一种粉末涂料用增光剂及其制备方法与应用

【发明内容】

[0006] 为此，本发明所要解决的技术问题在于提供一种与粉末涂料的相容性较好，增光 性能明显，且耐水性能较好的粉末涂料用增光剂。[0007] 为解决上述技术问题，本发明所述的粉末涂料用增光剂，主要由丙烯酸酯和丁烯 酸酯为原料经共聚反应制成，所述增光剂的原料组成包括:顺丁烯二酸二甲酯、丙烯酸叔丁 酯以及(全氟环己基）甲基丙烯酸酯，并加入封端剂、引发剂及有机溶剂，经共聚反应制成。[0008] 所述原料中，所述顺丁烯二酸二甲酯、丙烯酸叔丁酯以及(全氟环己基）甲基丙烯 酸酯的摩尔比为20-50:15-35:10-25。[0009] 所述顺丁烯二酸二甲酯、丙烯酸叔丁酯以及(全氟环己基）甲基丙烯酸酯的摩尔比 为35:25:18。[0010] 所述封端剂包括环戊烯，其添加量为所述顺丁烯二酸二甲酯、丙烯酸叔丁酯以及 (全氟环己基）甲基丙烯酸酯单体总质量的2_6wt%。[0011] 所述引发剂包括过氧化苯甲酰，其添加量为所述顺丁烯二酸二甲酯、丙烯酸叔丁 酯以及(全氟环己基）甲基丙烯酸酯单体总质量的0.2-0.5wt%。[0012] 所述有机溶剂包括N，N-二甲基甲酰胺。[0013] 本发明还公开了一种制备所述的粉末涂料用增光剂的方法，包括如下步骤：[0014] (1)取配方量的顺丁烯二酸二甲酯、丙烯酸叔丁酯及(全氟环己基）甲基丙烯酸酯 加入混合器内充分混匀；[0015] (2)控制反应温度低于20°C，并加入配方量的引发剂混匀；[0016] (3)随后加入所述有机溶剂，并在氮气保护下逐步升温至100°C，待稳定后，保持反 应温度为l〇〇_l〇5°C进行共聚反应；[0017] (4)待反应结束后，降低反应体系温度至70-80°C，并加入配方量的所述封端剂进 行聚合处理；[0018] (5)减压脱除所述有机溶剂及未反应的各原料单体，200°C下收集无色的粘稠液 体，冷却至室温即为无色固体树脂状增光剂。[0019] 所述步骤(5)中，还包括在减压脱除溶剂前，将整个反应体系升温至180-200°c的 步骤。[0020] 本发明还公开了所述的粉末涂料用增光剂用于制备粉末涂料的用途。[0021 ]所述粉末涂料为聚酯一环氧树脂型粉末涂料。[0022]本发明所述粉末涂料用增光剂，采用顺丁烯二酸二甲酯、丙烯酸叔丁酯以及(全氟 环己基）甲基丙烯酸酯为原料，经共聚反应制备成分子结构中疏水与亲水链段共存的三元 共聚物作为链段主体，整个共聚物中疏水与亲水基团比较规整，制得的共聚物疏水与亲水 相对均衡，相对于现有常规丙烯酸型增光剂，其与粉末涂料的相容性更好，可以较好地润湿 基材、提高附着力，制得涂料的抗冲击性能更优，固化成膜优良且粉末涂料的流平性更好。 本发明所述增光剂采用环戊烯进行封端共聚，有利于形成更加规整的端基链段，使得增光 剂分子结构较统一，同时达到轻微迀移到涂层表面的功能，增光性能明显，可以制备高光泽 粉末涂料之用;且氟代原料提高了增光剂的耐水性能，水煮能力明显提高。本发明所述增光 剂进一步提高了粉末涂料的性能，并拓宽了粉末涂料的应用领域。【具体实施方式】 [0023] 实施例1[0024]本实施例所述增光剂的制备原料包括：[0025]顺丁烯二酸二甲酯20mol、丙烯酸叔丁酯35mol、（全氟环己基）甲基丙烯酸酯 15mol；[0026]环戊烯，占所述顺丁烯二酸二甲酯、丙烯酸叔丁酯以及(全氟环己基）甲基丙烯酸 酯单体总质量的6 %;[0027]过氧化苯甲酰，占所述顺丁烯二酸二甲酯、丙烯酸叔丁酯以及(全氟环己基）甲基 丙烯酸酯单体总质量的0.5%;以及过量的N，N-二甲基甲酰胺有机溶剂。[0028]本实施例所述制备粉末涂料用增光剂的方法，包括如下步骤：[0029] (1)取配方量的顺丁烯二酸二甲酯、丙烯酸叔丁酯及(全氟环己基）甲基丙烯酸酯 加入混合器内充分混匀；[0030] (2)将混合器通冷冻水进行冷却，控制反应温度18-20 °C，向上述混合器中加入配 方量的过氧化苯甲酰混匀；[0031] (3)随后向反应釜中加入过量的N，N-二甲基甲酰胺为溶剂，并在氮气保护下逐步 升温至100°C，稳定一段时间后，启动计量栗将混合器中的混合单体溶液均匀滴入反应釜， 滴加时间为2-4小时，期间保持反应温度为100-105Γ进行共聚反应;混合单体加完后，保温 反应0.5-1.5h，促成聚合物树脂的充分形成；[0032] (4)待反应结束后，降低反应体系温度至70_80°C，并加入配方量的环己烯作为封 端剂，并在此温度下进行聚合处理l_2h;[0033] (5)将整个反应体系升温至180-200°C，减压脱除所述有机溶剂及未反应的各原料 单体，200°C下收集无色的粘稠液体，冷却至室温即为无色固体树脂状增光剂。