本发明属于涂料技术领域,涉及一种高韧性超耐候可热转印粉末涂料组合物。
背景技术:
粉末涂料,经常被称为干性油漆,是一种环保友好的产品,可以提供更多品种和更多颜色。作为一种无溶剂的装饰和防护材料,粉末涂料以其清洁环保、低能耗和低成本等优点而广泛应用于各个领域。随着社会的发展人们对粉末涂料的装饰和防护效果不断提出更高的要求,追求的外观图案越来越丰富多彩,这对粉末涂料发展提出了新的方向。
粉末涂料转印技术是先将木纹转印粉末涂料喷涂在铝型材上,固化成膜后,贴上木纹纸后,通过热转印技术,将木纹纸的图案转印到涂膜上,木纹效果清晰、逼真。为获得清晰的转印图纹,热转印粉末涂料一般交联密度大,导致涂膜刚性强但韧性差,限制了户外转印粉末涂料在后成型铝型材上的应用。
技术实现要素:
本发明的目的在于提供一种高韧性超耐候可热转印粉末涂料组合物,该涂料加入紫外线吸收剂可以提高涂膜的抗老化能力,并且不仅可以提高涂料的耐候性和耐寒性,并且可以降低加工温度。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现:
一种高韧性超耐候可热转印粉末涂料组合物,包括以下重量组分原料:
超耐候聚酯树脂60-65%;
tgic固化剂4.5-5%;
流平剂1-2%;
平滑除气剂1-2%;
聚合物助剂1-6%;
紫外吸收剂1-2%;
固化催化剂0.2-0.5%;
颜填料18-31.3%。
所述超耐候聚酯树脂酸值为25-45mgkoh/g。
优选地,所述超耐候聚酯树脂酸值为28-38mgkoh/g。
所述聚合物助剂的数均分子量为4000-22000。
优选地,所述聚合物助剂的数均分子量为5000-8000,玻璃化温度为50-80℃。
所述聚合物助剂采用自由基溶液聚合法合成,选用丙烯酸三氟乙酯或丙烯酸五氟丙酯、丙烯酸羟乙酯或丙烯酸羟丙酯、甲氧基聚乙二醇丙烯酸酯单体、其他乙烯基单体作为反应单体,采用苯、甲苯、二甲苯、叔丁醇中的一种作为反应溶液,选择偶氮二异戊腈、过氧化苯甲酰、过氧化二叔戊基乙烯的一种或两种作为引发剂,引发剂的用量为单体总质量的1-5%。
所述聚合物助剂是由以下组分经自由基溶液聚合而成的:10-20wt%的氟化丙烯酸酯类单体,8-15wt%羟基丙烯酸酯类单体,5-20wt%长链丙烯酸酯类单体,45-77wt%其他乙烯基单体。
所述引发剂的用量为四种单体总质量的1-5%。
所述氟化丙烯酸酯类单体为丙烯酸三氟乙酯、甲基丙烯酸三氟乙酯、丙烯酸五氟丙酯、甲基丙烯酸五氟丙酯、甲基丙烯酸八氟戊酯、甲基丙烯酸十七氟壬酯、甲基丙烯酸十七氟癸酯中的一种。
优选地,所述氟化丙烯酸酯类单体为丙烯酸三氟乙酯或丙烯酸五氟丙酯。
所述羟基丙烯酸酯类单体为丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、羟基硬脂酸辛酯、4-羟丁基丙烯酸酯中的一种。
优选地,所述羟基丙烯酸酯类单体为丙烯酸羟乙酯或丙烯酸羟丙酯。
所述长链丙烯酸酯类单体为甲氧基聚乙二醇丙烯酸酯单体。
所述其他乙烯基单体为丙烯酸酯类、甲基丙烯酸酯类、苯乙烯及其衍生物中的一种。
一种高韧性超耐候可热转印粉末涂料组合物的制备过程为:
将原材料按照所述比例一起投入到混料缸中,按照5分钟*3次进行预混合,然后在挤出机上挤出、压片,挤出温度一区100℃,二区110℃,再将片料破碎进行细粉碎,将粗粉通过旋分筛过200目筛得到20-50微米的细粉为最终的粉末涂料。
本发明的有益效果:
本发明以特定酸值的超耐候聚酯树脂作为粉末涂料的树脂份,添加由丙烯酸三氟乙酯或丙烯酸五氟丙酯、丙烯酸羟乙酯或丙烯酸羟丙酯、甲氧基聚乙二醇丙烯酸酯单体、其他乙烯基单体作为反应单体,采用自由基聚合法合成的聚合物助剂,有效改善了粉末涂料涂层的韧性,固化转印后的涂层不仅具有超耐候性能,而且兼具极好的韧性和更为清晰的图纹美观性,适用于后成型户外铝材的高档涂装。
当然,实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
具体实施方式
实施例1
(1)将10g的丙烯酸三氟乙酯、8g的丙烯酸羟乙酯、5g甲氧基聚乙二醇丙烯酸酯单体、75g的苯乙烯、1g的偶氮二异戊腈配成单体混合物。将100g甲苯加入500ml的三口烧瓶中并升温搅拌。当溶剂回流时,开始滴加单体混合物,2-2.5小时滴加完,继续回流保温反应2h。减压条件下浓缩脱除溶剂,温度不超过170℃,趁热放料、冷却、粗粉碎,制得聚合物助剂,tg为80℃,数均分子量21200;
(2)一种高韧性超耐候可热转印粉末涂料组合物,包括以下重量组分原料:
超耐候聚酯树脂60%;
tgic固化剂4.5%;
流平剂1%;
平滑除气剂1%;
聚合物助剂1%;
