[发明专利]环氧树脂改性聚酰胺树脂及粉末涂料的制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种环氧树脂改性聚酰胺树脂、粉末涂料的制备方法和应用，由包含聚酰胺树脂和双官能度环氧树脂的原料制得，所述聚酰胺树脂的端基为羧基，所述聚酰胺树脂的分子量为1000‑8000g/mol，所述环氧树脂的用量为所述聚酰胺树脂质量的5‑50％；聚合单体中碳原子数≥10的单体质量占所述单体总质量的50‑100％。制备方法包括将聚酰胺树脂与环氧树脂进行熔融混合或者匀浆分散混合。利用本发明的环氧树脂改性聚酰胺树脂可以制备得到粉末涂料并在烘烤热处理后得到高强度和优良特性的聚合物涂层。

技术领域

本发明属于聚酰胺材料制备方法的技术领域，特别涉及一种环氧树脂改性聚酰胺树脂和它们的应用。

背景技术

近年来，粉末涂料以无溶剂、优良的性能以及便于实现自动化涂装等优点成为各类涂料品种中发展速度最快的品种。聚酰胺粉末涂料作为热塑性粉末涂料的一种，以其独特的耐磨性、物理力学性能和耐久性得到人们的重视和广泛的应用，一般以长碳链聚酰胺为主，例如尼龙1010，尼龙11，尼龙12。虽然其总用量不大，但是作为一种高端涂料，在海岸设备防护、化工、食品接触及人体接触物品涂覆、小部件涂装等领域发挥着重要作用。

但是，如同其他大部分热塑性粉末涂料一样，聚酰胺粉末涂料也有明显的缺点，例如：第一，树脂无法按热固性树脂那样以简单的机械粉碎方法在常温下进行粉碎，一般需要采用深冷粉碎法进行粉碎(CN201210432025.X)，粉碎效率比较低，能耗也比较大；或者采用溶剂沉析方法制备聚酰胺微球(美国专利US20080249237A1)，需要用到大量的溶剂，效率会更低，且无法连续化生产；第二，热塑性聚酰胺树脂的熔点比较高，在粉末涂料烘烤温度条件下，熔融粘度很高，涂膜的流平性不好；第三，长碳链聚酰胺中的极性基团密度比较低，因此对金属底材的附着力一般，很多情况下还需要涂底漆，增加施工难度；第四，长碳链聚酰胺粉末涂料熔融粘度高易导致树脂对颜料和填料的润湿性也比较差，分散性不好，添加量也比较少。因此，基于上述缺点，长碳链聚酰胺粉末涂料虽然性能很好，但是目前应用比较局限。

如果通过降低聚酰胺的分子量来提高粉末的制备性能和流动性，那么通过静电喷涂的聚酰胺涂膜由于分子量降低，冲击强度和韧性将明显下降，性能必然会受到影响。因此，目前需要找到一种既能够增加长碳链聚酰胺在熔化过程中的流动性和流平性，同时在烘烤热处理后又能够保持聚酰胺涂膜的高强度和优良特性的方法。

发明内容

为弥补现有技术中存在的不足，本发明提供一种环氧树脂改性聚酰胺树脂及其制备方法，还提供利用该环氧树脂改性聚酰胺树脂制备粉末涂料的制备方法及其应用，利用本发明的粉末涂料可以在烘烤热处理后得到高强度和优良特性的涂层。

为了实现本发明目的，本发明采用了如下的技术方案：

本发明第一方面提供一种环氧树脂改性聚酰胺树脂，由包含聚酰胺树脂和双官能度环氧树脂的原料制得，所述聚酰胺树脂的端基为羧基，所述聚酰胺树脂的分子量为1000-8000g/mol，所述环氧树脂的用量为所述聚酰胺树脂质量的5-50％；

优选的，所述聚酰胺树脂的分子量为3000-5000g/mol；

优选的，所述环氧树脂的用量为所述聚酰胺树脂质量的10-20％。

优选的，所述聚酰胺树脂是由包含单体和羧酸封端剂的原料聚合制得，所述单体中碳原子数≥10的单体质量占所述单体总质量的50-100％，所述羧酸封端剂的添加量是所述单体总质量的2-20％；

优选的，所述单体的碳原子数为6-12；所述羧酸封端剂的添加量是所述单体总质量的5-10％。

在本发明中的具体实施方式中，聚酰胺树脂可以采用已知的聚合工艺制备得到，通过在合成过程中加入羧酸封端剂使得聚酰胺分子链的端点以羧基封端，同时控制合适的分子量，实现较低的熔融粘度；同时通过不同单体的共聚，降低树脂的结晶度，实现了较低的熔融温度。。