[發明專利]一種沸石吸附的低溫固化促進劑的制備及其使用方法

在審

• 申請號: 201710403523.4
• 申請日: 2017-06-01
• 公開（公告）號: CN107163669A
• 公開（公告）日: 2017-09-15
• 發明（設計）人: 張輝;祝京旭
• 申請（專利權）人: 藍地球微粉科技有限公司
• 主分類號: C09D7/12
• 分類號: C09D7/12;C09D167/00;C09D5/03
• 代理公司: 成都弘毅天承知識產權代理有限公司51230
• 代理人: 晏輝,趙宇

技術領域

本發明涉及高分子涂料領域,更具體的說是涉及一種沸石吸附的低溫固化促進劑的制備及其使用方法。

背景技術

相對于傳統溶劑型涂料,粉末涂料以其獨特的無溶劑制造及施工方式獲得了廣泛應用和快速發展。其優勢主要表現在“4個E”,即生態環保(Ecology)、優異的涂層表觀(Excellence of finish)、高經濟性(Economy)和低能耗(Energy)。在傳統溶劑型涂料制造、施工及烘烤固化過程中,大量揮發性有機物(VOC)揮發到空氣中。很多廣泛使用的溶劑為有毒有害物質,對制造工藝、操作人員及周邊環境的安全、健康和環保(HSE)帶來極大挑戰。

粉末涂料的高溫固化特性(通常固化條件為180-210℃,10-15分鐘)使得其在烘烤固化過程中需要較大的能源消耗,同時,較高的固化溫度也限制了其在熱敏性底材例如木材、塑料、彈性體上的應用,所以行業內對低溫固化粉末涂料有很大的需求。

行業內有兩類方法實現粉末涂料的低溫固化,一類方法是開發低溫固化促進劑(又稱催化劑,low cure catalyst/accelerator,或low temperature curing catalyst等)。通常使用的粉末涂料化學成分有聚酯粉末涂料(polyester/TGIC及polyester/HAA)、環氧粉末涂料(epoxy)、混合型粉末涂料(hybrid)、聚氨酯粉末涂料(polyurethane) 及丙烯酸粉末涂料(acrylic)等5種,每種粉末涂料都有其獨特使用的促進劑,例如聚酯、環氧和混合型粉末涂料中使用的2-甲基咪唑 (2-methylimidazole)及其衍生物以及鎓鹽(onium salt)類產品等。使用低溫固化促進劑能夠在相同烘烤時間的條件下降低固化溫度,或者在相同固化溫度的條件下縮短固化時間,以達到降低能耗、擴展粉末涂料應用領域的目的。例如美國專利US4335228提供了一種使用異氰酸酯封閉的咪唑和咪唑啉作為低溫固化環氧粉末涂料的固化促進劑。

另一類方法是開發特種低溫固化樹脂或固化劑,例如美國專利 US5262510涉及一種低溫固化聚酯粉末涂料專用的聚酯樹脂,美國專利US6737163開發了一系列特定化學結構的固化劑用于低溫固化環氧粉末涂料。兩種方法相比較,向傳統粉末涂料中添加低溫固化促進劑的方法更為經濟有效,且通用性更廣。本專利發明屬于低溫固化促進劑的開發制造和使用。

在低溫固化粉末涂料制造過程中,低溫固化促進劑與其它配方組分如樹脂、固化劑、顏料、填料及其它助劑預先混合,再經擠出機熱加工(熔融狀態下共擠出)以達到均質化。后續的粉末化加工工藝與普通粉末涂料無異。這種方法存在很大的弊端:熔融混合的高粘度流體在雙螺桿擠出機內的平均停留時間非常短,導致混合不充分,即局部低溫固化促進劑濃度過高,并在這些局部區域產生交聯預固化,即“焦化點”。這種低溫固化促進劑不均勻的分散和涂料不均勻的預固化的最終結果體現在噴涂施工后烘烤固化的漆膜外觀質量下降,具體表現為涂層光澤(gloss)和鮮映性(DOI,Distinctness of Image)下降及橘皮紋增加。

這種方法的另外一個嚴重問題是由于前述的助劑空間分布不均, 低溫固化粉末涂料在炎熱天氣地區的倉儲及運輸過程中很容易發生粉末部分預固化和粘連結塊,導致產品性能下降甚至報廢,同時也使產品的保質期嚴重縮短,造成浪費。另一方面,由于均質化程度不足, 通常低溫固化粉末涂料需要添加比例高于理論值的低溫固化促進劑, 提升了配方成本。

發明內容

本發明克服了現有技術的不足,提供一種沸石吸附的低溫固化促進劑的制備及其使用方法,解決了現有低溫固化粉末涂料涂層光澤和鮮映性下降、橘皮紋增加；在炎熱天氣地區的倉儲及運輸過程中很容易發生粉末部分預固化和粘連結塊,導致產品性能下降甚至報廢,同時也使產品的保質期嚴重縮短,造成浪費，同時由于均質化程度不足, 通常低溫固化粉末涂料需要添加比例高于理論值的低溫固化促進劑, 增加了配方成本等一系列的問題。

為解決上述的技術問題,本發明采用以下技術方案:

一種沸石吸附的低溫固化促進劑的制備方法,步驟如下,

(1)將低溫固化粉末涂料促進劑在溶劑中溶解,然后加入沸石并攪拌 20-60min制得沸石懸浮液；

(2)將步驟(1)中的沸石懸浮液過濾,除去雜質后干燥,粉碎即制得沸石吸附的低溫固化促進劑。