冷卻后的薄片 物料用粉碎機(jī)粉碎過篩網(wǎng)得到粉末涂料。優(yōu)選160目篩網(wǎng)。
[0016] 其中，該聚酯樹脂樹脂基體優(yōu)選為無定型聚酯以及結(jié)晶性聚酯的混合物。上述無 定型聚酯以及結(jié)晶性聚酯均為端羧基飽和聚酯樹脂。
[0017] 以重量計，無定形聚酯以及結(jié)晶性聚酯的配比為1:0. 5-1. 5。
[0018] 該固化劑優(yōu)選為改性羥烷基酰胺（HAA)類化合物。
[0019] 以重量計，固化劑與聚酯樹脂的配比為1 :15-25。
[0020] 該固化促進(jìn)劑為銨類化合物，例如三乙基芐基氯化胺，四甲基溴化胺等。
[0021] 該流平劑為丙烯酸酯類聚合物，例如丙烯酸酯低聚物，丙烯酸酯共聚物等。
[0022] 該脫氣劑為安息香或聚乙烯蠟。
[0023] 該顏填料包括鈦白粉、硫酸鋇、碳酸鈣、重晶石立德粉、高嶺土等一種或幾種的混 合物。
[0024] 本專利采用正交試驗法，對無定形和結(jié)晶性聚酯樹脂的配比、樹脂和固化劑的配 比等對聚酯粉末涂料固化條件及其綜合性能的影響進(jìn)行研究，探索固化條件與樹脂的組 成、樹脂和固化劑用量之間規(guī)律性關(guān)系，優(yōu)化聚酯粉末涂料的配方設(shè)計，提出了一種綜合性 能佳的低溫固化聚酯粉末涂料的制備方法。
[0025] 以下實施例將對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0026] 實施例1。
[0027] 稱取30g無定形飽和端羧基聚酯樹脂，30g結(jié)晶性端羧基聚酯樹脂，T105 ( β -羥 烷基酰胺固化劑，HAA) 4g，四甲基溴化胺（固化促進(jìn)劑）0. 2g，GLP505 (流平劑）1. 5g，聚乙烯 蠟(脫氣劑）〇. 5g，金紅石型鈦白粉20g，硫酸鋇15g于粉碎分散機(jī)中分散，使各個組分充分 混合均勻；將混合均勻的物料經(jīng)加料器送入熔融擠出機(jī)，加熱熔融，然后通過壓片冷卻機(jī)壓 成薄片，并進(jìn)行冷卻；將冷卻后的薄片物料用粉碎機(jī)粉碎過160目篩網(wǎng)得到粉末涂料。
[0028] 實施例2。
[0029] 與實施例1類似，其區(qū)別在于無定形飽和端羧基聚酯樹脂為40 g，結(jié)晶性端羧基 聚酯樹脂為20 g。
[0030] 實施例3。
[0031] 稱取30g無定形飽和端羧基聚酯樹脂，30g結(jié)晶性端羧基聚酯樹脂，T105 ( β -羥 烷基酰胺固化劑，HAA)3. 5g，三乙基芐基氯化胺（固化促進(jìn)劑）0. 2g，GLP505 (流平劑）1. 5g， 安息香(脫氣劑）〇. 5g，金紅石型鈦白粉20g，硫酸鋇15g于粉碎分散機(jī)中分散，使各個組分 充分混合均勻；將混合均勻的物料經(jīng)加料器送入熔融擠出機(jī)，加熱熔融，然后通過壓片冷卻 機(jī)壓成薄片，并進(jìn)行冷卻；將冷卻后的薄片物料用粉碎機(jī)粉碎過160目篩網(wǎng)得到粉末涂料。
[0032] 實施例4。
[0033] 稱取40g無定形飽和端羧基聚酯樹脂，20g結(jié)晶性端羧基聚酯樹脂，T105 ( β -羥 烷基酰胺固化劑，HAA)3. 5g，三乙基芐基氯化胺（固化促進(jìn)劑）0. 2g，GLP505 (流平劑）1. 5g， 安息香(脫氣劑）〇. 5g，金紅石型鈦白粉20g，硫酸鋇15g于粉碎分散機(jī)中分散，使各個組分 充分混合均勻；將混合均勻的物料經(jīng)加料器送入熔融擠出機(jī)，加熱熔融，然后通過壓片冷卻 機(jī)壓成薄片，并進(jìn)行冷卻；將冷卻后的薄片物料用粉碎機(jī)粉碎過160目篩網(wǎng)得到粉末涂料。
[0034] 實施例5。
[0035] 稱取35g無定形飽和端羧基聚酯樹脂，25g結(jié)晶性端羧基聚酯樹脂，T105 ( β -羥 烷基酰胺固化劑，HAA) 3g，四甲基溴化胺（固化促進(jìn)劑）0. 2g，GLP505 (流平劑）1. 5g，聚乙烯 蠟(脫氣劑）〇. 5g，金紅石型鈦白粉20g，碳酸鈣15g于粉碎分散機(jī)中分散，使各個組分充分 混合均勻；將混合均勻的物料經(jīng)加料器送入熔融擠出機(jī)，加熱熔融，然后通過壓片冷卻機(jī)壓 成薄片，并進(jìn)行冷卻；將冷卻后的薄片物料用粉碎機(jī)粉碎過160目篩網(wǎng)得到粉末涂料。
[0036] 實施例6。
