一种适用范围广的粉末涂料及其制备方法与流程

本发明涉及涂料领域，尤其是涉及一种适用范围广的粉末涂料及其制备方法。

背景技术：

1、粉末涂料是以树脂基料和固化剂为成膜物质,并辅以填料、颜料和功能性助剂的100％固体分的粉末形态涂料。

2、目前相关技术中，粉末涂料大都以聚氨酯、聚酯或丙烯酸树脂为基体树脂，需要在200℃高温烘烤下固化成膜，这种严苛的固化条件极大地限制了基材的选择范围，尤其限制了粉末涂料在家具、建筑模板等以木材为主的基材上的应用。除此之外，随着经济的不断发展，人们对粉末涂料的性能要求也越来越高。基于此，研发一种能够在较低温度下进行固化，适用范围广且物理化学性能好的粉末涂料具有重要的研究意义。

技术实现思路

1、为了改善相关技术中粉末涂料的应用受限的问题，本技术提供一种适用范围广的粉末涂料及其制备方法。

2、第一方面，本技术提供的一种适用范围广的粉末涂料采用如下的技术方案：

3、一种适用范围广的粉末涂料，包括以下重量份的原料：

4、环氧树脂：80份

5、马来酸酐改性端羟基聚酯树脂：40-60份

6、羟基封端甲基乙烯基硅油：13-22份

7、固化剂：4-8份

8、固化促进剂：0.4-0.8份

9、颜料：0.5-4份；

10、按所述马来酸酐改性端羟基聚酯树脂计，所述马来酸酐改性端羟基聚酯树脂包括原料马来酸酐、端羟基聚酯树脂、对甲苯磺酸以及溶剂；所述马来酸酐、端羟基聚酯树脂、对甲苯磺酸以及溶剂的重量比为（2-6）：1：（0.1-0.2）：（10-20）；

11、其中，所述端羟基聚酯树脂的数均分子量为1000-2000g/mol，羟值为500-600mgkoh/g。

12、本技术以环氧树脂、马来酸酐改性端羟基聚酯树脂以及羟基封端甲基乙烯基硅油三者反应得到的产物作为成膜物质，与常规的聚酯树脂粉末涂料需要在200℃以上固化相比，由于本技术的成膜物质具有更低的活化能，本技术的粉末涂料能够在140-160℃进行固化，不仅适用于耐高温基材（如玻璃、金属基材等），还适用于不耐高温的基材（如木材等），有效拓宽了粉末涂料的适用范围，同时该粉末涂料固化后形成的涂层与玻璃基材、金属基材以及木制基材的附着牢度均很优异，且还具有优异的耐候性能、耐碱性能以及韧性性能。

13、可选的，所述马来酸酐、端羟基聚酯树脂、对甲苯磺酸以及溶剂的重量比为（3.5-4.5）：1：（0.1-0.2）：（10-20）。

14、马来酸酐、端羟基聚酯树脂、对甲苯磺酸以及溶剂的重量比在（3.5-4.5）：1：（0.1-0.2）：（10-20）范围内时，能够进一步提高粉末涂料所形成的涂层的耐候性与耐碱性。且该粉末涂料应用于建筑铝模板时，粉末涂料对铝模板的保护作用和脱模效果好，建筑铝模板循环使用50次以上，粉末涂料所形成的涂层也不会发生脱落。

15、其中，所述溶剂选用能够溶解端羟基聚酯树脂的溶剂即可，优选n,n-二甲基甲酰胺。

16、可选的，所述环氧树脂包括环氧当量为185-195g/mol的双酚a型环氧树脂以及环氧当量为310-330g/mol的线型脂肪族环氧树脂，所述双酚a型环氧树脂和线型脂肪族环氧树脂的重量比为（3-4）：1。

17、环氧树脂选用环氧当量为185-195g/mol的双酚a型环氧树脂、环氧当量为310-330g/mol的线型脂肪族环氧树脂两者特定配比的组合物时，粉末涂料既能够在140-160℃范围内进行固化，还可以进一步提高粉末涂料所形层的涂层的柔韧性。

