一种羟烷基酰胺固化剂及其制备方法与流程

本发明属于粉末涂料固化剂，具体涉及一种羟烷基酰胺固化剂及其制备方法。

背景技术：

1、羟烷基酰胺固化剂是一种用于纯聚酯粉末涂料的固化剂。被广泛应用于含有羧基或酸酐的聚酯粉末涂料，用于提高涂料的性能和稳定性。

2、羟烷基酰胺固化剂具有一些优势，例如可以代替传统的tg i c(异氰尿酸三缩水甘油酯)固化剂，具有更好的环保性能和更低的成本。这使得羟烷基酰胺固化剂在涂料工业中的应用越来越广泛。但与tg i c固化剂相比，羟烷基酰胺固化剂的耐湿热和耐水煮性能差，在固化时释放低分子化合物(例如水分子)，导致涂层过厚时易出现针孔起泡，影响漆膜的厚涂性能。此外，羟烷基酰胺固化剂在低温下具有良好的抗黄变性能，但在高温环境下，其抗黄变性能较差，长时间的高温暴露可能导致涂膜变黄，影响其使用寿命和美观性。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种羟烷基酰胺固化剂及其制备方法，以解决羟烷基酰胺固化剂的耐湿热、耐水煮、耐黄变等性能较差的问题。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

3、一种羟烷基酰胺固化剂，包括固化组分，固化组分包括质量比为8：0-2的组分a和组分b；所述组分a的结构如下所示：

4、式中x为其中n为1-3的整数；

5、所述组分b为n,n,n',n'-四(2-羟乙基)己二酰胺。

6、进一步地，所述固化剂还包括耐黄变组分，所述耐黄变组分包括抗氧剂和紫外线吸收剂；

7、所述抗氧剂为亚磷酸酯类抗氧剂、受阻酚类抗氧剂中的一种；所述紫外线吸收剂为苯并三唑类紫外线吸收剂、受阻胺类紫外线吸收剂中的一种。

8、进一步地，所述耐黄变组分和固化组分质量比为1：20-25。

9、一种羟烷基酰胺固化剂的制备方法，包括如下步骤：

10、第一步、将卡斯特催化剂和烯酸甲酯加入甲苯中，在氮气气氛下升温至60℃，加入1，1，3，3-四甲基二硅氧烷，搅拌反应48h，反应结束后，在80℃真空条件下旋转蒸发除去未反应的原料，得到含硅二甲酯；将含硅二甲酯和n,n-双(2-羟乙基)乙二胺加入反应溶剂中，然后加入碱性催化剂，在氮气保护下加热反应，得到组分a，其中加热温度为85-95℃；

11、第二步、将组分a、组分b和耐黄变组分按照比例复配，得到羟烷基酰胺固化剂。

12、进一步地，所述烯酸甲酯为丙烯酸甲酯、3-丁烯酸甲酯和4-戊烯酸甲酯中的一种。

13、进一步地，所述卡斯特催化剂中二甲苯为溶剂，pt的质量分数为2％；

14、烯酸甲酯和1，1，3，3-四甲基二硅氧烷的摩尔比为2：1.1；

15、烯酸甲酯和卡斯特催化剂的用量质量比为5：0.1；

16、烯酸甲酯和n,n-双(2-羟乙基)乙二胺的用量摩尔比为1：1。

17、进一步地，n,n-双(2-羟乙基)乙二胺、反应溶剂和碱性催化剂的用量质量比为1：1-1.2：0.05-0.1。

18、进一步地，所述反应溶剂为乙二醇二乙醚或者二乙二醇二甲醚中的一种。

19、进一步地，所述碱性催化剂为甲醇钠或者氢氧化钾中的一种。

20、本发明的有益效果：

21、本发明羟烷基酰胺固化剂中的组分a中通过1，1，3，3-四甲基二硅氧烷引入s i-o-s i链段，增加了疏水结构的分布，提高了固化网络中的疏水性，改善固化后涂膜的耐湿热和水煮性。疏水结构的引入在固化过程中促进水分子的逸出，减少了在固化过程中水分子无法及时逸出产生针孔的情况，制备的粉末涂料涂膜具有良好的表观性能，改善了涂膜的厚涂性能。

22、本发明羟烷基酰胺固化剂中的组分b的毒性低，具有优良的机械性能和耐候性能，在保证产品性能的前提下，通过将组分a、组分b和耐黄变组分进行复配，不仅可以降低生产成本，而且也可以改善涂膜的耐黄变性能。

技术特征：

1.一种羟烷基酰胺固化剂，其特征在于，包括固化组分，所述固化组分包括质量比为8：0-2的组分a和组分b；所述组分a的结构如下所示：

2.根据权利要求1所述的一种羟烷基酰胺固化剂，其特征在于，所述固化剂还包括耐黄变组分，所述耐黄变组分包括抗氧剂和紫外线吸收剂；

3.根据权利要求2所述的一种羟烷基酰胺固化剂，其特征在于，耐黄变组分和固化组分质量比为1：20-25。

4.一种如权利要求3所述的羟烷基酰胺固化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

5.根据权利要求4所述的一种羟烷基酰胺固化剂的制备方法，其特征在于，所述烯酸甲酯为丙烯酸甲酯、3-丁烯酸甲酯和4-戊烯酸甲酯中的一种。

6.根据权利要求4所述的一种羟烷基酰胺固化剂的制备方法，其特征在于，所述卡斯特催化剂中二甲苯为溶剂，pt的质量分数为2％；

7.根据权利要求4所述的一种羟烷基酰胺固化剂的制备方法，其特征在于，n,n-双(2-羟乙基)乙二胺、反应溶剂和碱性催化剂的用量质量比为1：1-1.2：0.05-0.1。

8.根据权利要求4所述的一种羟烷基酰胺固化剂的制备方法，其特征在于，所述反应溶剂为乙二醇二乙醚或者二乙二醇二甲醚中的一种。

9.根据权利要求4所述的一种羟烷基酰胺固化剂的制备方法，其特征在于，所述碱性催化剂为甲醇钠或者氢氧化钾中的一种。

技术总结
本发明公开了一种羟烷基酰胺固化剂及其制备方法，属于粉末涂料固化剂技术领域，该固化剂包括固化组分，固化组分包括组分A和组分B，其中的组分A中通过1，1，3，3‑四甲基二硅氧烷引入S i‑O‑S i链段，组分B为N,N,N',N'‑四(2‑羟乙基)己二酰胺。该固化剂还包括耐黄变组分，所述耐黄变组分包括抗氧剂和紫外线吸收剂。将固化组分和耐黄变组分按照比例复配，得到羟烷基酰胺固化剂。该固化剂在应用过程中不仅能改善涂膜的耐湿热、耐水煮性能和厚涂性能，而且能改善涂膜的耐黄变性能。

技术研发人员：鲍远志,翁世兵,周忠尧
受保护的技术使用者：安徽科瑞达新材料有限公司
技术研发日：
技术公布日：2025/3/10