[发明专利]一种环氧粉末涂料用固化剂的制备方法

说明书

一种环氧粉末涂料用固化剂的制备方法，本发明利用亲核加成的反应原理，以一元醇与二异氰酸酯为原料，进行亲核加成反应，制备分子中具有一定空间位阻作用的中间体‑Ⅰ，利用中间体‑Ⅰ与多元胺的进一步反应，制备分子中含有可与环氧基反应的胺基活泼基团的固化剂，基于空间位阻对胺基活性的影响，通过控制适当的空间位阻作用调整基团的活性，同时，通过控制原料的组成与配比，调整玻璃化温度而与粉末涂料的玻璃化温度相适应。本发明用于环氧粉末涂料或环氧树脂与脲醛树脂的复合物粉末涂料可用于热敏性基材的涂饰与涂装。

技术领域

本发明涉及低温固化粉末涂料用交联剂技术领域，具体是指一种含多氨基和多酰胺基团的化合物的制备方法。

技术背景

粉末涂料自20世纪50年代开发问世以来，由于它具有无溶剂、无污染、节能、高效、低成本和卓越的环境效益等独特优点而日益成为表面装饰与防护涂装的首选材料。它已广泛应用于空调、冰箱、洗衣机、热水器、家具、家装等各个行业与领域。其涂装与防护的特征包括外观装饰性、耐候性、耐化学性、抗划伤性、抗紫外线等技术性能。由此可见，粉末涂料不仅具有环保意义和社会效应，同时也具备了良好的经济效益和广阔的发展前景，其应用已深入到社会生活的各个领域。

在汽车涂装方面，1990年国外部分汽车零部件上应用专用粉末涂料获得成功。1994年第1条汽车专用粉末涂料涂装线建成投产，1998年初第2条汽车专用粉末涂料涂装线投产，粉末涂料的制备理论和技术不断完善和创新，在汽车领域的应用得到了快速发展。欧洲宝马和SMART汽车全部采用专用汽车粉末涂料。

我国在粉末涂料的生产与应用方面也得到了快速的发展，广东一家装饰材料厂采用环氧/聚酯系列专用粉末涂料生产铝制方形天花、铝格栅、插入式铝扣板、铝外墙板等五大系列、100多种产品。该专用粉末涂料系列产品的固化技术参数分为：快速固化型(190℃，固化3-4min)；普遍固化型(180℃,固化10-20min)；低温固化型(140℃，固化15-20min)。

低温固化粉末涂料无论从经济效益(节约能源)还是适用面方面都具有十分重要的意义，为粉末涂料今后的发展趋势，其固化温度已降低到140℃，有的甚至已降到120℃，烘烤20min。从耗能的角度看，一般来说，固化温度每降低10℃，即可节省涂装能源10％；从应用面来看，低温固化粉末涂料具有应用面广的特点，特别适合于热敏性基材的涂饰涂装，如塑料、纸张、家具用中密度纤维板等。

中密度纤维扳(MDF，筒称中纤板)是以木质纤维或其他植物纤维为原料经打碎、分离、干燥后施加脲醛树脂或其他胶拈剂，再经热压后制成的一种人造板材，其密度范围一般在650-800kg/m³,我国MDF发展迅速，2009年产量已经达3488.56万m³，成为世界人造扳生产和消费第一大国。而中密度纤维板的最适合的涂饰涂装方法是静电喷涂低温固化粉末的涂装方法，其重要原料为低温固化粉末涂料。

低温固化粉末涂料得到了快速的发展，特别是北美和西欧等发达国家，其大多数粉末涂料受到专利保护或者其配方工艺涉及保密范围。研究开发具有自主知识产权的低温固化粉末涂料具有良好的经济效益和环保意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种环氧粉末涂料用固化剂的制备方法，具体的说是指制备适合环氧树脂粉末涂料或环氧粉末涂料与其它粉末涂料的复合物(如与脲醛树脂的复合物)专用交联剂，是含多氨基和多酰胺基团的化合物。

粉末涂料通常为热固化型涂料，基体树脂和交联剂的均匀混合物在热的作用下，发生交联固化，形成难溶、难熔的交联聚合物。按其组成可以分为多种类型，其中，环氧树脂及其复合物树脂粉末涂料占有重要的地位。

本发明是通过下述技术方案实现的，以二异氰酸酯、一元醇为原料，采用亲核加成反应，在一定条件下，制备每个分子中含一个异氰酸酯基团的中间体-Ⅰ；以中间体-Ⅰ为缺电子体，以多元胺为亲核试剂，制备分子中具有适当空间阻碍作用环氧树脂固化剂。