[发明专利]一种低温固化的粉末涂料的成膜物质的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于涂料领域，特别属于低温固化的粉末涂料的领域。

背景技术

粉末涂料是一种组分中不含有溶剂的涂料类型，其在使用中基本不产生挥发性的有机化合物（VOC），对环境的污染极小，是一种节能环保的涂料。粉末涂料一般包括热塑性粉末涂料与热固性粉末涂料，涂料中作为成膜物质的树脂若为热塑性的树脂则其为热塑性粉末涂料，若树脂为热固性的树脂则其为热固性粉末涂料，热固性的粉末涂料中的树脂一旦固化后，涂料在高温下不会出现熔融，在不同的溶剂环境下也不会出现溶解，因此相对于热塑性的粉末涂料具有更好的物理、化学性质，基于此，热固性粉末涂料迅速占领了粉末涂料中的主要位置。

常见的热固性粉末涂料按照其中树脂的类型而言，主要包括环氧类粉末涂料、聚酯类粉末涂料、丙烯酸类粉末涂料、环氧/聚酯混合型粉末涂料、辐射固化型粉末涂料以及其它类型的粉末涂料，除了树脂外，热固性粉末涂料中一般还含有固化剂、颜料、和/或助剂、和/或填料等，热固性粉末涂料的涂装方式包括热涂装与冷涂装，特别以冷涂装方式中的静电喷涂法为主。

热固性粉末涂料虽然具有节能，环保，涂膜的耐热性、耐溶剂性较好等优点，但相对于溶剂型涂料而言，其需要的固化温度较高（180℃～200℃），不利于在不同材料上的广泛应用。

发明内容

本发明的目的是提出一种能够在较低温度下光固化或直接固化，同时使用性能良好的改性的聚酯类粉末涂料的成膜物质的制备方法，所述成膜物质再与填料、助剂、光催化剂等共同组成改性的聚酯类粉末涂料。本发明借由以下技术方案来实现上述目的：

一种低温固化的粉末涂料的成膜物质，其包括主体树脂与固化树脂，该成膜物质与光催化剂、填料、助剂等一同组成一种低温固化的粉末涂料，所述成膜物质由以下步骤制备得到：

1）将对苯二甲酸酐、顺丁烯二酸酐、对苯二甲酰氯（TPC）加入四口烧瓶中，于氮气氛围下加热到150～190℃，并恒温回流搅拌20～40min；

2）    向完成步骤1）的四口烧瓶内加入戊二醇、二甘醇，于氮气氛围下升温至190～210℃，并恒温回流搅拌1～2h，其后对四口烧瓶进行抽真空，维持烧瓶内温度为190～210℃，继续恒温回流搅拌3～4h；

3）    向完成步骤2）的四口烧瓶内加入邻苯二甲醚与对苯二酚，于氮气氛围下降温至170～180℃，并恒温回流搅拌20～40min；

4）    将完成步骤3）的四口烧瓶停止加热，至温度下降至140℃以下后，于氮气氛围下向其中加入固化树脂；

所述固化树脂为苯乙烯或甲基苯烯酸甲酯中一种或两种与乙醇胺的混合物；

完成步骤3）后即制备得到所述成膜物质中的主体树脂，其进一步地通过步骤4）与固化树脂混合得到所述成膜物质。

所述戊二醇与所述二甘醇的物质的量的比优选为1:2～2:1。

所述对苯二甲酸酐与所述顺丁烯二酸酐的物质的量的比优选为1:1～2:1。

所述邻苯二甲醚与所述对苯二酚的物质的量的比优选为2～3:4～5。

所述戊二醇、二甘醇的总物质的量与所述对苯二甲酸酐、顺丁烯二酸酐的总物质的量的比优选为2:5～2:7。

所述对苯二甲酸酐、顺丁烯二酸酐的总物质的量的与所述TPC的物质的量的比优选为10:1～15:1。

所述对苯二甲酸酐、顺丁烯二酸酐的总物质的量与所述邻苯二甲醚、对苯二酚的总物质的量的比优选为3:1～4:1。

所述固化树脂的质量为所述主体树脂质量的30%～50%。

所述固化树脂中苯乙烯或甲基苯烯酸甲酯中的一种或两种的物质的量与乙醇胺的物质的量的比优选为7:1～9:1。

制备得到的成膜物质可以进一步添加光催化剂、填料、助剂从而得到低温固化的粉末涂料。

该低温固化的粉末涂料的光催化剂优选为安息香双甲醚（DMPA）或2-羟基-2-甲基苯基丙酮（HMPP），当光催化剂为DMPA时，其用量为成膜物质的质量的1%～5%，当光催化剂为HMPP时，其用量为成膜物质的量的5%～10%。

该低温固化的粉末涂料的光催化剂还可以为纳米的半导体材料，如纳米二氧化钛，其用量为成膜物质的10%～15%。

该低温固化的粉末涂料的填料优选为碳酸钙、石英粉、硫酸钡、滑石粉、高岭土、云母粉、硅灰石中的一种或多种，其质量含量为成膜物质的5%～15%。

该低温固化的粉末涂料的助剂优选包括聚甲基丙烯酸甲酯，其用量为所述粉末涂料总质量的0.5%～1.5%。