专利名称：一种环保型低温固化纯聚酯粉末涂料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种粉末涂料，尤其涉及一种应用于户外家电领域的环保型低温固化 纯聚酯粉末涂料，同时本发明还涉及该粉末涂料的制备方法。
背景技术：
粉末涂料是一种公认的高生产效率、优良涂膜性能、生态环保型、经济型的4E型 涂料广品ο对于应用于空调压缩机、庭院家具、公路护栏护网、户外配电柜等领域的涂料来 讲，固化后的涂层除了具有装饰性与耐腐蚀性能外，还需要具有耐紫外光老化的性能，纯聚 酯粉末涂料因为同时具有上述优点而广泛应用于户外涂装领域。纯聚酯粉末涂料按照固化体系的不同，又分为聚酯/TGIC(三缩水甘油基异氰尿 酸值)型和聚酯/ΗΑΑ(β-羟烷基酰胺)型，其中聚酯/TGIC型纯聚酯粉末涂料是最早应用 于耐候性领域的粉末涂料，其固化剂为TGIC，它是一种异氰脲酸酯三缩水甘油酯化合物，具 有以下三个特点(1)具有三个可反应的活性基团，固化时可获得较高的交联密度，由于结 构上的刚环性，固化后的涂膜硬度较高；(2)固化后的分子骨架上午不饱和双键，故耐候性 非常优良；(3)分子中含氮量高达14%，具有一定的自熄性和阻燃性。固化时，由饱和羧基 聚酯中的羧基和TGIC中的环氧基发生交联成膜，其优点显而易见，如机械性能优良、耐化 学品性好，高温烘烤时不易产生黄变现象，户外耐候性也非常好，因此20世纪被大量采用。 然而，近年来的研究发现TGIC单体对动物细胞具有强毒性，能引起动物的遗传伤害，影响 雄性生殖力及引起细胞变异且具有遗传性，因此近年来其使用受到限制，另一方面，TGIC需 要较高的固化温度，因此涂装固化时需要消耗较多的能量，随着人们对环保、节能等问题的 逐步重视，TGIC体系的使用比较越来越受到限制。以欧洲为例，欧洲曾经一度以TGIC作为 主体耐候固化剂，它曾经占据整个欧洲耐候粉末涂料约70%的市场。但自从20世纪90年 代中期欧共体(现欧盟)正式将其列为剧毒品，并且规定任何使用它的产品必须印上危险 标志以来，现在它在耐候粉末涂料的市场份额已经不足25%，在澳洲它也基本绝迹。羟烷基酰胺是一类新型的羧基树脂固化剂，毒性几乎没有，在欧美的应用呈上 升趋势，具有以下特点(1)固化速度快，可节省能源；(2)固化剂用量少，降低材料成本； (3)固化时只有水分子放出，不会对环境造成污染。用羟烷基酰胺固化的涂膜具有优异 的户外耐候性能，同时涂层的物理机械性能和耐化学品性能都比较突出，应该说该体系是 一种大有发展前途的新型固化体系，极具发展潜力。
发明内容
本发明的目的在于提供一种环保型低温固化纯聚酯粉末涂料，该粉末涂料具有配 方简单、固化温度低、产品原料配方不含TGIC且具有优异的物理机械性能、耐化学品性能 以及耐候性能等。本发明的另一目的在于提供一种工艺简单、制备环境友好的环保型低温固化纯聚酯粉末涂料的制备方法。本发明提供的一种环保型低温固化纯聚酯粉末涂料，包括下列重量份配比的组 分羧基聚酯树脂 100 200
HAA固化剂1 20助齐[J0 30无机填料0 160颜料0 30。本发明的粉末涂料的组分中，所述羧基聚酯树脂选择酸值为10 80mgK0H/g的 羧基聚酯树脂，其中优选酸值为20 50mgK0H/g的羧基聚酯树脂，更优选酸值为20 40mgK0H/g的羧基聚酯树脂。本发明的粉末涂料的组分中，所述HAA固化剂为β-羟烷基酰胺。本发明的粉末涂料的组分中，所述助剂为流平剂、安息香、消泡剂、增电剂、消光剂 和纹理剂的一种或几种的混合物。其中，所述的流平剂是502、PV88等；消泡剂是透气剂703 等；增电剂是EDI等；消光剂是Ma-2333等。本发明的粉末涂料的组分中，所述无机填料为钛白粉、硫酸钡、硅微粉、碳酸钙和 云母粉的一种或几种的混合物。本发明的粉末涂料通过改变纹理剂、颜料的种类及用量，可得到光泽、花色各异的 涂层外观。