[0037] 原料包含以重量計，其原料為：包含聚酯樹脂40份，顏填料20份，固化劑2份，固 化促進(jìn)劑〇. 1份，流平劑1份，脫氣劑〇. 5份；其中，其中，該聚酯樹脂基體為無定型聚酯以 及結(jié)晶性聚酯的混合物。上述無定型聚酯以及結(jié)晶性聚酯均為端羧基飽和聚酯樹脂。其中， 以重量計，無定形聚酯以及結(jié)晶性聚酯的配比為1:0.5。該固化劑為改性羥烷基酰胺（HAA) 類化合物。以重量計，固化劑與聚酯樹脂的配比為1:15。該固化促進(jìn)劑為三乙基芐基氯化 胺。該流平劑為丙烯酸酯低聚物。該脫氣劑為安息香。該顏填料包括鈦白粉、硫酸鋇、碳酸 鈣、重晶石立德粉、高嶺土等一種或幾種的混合物。
[0038] 上述原料于粉碎分散機(jī)中分散，使各個組分充分混合均勻；將混合均勻的物料經(jīng) 加料器送入熔融擠出機(jī)，加熱熔融，然后通過壓片冷卻機(jī)壓成薄片，并進(jìn)行冷卻；將冷卻后 的薄片物料用粉碎機(jī)粉碎過160目篩網(wǎng)得到粉末涂料。
[0039] 實施例7。
[0040] 原料包含以重量計，其原料為：包含聚酯樹脂47份，顏填料28份，固化劑4份，固 化促進(jìn)劑〇. 15份，流平劑3份，脫氣劑1份；其中，其中，該聚酯樹脂基體為無定型聚酯以及 結(jié)晶性聚酯的混合物。上述無定型聚酯以及結(jié)晶性聚酯均為端羧基飽和聚酯樹脂。其中，以 重量計，無定形聚酯以及結(jié)晶性聚酯的配比為1:1.2。該固化劑為改性羥烷基酰胺（HAA)類 化合物。以重量計，固化劑與聚酯樹脂的配比為1:19。該固化促進(jìn)劑為四甲基溴化胺。該 流平劑為丙烯酸酯共聚物。該脫氣劑為聚乙烯蠟。該顏填料包括鈦白粉、硫酸鋇、碳酸鈣、 重晶石立德粉、高嶺土等一種或幾種的混合物。
【權(quán)利要求】
1. 一種低溫固化熱固性聚酯粉末涂料，其特征在于，以重量計，其原料為：包含聚酯樹 脂40-70份，顏填料20-40份，固化劑2-5份，固化促進(jìn)劑0. 1-0. 2份，流平劑1-5份，脫氣 劑 0. 5-1. 5 份。
2. -種低溫固化熱固性聚酯粉末涂料的制備方法，其特征在于，以重量計，其原料為： 包含聚酯樹脂40-70份，顏填料20-40份，固化劑2-5份，固化促進(jìn)劑0. 1-0. 2份，流平劑 1-5份，脫氣劑0.5-1. 5份； 上述原料放入粉碎分散機(jī)中分散至各個成分充分混合，將混合均勻的物料送入熔融擠 出機(jī)，加熱熔融，然后通過壓片冷卻機(jī)壓成薄片并冷卻；將冷卻后的薄片物料用粉碎機(jī)粉碎 過篩網(wǎng)得到粉末涂料。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的一種低溫固化熱固性聚酯粉末涂料及其制備方法，其特征 在于，該聚酯樹脂基體為無定型聚酯以及結(jié)晶性聚酯的混合物，該無定型聚酯以及結(jié)晶性 聚酯均為端羧基飽和聚酯樹脂。
4. 如權(quán)利要求3所述的一種低溫固化熱固性聚酯粉末涂料及其制備方法，其特征在 于，以重量計，無定形聚酯以及結(jié)晶性聚酯的配比為1:0. 5-1. 5。
5. 如權(quán)利要求1或2所述的一種低溫固化熱固性聚酯粉末涂料及其制備方法，其特征 在于，該固化劑為改性羥烷基酰胺（HAA )類化合物。
6. 如權(quán)利要求1或2所述的一種低溫固化熱固性聚酯粉末涂料及其制備方法，其特征 在于，以重量計，固化劑與聚酯樹脂的配比為1 :15-25。
7. 如權(quán)利要求1或2所述的一種低溫固化熱固性聚酯粉末涂料及其制備方法，其特征 在于，該固化促進(jìn)劑為銨類化合物。
8. 如權(quán)利要求1或2所述的一種低溫固化熱固性聚酯粉末涂料及其制備方法，其特征 在于，該流平劑為丙烯酸酯類聚合物。
9. 如權(quán)利要求1或2所述的一種低溫固化熱固性聚酯粉末涂料及其制備方法，其特征 在于，脫氣劑為安息香或聚乙烯蠟。
10. 如權(quán)利要求1或2所述的一種低溫固化熱固性聚酯粉末涂料及其制備方法，其特征 在于，顏填料包括鈦白粉、硫酸鋇、碳酸鈣、重晶石立德粉、高嶺土等一種或幾種的混合物。
【文檔編號】C09D7/12GK104119781SQ201310152868
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2013年4月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月28日
【發(fā)明者】陳文泗, 陳東初, 葉秀芳, 冷文兵, 羅銘強(qiáng) 申請人:廣東興發(fā)鋁業(yè)有限公司, 佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院