18、可选的，所述线型脂肪族环氧树脂选用聚乙二醇二缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚树脂、聚丙三醇二缩水甘油醚中的任意一种。

19、可选的，所述羟基封端甲基乙烯基硅油的粘度为10-20mm2/s，羟基含量为5.5-6.5wt%，乙烯基含量为5.5-6.5wt%。

20、羟基封端甲基乙烯基硅油的粘度、羟基含量与乙烯基含量控制在上述范围内，既可以改善粉末涂料的耐候性能与耐碱性能，还可以促进粉末涂料的流平分散性能，有利于减少橘皮问题的产生。

21、可选的，所述固化剂包括二异氰酸酯与异氰尿酸三缩水甘油酯，所述二异氰酸酯与异氰尿酸三缩水甘油酯的重量比为1：（3-4）。

22、其中，二异氰酸酯优选异氟尔酮二异氰酸酯、四甲基二次甲基苯二异氰酸酯、三甲基六次甲基二异氰酸酯中的任意一种。

23、固化剂选用二异氰酸酯与异氰尿酸三缩水甘油酯两者的组合物，有利于提高粉末涂料的固化效率。

24、可选的，所述固化促进剂选用咪唑类或咪唑类衍生物，优选2-甲基咪唑。

25、固化促进剂的加入能够进一步提高粉末涂料的固化效率。

26、可选的，所述颜料选用无机颜料、有机颜料中的任意一种或几种的组合。

27、在实际应用过程中，可以根据需求加入不同的颜料，以得到不同色彩的装饰涂层。

28、其中，颜料优选无机颜料，无机颜料优选铝粉、铜粉、碳黑、锌白和钛白中的任意一种或几种的组合物。

29、可选的，所述粉末涂料还包括流平助剂、耐候助剂、抗氧化助剂中的任意一种或几种的组合物。

30、第二方面，本技术提供的一种适用范围广的粉末涂料的制备方法采用如下的技术方案：

31、一种适用范围广的粉末涂料的制备方法，包括以下步骤：

32、将端羟基聚酯树脂加入溶剂中，待端羟基聚酯树脂溶解后，加入马来酸酐和对甲苯磺酸，控制反应温度在100-120℃，加热回流反应至酸值恒定不变后，冷却，得到马来酸酐改性端羟基聚酯树脂；

33、将环氧树脂、马来酸酐改性端羟基聚酯树脂、羟基封端甲基乙烯基硅油与颜料均匀混合后，加入固化剂与固化促进剂，继续均匀混合，得到预混料；

34、将预混料投入挤出机中，在125-150℃挤出压片，得到片材；

35、将片材粉碎，然后过180目筛，得到粉末涂料。

36、采用上述方法进行制备粉末涂料，不仅具有工艺简单，设备要求简单的特点，还有利于提高粉末涂料的产品稳定性。

37、综上所述，本技术的技术方案至少包括以下有益效果：

38、（1）本技术以环氧树脂、马来酸酐改性端羟基聚酯树脂以及羟基封端甲基乙烯基硅油三者反应得到的产物作为成膜物质，与常规的聚酯树脂粉末涂料需要在200℃以上固化相比，由于本技术的成膜物质具有更低的活化能，本技术的粉末涂料能够在140-160℃进行固化，不仅适用于耐高温基材（如玻璃、金属基材等），还适用于不耐高温的基材（如木材等），有效拓宽了粉末涂料的适用范围，同时该粉末涂料固化后形成的涂层与玻璃基材、金属基材以及木制基材的附着牢度均很优异，且还具有优异的耐候性能、耐碱性能以及韧性性能。

39、 （2）马来酸酐、端羟基聚酯树脂、对甲苯磺酸以及溶剂的重量比在（3.5-4.5）：1：（0.1-0.2）：（10-20）范围内时，能够进一步提高粉末涂料所形成的涂层的耐候性与耐碱性。且该粉末涂料应用于建筑铝模板时，粉末涂料对铝模板的保护作用和脱模效果好，建筑铝模板循环使用50次以上，粉末涂料所形成的涂层也不会发生脱落。