其中颜料可选择碳黑MA-100等。本发明提供的环保型低温固化纯聚酯粉末涂料的制备方法，包括以下步骤(a)按所述比例称取羧基聚酯树脂、HAA固化剂、助剂、无机填料和颜料，置于混料 缸，充分混合并破碎；(b)破碎后的物料进入挤出机中挤出；(C)挤出后的物料经压片、冷却、粉碎、筛分后包装即得。所述步骤(a)中各组分混合并破碎的时间为1 30分钟，优选的时间1 10分 钟，最佳的时间是1 5分钟。所述步骤(b)中的挤出温度为60 120°C，优选60 110°C，更优选85 95°C。 所述的挤出机采用双螺杆或单螺杆挤出机。所述步骤(c)中的挤出物经粉碎机粉碎并筛分后的粉体粒径(等效粒径D50)为 1 100微米，优选10 80微米，更优选30 60微米。本发明提供的环保型低温固化纯聚酯粉末涂料的涂装方法是用高压静电方法或 流化床法涂装于金属基材上，固化温度为140 180°C，固化时间为5 30分钟，可采用烘 烤箱或者红外进行固化。本发明提供的低温固化纯聚酯粉末涂料具有配方简单、原材料组分不含TGIC、无 毒环保、固化温度低、固化后的涂层具有优异的物理机械性能、耐化学品性能和户外耐候性 能等特点，可应用于户外家电，属于真正的节能绿色环保型涂料产品。使用本发明的粉末涂料，喷涂固化后的涂层具有以下特征性质
权利要求
一种环保型低温固化纯聚酯粉末涂料，其特征是，包括下列重量份配比的组分羧基聚酯树脂100～200HAA固化剂 1～20助剂0～30无机填料0～160颜料0～30。
2.根据权利要求1所述的环保型低温固化纯聚酯粉末涂料，其特征是，所述羧基聚酯 树脂是酸值为10 80mg KOH/g的端羧基聚酯树脂。
3.根据权利要求1所述的环保型低温固化纯聚酯粉末涂料，其特征是，所述HAA固化剂为羟烷基酰胺。
4.根据权利要求1所述的环保型低温固化纯聚酯粉末涂料，其特征是，所述助剂为流 平齐 、安息香、消泡剂、增电剂、消光剂和纹理剂的一种或几种的混合物。
5.根据权利要求1所述的环保型低温固化纯聚酯粉末涂料，其特征是，所述无机填料 为钛白粉、硫酸钡、硅微粉、碳酸钙和云母粉的一种或几种的混合物。
6.权利要求1所述的环保型低温固化纯聚酯粉末涂料的制备方法，其特征是，包括以 下步骤(a)按所述比例称取羧基聚酯树脂、HAA固化剂、助剂、无机填料和颜料，置于混料缸， 充分混合并破碎；(b)破碎后的物料进入挤出机中挤出；(c)挤出后的物料经压片、冷却、粉碎、筛分后包装即得。
7.根据权利要求6所述的环保型低温固化纯聚酯粉末涂料的制备方法，其特征是，所 述步骤(a)中各组分混合并破碎的时间为1 30分钟。
8.根据权利要求6所述的环保型低温固化纯聚酯粉末涂料的制备方法，其特征是，所 述步骤(b)中的挤出温度为60 120°C。
9.根据权利要求6所述的环保型低温固化纯聚酯粉末涂料的制备方法，其特征是，所 述步骤(c)中的挤出物经粉碎机粉碎并筛分后的粉体粒径为1 100微米。
全文摘要
本发明公开了一种环保型低温固化纯聚酯粉末涂料，其包括下列重量份配比的组分羧基聚酯树脂100～200、HAA固化剂1～20、助剂0～30、无机填料0～16、颜料0～30。本发明还公开了该粉末涂料的制备方法。本发明提供的环保型低温固化纯聚酯粉末涂料，采用新型端羧基聚酯树脂同β-羟烷基酰胺组合，具有配方简单、原材料组分不含TGIC、无毒环保、固化温度低、固化后的涂层具有优异的物理机械性能、耐化学品性能和户外耐候性能等特点，可应用于户外家电，属于真正的节能绿色环保型涂料产品。
文档编号C09D167/00GK101985538SQ20101052143
公开日2011年3月16日 申请日期2010年10月27日 优先权日2010年10月27日
发明者周和荣, 张捷, 王锦宏, 甘灯河, 罗绵生, 胡百九, 高庆福 申请人:中国电器科学研究院;广州擎天实业有限公司