[發明專利]一種耐候聚酯粉末涂料及其制備方法

有效

• 申請號: 201510860355.2
• 申請日: 2015-11-27
• 公開（公告）號: CN105400254B
• 公開（公告）日: 2017-08-18
• 發明（設計）人: 夏行
• 申請（專利權）人: 寧波雙人新材料有限公司
• 主分類號: C09D4/02
• 分類號: C09D4/02;C09D4/06;C09D7/12;C09D5/03;C08G63/682
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技術領域

本發明涉及粉末涂料技術領域，尤其涉及一種耐候聚酯粉末涂料及其制備方法。

背景技術

粉末涂料是上世紀60年代發展起來的一門技術，具有低公害、涂裝工藝簡單、原料利用率高和涂層堅固的特點，并且裝飾性較好，使用安全。純聚酯粉末涂料是一種應用廣泛的熱固性粉末涂料，具有節約能源、環境友好、性能穩定、耐久性和耐候性好的優點，廣泛應用于戶外涂裝。但是，純聚酯粉末涂料用于戶外環境時，常受到濕度、雨水、紫外光照射等氣候因素的影響，導致涂膜的力學性能下降，出現裂紋和催化，膜體黃化等問題，縮短了使用壽命。因此有必要提高聚酯粉末涂料的耐水耐油性能，以及降低對紫外光的敏感性。

由于氟原子具有極化率小、碳-氟鍵鍵長較短、鍵能大、分子結構致密等特殊的物理化學性質，賦予了含氟聚合物表面自由能低、耐熱性能突出、耐溶劑等特點，所以與其它的粉末涂料相比，含氟聚合物型的粉末涂料耐候性是最好的，而聚偏二氟乙烯粉末是具有最好戶外穩定性的典型代表。但是純的含氟聚合物往往價格很高，再加上熔體粘度高、與底材的附著力相對較差，所以單獨使用聚偏氟乙烯這樣的含氟聚合物作為制造粉末涂料的基料并不常見，而是在聚酯的主鏈或側鏈上引入含氟鏈段，來制備氟化的聚酯型粉末涂料。

現有技術中制備含氟聚酯粉末涂料的方法包括：用3-氯-1-丙烯和含氟己二醇為原料制備主鏈為含氟的環氧樹脂，并以此含氟環氧樹脂為原料制備含氟涂膜；用甲基丙烯酸甲酯、含氟丙烯酸酯、丙烯酸丁酯和丙烯酸為原料合成含氟丙烯酸酯共聚物；通過原子轉移自由基聚合制備半氟化氟碳雙嵌段共聚物聚(甲基丙烯酸丁酯-全氟烷基丙烯酸酯)等等。以上方法中，氟碳鏈的引入明顯地提高了涂膜的耐水以及耐熱性能，但也存在成重量份復雜、制備過程步驟繁瑣的問題，不僅如此，氟化的聚酯型粉末涂料還是未能解決涂料耐紫外線以及與底材的附著力差的技術問題。

發明內容

本發明解決的技術問題在于提供一種耐候聚酯粉末涂料及其制備方法，具有耐水、耐熱、耐紫外線的特性，且粉末涂料與底材的附著力強。

有鑒于此，本發明提供了一種耐候聚酯粉末涂料，包括以下原料：

所述線性端羥基聚酯預聚物由式1所示的含氟二醇和對苯二甲酸經縮聚聚合而成，

OH-CH₂-(CF₂)_n-CH₂-OH，

式1)

n為1-8的整數。

優選的，所述線性端羥基聚酯預聚物的數均分子量為2000-15000。

優選的，所述線性端羥基聚酯預聚物按照如下方法制備：

將式1所示的含氟二醇、對苯二甲酸和第一溶劑放入帶有攪拌器的反應釜中反應，反應溫度為210-270℃，反應壓力為0.02-0.1MPa，反應時間為2-12h，反應結束后先用丙酮稀釋，再加入到體積比為1∶1的甲醇和水的混合溶劑中使產物沉淀析出，此過程重復三次，將得到的產物在100℃下真空干燥，得到線性端羥基聚酯預聚物，所述含氟二醇與對苯二甲酸的摩爾比為1.2-1.7∶1，

OH-CH₂-(CF₂)_n-CH₂-OH，

式1)

n為1-8的整數。

優選的，所述抗紫外涂料添加劑由如下原料制備：

納米二氧化硅3～5重量份、納米二氧化鋅5～6重量份、納米二氧化鈰4～6重量份、去離子水15～25重量份、正辛醇25～35重量份、KH550硅烷偶聯劑8～10重量份、水性聚氨酯200～300重量份、水性環氧樹脂10～15重量份。

優選的，所述抗紫外涂料添加劑按照如下方法制備：

將3～5重量份納米二氧化硅、5～6重量份納米二氧化鋅和4～6重量份納米二氧化鈰加入到由去離子水和正辛醇混合得到的混合溶液中，攪拌均勻后滴加8～10重量份KH550硅烷偶聯劑，然后反應2～3h，得到抗紫外線納米復合材料漿料；

將所述抗紫外線納米復合材料漿料加入200～300重量份水性聚氨酯中，用高速分散機在900～1100rpm條件下，分散15～20min后加入10～15重量份水性環氧樹脂，然后繼續分散15～20min，烘干，研磨后得到抗紫外涂料添加劑。

優選的，所述有機硅助粘劑按照如下方法制備：