[0034] 实施例2[0035]本实施例所述增光剂的制备原料包括：[0036] 顺丁烯二酸二甲酯50mol、丙烯酸叔丁酯25mol、（全氟环己基）甲基丙烯酸酯 lOmol；[0037]环戊烯，占所述顺丁烯二酸二甲酯、丙烯酸叔丁酯以及(全氟环己基）甲基丙烯酸 酯单体总质量的2 %;[0038]过氧化苯甲酰，占所述顺丁烯二酸二甲酯、丙烯酸叔丁酯以及(全氟环己基）甲基 丙烯酸酯单体总质量的0.2%;以及过量的N，N-二甲基甲酰胺有机溶剂。[0039] 本实施例制备所述粉末涂料用增光剂的方法同实施例1。[0040] 实施例3[0041 ]本实施例所述增光剂的制备原料包括：[0042] 顺丁烯二酸二甲酯35mol、丙烯酸叔丁酯25mol、（全氟环己基）甲基丙烯酸酯 18mol；[0043] 环戊烯，占所述顺丁烯二酸二甲酯、丙烯酸叔丁酯以及(全氟环己基）甲基丙烯酸 酯单体总质量的4% ;[0044] 过氧化苯甲酰，占所述顺丁烯二酸二甲酯、丙烯酸叔丁酯以及(全氟环己基）甲基 丙烯酸酯单体总质量的0.3%;以及过量的N，N_二甲基甲酰胺有机溶剂。[0045] 本实施例制备所述粉末涂料用增光剂的方法同实施例1。[0046] 实施例4[0047] 本实施例所述增光剂的制备原料包括：[0048] 顺丁烯二酸二甲酯40mol、丙烯酸叔丁酯20mol、（全氟环己基）甲基丙烯酸酯 20mol；[0049] 环戊烯，占所述顺丁烯二酸二甲酯、丙烯酸叔丁酯以及(全氟环己基）甲基丙烯酸 酯单体总质量的5 %;[0050] 过氧化苯甲酰，占所述顺丁烯二酸二甲酯、丙烯酸叔丁酯以及(全氟环己基）甲基 丙烯酸酯单体总质量的0.4% ;以及[0051 ]过量的N，N-二甲基甲酰胺有机溶剂。[0052] 本实施例制备所述粉末涂料用增光剂的方法同实施例1。[0053] 实施例5[0054]本实施例所述增光剂的制备原料包括：[0055] 顺丁烯二酸二甲酯50mol、丙烯酸叔丁酯15mol、（全氟环己基）甲基丙烯酸酯 25mol；[0056]环戊烯，占所述顺丁烯二酸二甲酯、丙烯酸叔丁酯以及(全氟环己基）甲基丙烯酸 酯单体总质量的3 %;[0057]过氧化苯甲酰，占所述顺丁烯二酸二甲酯、丙烯酸叔丁酯以及(全氟环己基）甲基 丙烯酸酯单体总质量的〇. 25% ;以及[0058]过量的N，N_二甲基甲酰胺有机溶剂。[0059] 本实施例制备所述粉末涂料用增光剂的方法同实施例1。[0060] 应用例1-5[0061] 分别利用本发明实施例1-5中制备的增光剂制备粉末涂料，具体组分包括:取双酚 A型环氧树脂E-1240kg，双氰胺固化剂(DYHARD100S) 40kg，硫酸钡填料35kg，钛白粉CR826颜 料35kg，固化促进剂(BASF2-MI)0.5kg，润湿分散剂(THIXATROL ST)0.5kg，流动助剂氧化铝 0.5kg，以及实施例1-5中制备的增光剂lkg。[0062] 对比应用例[0063] 本对比例所制备粉末涂料的原料与应用例1-5相同，其区别仅在于，所述增光剂选 用现有常规粉末涂料用701丙烯酸型增光剂。[0064] 实验例[0065] 1、增光剂性能检测[0066]按照现有常规方法对上述实施例1-5中制备得到的增光剂进行性能检测，并记录 见下表1。[0067]表1增光剂性能检测[0069] 可见，本发明所述增光剂性能稳定、尤其是玻璃化温度和软化点较高，所述增光剂 的性能进一步提尚。[0070] 2、粉末涂料性能检测[0071] 分别取应用例1-5及对比应用例中所述粉末涂料的原料混匀，并用螺杆挤出机分 别挤出、压片、破碎，然后将片料粉碎过筛制成粉末涂料。