[发明专利]一种环保型低温固化纯聚酯粉末涂料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种粉末涂料，尤其涉及一种应用于户外家电领域的环保型低温固化纯聚酯粉末涂料，同时本发明还涉及该粉末涂料的制备方法。

背景技术

粉末涂料是一种公认的高生产效率、优良涂膜性能、生态环保型、经济型的4E型涂料产品。

对于应用于空调压缩机、庭院家具、公路护栏护网、户外配电柜等领域的涂料来讲，固化后的涂层除了具有装饰性与耐腐蚀性能外，还需要具有耐紫外光老化的性能，纯聚酯粉末涂料因为同时具有上述优点而广泛应用于户外涂装领域。

纯聚酯粉末涂料按照固化体系的不同，又分为聚酯/TGIC(三缩水甘油基异氰尿酸值)型和聚酯/HAA(β-羟烷基酰胺)型，其中聚酯/TGIC型纯聚酯粉末涂料是最早应用于耐候性领域的粉末涂料，其固化剂为TGIC，它是一种异氰脲酸酯三缩水甘油酯化合物，具有以下三个特点：(1)具有三个可反应的活性基团，固化时可获得较高的交联密度，由于结构上的刚环性，固化后的涂膜硬度较高；(2)固化后的分子骨架上午不饱和双键，故耐候性非常优良；(3)分子中含氮量高达14％，具有一定的自熄性和阻燃性。固化时，由饱和羧基聚酯中的羧基和TGIC中的环氧基发生交联成膜，其优点显而易见，如机械性能优良、耐化学品性好，高温烘烤时不易产生黄变现象，户外耐候性也非常好，因此20世纪被大量采用。然而，近年来的研究发现TGIC单体对动物细胞具有强毒性，能引起动物的遗传伤害，影响雄性生殖力及引起细胞变异且具有遗传性，因此近年来其使用受到限制，另一方面，TGIC需要较高的固化温度，因此涂装固化时需要消耗较多的能量，随着人们对环保、节能等问题的逐步重视，TGIC体系的使用比较越来越受到限制。以欧洲为例，欧洲曾经一度以TGIC作为主体耐候固化剂，它曾经占据整个欧洲耐候粉末涂料约70％的市场。但自从20世纪90年代中期欧共体(现欧盟)正式将其列为剧毒品，并且规定任何使用它的产品必须印上危险标志以来，现在它在耐候粉末涂料的市场份额已经不足25％，在澳洲它也基本绝迹。

β-羟烷基酰胺是一类新型的羧基树脂固化剂，毒性几乎没有，在欧美的应用呈上升趋势，具有以下特点：(1)固化速度快，可节省能源；(2)固化剂用量少，降低材料成本；(3)固化时只有水分子放出，不会对环境造成污染。用β-羟烷基酰胺固化的涂膜具有优异的户外耐候性能，同时涂层的物理机械性能和耐化学品性能都比较突出，应该说该体系是一种大有发展前途的新型固化体系，极具发展潜力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种环保型低温固化纯聚酯粉末涂料，该粉末涂料具有配方简单、固化温度低、产品原料配方不含TGIC且具有优异的物理机械性能、耐化学品性能以及耐候性能等。

本发明的另一目的在于提供一种工艺简单、制备环境友好的环保型低温固化纯聚酯粉末涂料的制备方法。

本发明提供的一种环保型低温固化纯聚酯粉末涂料，包括下列重量份配比的组分：

羧基聚酯树脂    100～200

HAA固化剂       1～20

助剂            0～30

无机填料        0～160

颜料            0～30。

本发明的粉末涂料的组分中，所述羧基聚酯树脂选择酸值为10～80mgKOH/g的羧基聚酯树脂，其中优选酸值为20～50mgKOH/g的羧基聚酯树脂，更优选酸值为20～40mgKOH/g的羧基聚酯树脂。

本发明的粉末涂料的组分中，所述HAA固化剂为β-羟烷基酰胺。

本发明的粉末涂料的组分中，所述助剂为流平剂、安息香、消泡剂、增电剂、消光剂和纹理剂的一种或几种的混合物。其中，所述的流平剂是502、PV88等；消泡剂是透气剂703等；增电剂是EDI等；消光剂是Ma-2333等。

本发明的粉末涂料的组分中，所述无机填料为钛白粉、硫酸钡、硅微粉、碳酸钙和云母粉的一种或几种的混合物。

本发明的粉末涂料通过改变纹理剂、颜料的种类及用量，可得到光泽、花色各异的涂层外观。其中颜料可选择碳黑MA-100等。

本发明提供的环保型低温固化纯聚酯粉末涂料的制备方法，包括以下步骤：

(a)按所述比例称取羧基聚酯树脂、HAA固化剂、助剂、无机填料和颜料，置于混料缸，充分混合并破碎；

(b)破碎后的物料进入挤出机中挤出；

(c)挤出后的物料经压片、冷却、粉碎、筛分后包装即得。

所述步骤(a)中各组分混合并破碎的时间为1～30分钟，优选的时间1～10分钟，最佳的时间是1～5分钟。