紫外吸收剂1%;
固化催化剂0.2%;
填料20.8%;
颜料10.5%;
超耐候聚酯树脂:安徽神剑新材料有限公司sj4588;
流平剂:德国德信利化学的pv88;
平滑除气剂:六安捷通达新材料有限公司sa500;
紫外吸收剂:德国巴斯夫
固化催化剂:六安捷通达新材料有限公司k7318;
沉淀硫酸钡:陕西富化化工有限责任公司的沉淀硫酸钡;
钛白粉:江苏镇钛化工有限公司zr940+。
将原材料按照上述比例一起投入到混料缸中进行预混合→挤出机挤出→压片→粉碎→过筛→成品。
对比实施例1
本实施例粉末涂料组合物的制备过程同实施例1,不同的是配方中不添加聚合物助剂。
实施例2
(1)将15g的丙烯酸五氟丙酯、12g的丙烯酸羟丙酯、13g甲氧基聚乙二醇丙烯酸酯单体、57g的丙烯酸乙酯、1g的偶氮二异戊腈配成单体混合物。将100g甲苯加入500ml的三口烧瓶中并升温搅拌。当溶剂回流时,开始滴加单体混合物,2-2.5小时滴加完,继续回流保温反应2h。减压条件下浓缩脱除溶剂,温度不超过170℃,趁热放料、冷却、粗粉碎,制得聚合物助剂,tg为67℃,数均分子量14500;
(2)一种高韧性超耐候可热转印粉末涂料组合物,包括以下重量组分原料:
超耐候聚酯树脂65%;
tgic固化剂5%;
流平剂2%;
平滑除气剂2%;
聚合物助剂6%;
紫外吸收剂2%;
固化催化剂0.5%;
填料11.8%;
颜料6.2%;
超耐候聚酯树脂:安徽神剑新材料有限公司sj4588;
流平剂:德国德信利化学的pv88;
平滑除气剂:六安捷通达新材料有限公司sa500;
紫外吸收剂:德国巴斯夫的
固化催化剂:六安捷通达新材料有限公司k7318;
沉淀硫酸钡:陕西富化化工有限责任公司的沉淀硫酸钡;
钛白粉:江苏镇钛化工有限公司zr940+。
将原材料按照上述比例一起投入到混料缸中进行预混合→挤出机挤出→压片→粉碎→过筛→成品。
对比实施例2
本实施例的制备过程同实施例2,不同的是配方中不添加聚合物助剂。
实施例3
(1)将15g的丙烯酸三氟乙酯、12g的丙烯酸羟丙酯、13g甲氧基聚乙二醇丙烯酸酯单体、57g的甲基丙烯酸乙酯、1g的偶氮二异戊腈配成单体混合物。将100g甲苯加入500ml的三口烧瓶中并升温搅拌。当溶剂回流时,开始滴加单体混合物,2-2.5小时滴加完,继续回流保温反应2h。减压条件下浓缩脱除溶剂,温度不超过170℃,趁热放料、冷却、粗粉碎,制得聚合物助剂,tg为50℃,数均分子量8300;
(2)一种高韧性超耐候可热转印粉末涂料组合物,包括以下重量组分原料:
超耐候聚酯树脂63%;
tgic固化剂4.8%;
流平剂1.5%;
平滑除气剂1.5%;
聚合物助剂4%;
紫外吸收剂1.5%;
固化催化剂0.4%;
填料15%;
颜料8.3%;
超耐候聚酯树脂:安徽神剑新材料有限公司sj4588;
流平剂:德国德信利化学的pv88;
平滑除气剂:六安捷通达新材料有限公司sa500;
紫外吸收剂:德国巴斯夫
固化催化剂:六安捷通达新材料有限公司k7318;
沉淀硫酸钡:陕西富化化工有限责任公司的沉淀硫酸钡;
钛白粉:江苏镇钛化工有限公司zr940+。
将原材料按照上述比例一起投入到混料缸中进行预混合→挤出机挤出→压片→粉碎→过筛→成品。
对比实施例3
本实施例的制备过程同实施例3,不同的是配方中不添加聚合物助剂。
喷涂工艺包括以下步骤:
(1)粉末涂料采用高压静电喷涂法喷涂到铝型材表面;
(2)将工件放到200℃条件下烘烤10min,使之完全固化;
(3)待工件冷却后,用专用的热转印用胶水均匀涂布在测试工件上,然后将转印纸覆盖并擦拭平整;
(4)将处理后的工件放入160℃烘烤条件下烘烤5min;
(5)冷却后,撕下转印纸,得到转印后的粉末涂料涂膜。
测试上述实施例和对比例所得涂膜的各种性能指标,测试结果如表1所示:
表1:实施例和对比例所得涂膜的各种性能指标
对上述涂膜进行人工加速老化实验,测试项目为qub-v试验,测试条件为50℃uv光照4小时,40℃水汽循环试验4小时,测试结果见表2:
表2:实施例和对比例中涂膜老化时间与保光率的关系
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节,也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然,根据本说明书的内容,可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例,是为了更好地解释本发明的原理和实际应用,从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。