粉末涂料采用静电喷枪喷涂在经 表面磷化处理后的金属板上，经200°C/10_15min固化，然后将做好的样板放到去离子水的 烧杯中柱2h，再进行各种性能检测，记录于表2。[0072]按照Qualicoat 12thd的标准测试方法对上述各样品所得涂层进行耐水煮测试，具 体为:将涂层样本置于100°c下沸腾的去离子水中煮，选择在水煮不同的时间后取出涂层样 本，冷却至室温，在表面用一个胶带粘上，确保其表面的空气气泡不超过2个，一分钟后以 45°角快速而均匀地拉去胶带后没有任何缺陷或剥离，且颜色没有明显变化。各涂层的耐水 煮性能结果如表2所示。[0073]表2粉末涂料性能检测结果[0076]上表检测数据显示，本发明所述粉末涂料用增光剂的疏水与亲水性能较为均匀， 疏水与亲水相对均衡，与粉末涂料的相容性较好，可以较好地润湿基材、提高附着力的同 时，达到轻微迀移到涂层表面的功能，该增光剂可以制备高光泽粉末涂层，增光性能明显， 同时固化成膜优良且粉末涂料的流平性好;并且氟代原料提高了增光剂的耐水性能，水煮 能力明显提尚。[0077]显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对 于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或 变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或 变动仍处于本发明创造的保护范围之中。【主权项】1. 一种粉末涂料用增光剂，其特征在于，主要由丙烯酸酯和丁烯酸酯为原料经共聚反 应制成，所述增光剂的原料组成包括:顺丁烯二酸二甲酯、丙烯酸叔丁酯以及(全氟环己基） 甲基丙烯酸酯，并加入封端剂、引发剂及有机溶剂，经共聚反应制成。2. 根据权利要求1所述的粉末涂料用增光剂，其特征在于，所述原料中，所述顺丁烯二 酸二甲酯、丙烯酸叔丁酯以及(全氟环己基）甲基丙烯酸酯的摩尔比为20-50:15-35:10-25。3. 根据权利要求1或2所述的粉末涂料用增光剂，其特征在于，所述顺丁烯二酸二甲酯、 丙烯酸叔丁酯以及(全氟环己基）甲基丙烯酸酯的摩尔比为35:25:18。4. 根据权利要求1-3任一所述的粉末涂料用增光剂，其特征在于，所述封端剂包括环戊 烯，其添加量为所述顺丁烯二酸二甲酯、丙烯酸叔丁酯以及(全氟环己基）甲基丙烯酸酯单 体总质量的2_6wt%。5. 根据权利要求1-4任一所述的粉末涂料用增光剂，其特征在于，所述引发剂包括过氧 化苯甲酰，其添加量为所述顺丁烯二酸二甲酯、丙烯酸叔丁酯以及(全氟环己基）甲基丙烯 酸酯单体总质量的〇. 2-0.5wt %。6. 根据权利要求1-5任一所述的粉末涂料用增光剂，其特征在于，所述有机溶剂包括N， N-二甲基甲酰胺。7. -种制备权利要求1-6任一项所述的粉末涂料用增光剂的方法，其特征在于，包括如 下步骤： (1) 取配方量的顺丁烯二酸二甲酯、丙烯酸叔丁酯及(全氟环己基）甲基丙烯酸酯加入 混合器内充分混勾； (2) 控制反应温度低于20°C，并加入配方量的引发剂混匀； (3) 随后加入所述有机溶剂，并在氮气保护下逐步升温至HKTC，待稳定后，保持反应温 度为100-105°C进行共聚反应； (4) 待反应结束后，降低反应体系温度至70-80°C，并加入配方量的所述封端剂进行聚 合处理； (5) 减压脱除所述有机溶剂及未反应的各原料单体，200°C下收集无色的粘稠液体，冷 却至室温即为无色固体树脂状增光剂。8. 根据权利要求7所述的制备所述增光剂的方法，其特征在于，所述步骤(5)中，还包括 在减压脱除溶剂前，将整个反应体系升温至180-200°C的步骤。9. 权利要求1-6任一项所述的粉末涂料用增光剂用于制备粉末涂料的用途。10. 根据权利要求所述的用途，其特征在于，所述粉末涂料为聚酯一环氧树脂型粉末涂 料。【文档编号】C08F220/18GK105949859SQ201610363870【公开日】2016年9月21日【申请日】2016年5月23日【发明人】何领, 方向宏, 杨志萍, 汤增荣, 叶敏, 王永垒, 商永嘉 【申请人】黄山华惠科技有限公司