专利名称：改进的碳氟聚合物粉末涂料的制作方法
技术领域：
本发明涉及热固性碳氟聚合物粉末涂料组合物以及由这种粉末形成的固化涂层。通过使用本发明的粉末涂料可以改善涂层的性能，如耐腐蚀性和机械性能，包括挠性、耐冲击性、硬度和粘合性。
背景技术：
由于聚偏二氟乙烯(PVDF)对紫外线辐射、粉化、耐化学性以及腐蚀的高性能，它已经长期用于建筑应用中的液态涂料中。这些产品已经以商品名Kynar和Hylar销售。但是经证实，将在粉末涂料中开发具有合适涂料性能的聚偏二氟乙烯是很难的。
以下所述的专利是这一领域中典型的成果。
美国专利No.6,221,429(Verwey等)揭示了具有受控光泽性粉末涂料的制备和施工方法。所述方法包括混合由60-90重量％熔点小于150℃的氟基三元共聚物及40-10重量％混有所述三元共聚物的相容性热塑性丙烯酸类树脂组成的树脂混合物，来形成产物。所述产物具有与温度有关的光泽性能，在所述产物中，当在140-220℃的可变温度下烘烤基材表面时，根据ISO-2813在60°的角度下测量时，产生光泽，当在140-220℃内的温度间隔烘烤基材表面时，该光泽它和温度成反比例。然后，将粉末涂料施加到基材上并烘烤。
美国专利No.6,090,890(Murakami等)揭示了用于粉末涂料的树脂组合物。所述组合物包含(A)环氧官能的支链有机聚硅氧烷，其软化点为室温到150℃、(B)选自包含5-70重量％含芳族乙烯单体单元的丙烯酸类树脂和氟树脂的化合物。所述化合物具有能和所述环氧基反应的官能团，且在室温下是固体。组分(A)/组分(B)之间的重量比为2/98-98/2，且所述树脂组合物形成固化涂层，其中组分(A)和组分(B)反应。
美国专利No.5,998,507(Adachi等)揭示了制备热固性粉末涂料的方法。所述制备方法包括在40-200℃的温度下，在装有减压装置的机械中分散并混合树脂基料和交联剂，形成分散混合物。所述分散混合物任选包含溶剂和颜料，并在减压条件下除去一部分溶剂。所述方法还包括将水加入所述分散的混合物中，降低压力并降低所述分散混合物的温度，通过分散作用使所述分散的混合物形成粉末/颗粒状。
美国专利No.5,827,608(Rinehart等)揭示了在具有两个相反主表面的柔性基材上形成热塑性层的方法。所述方法包括形成熔体流动指数指数为0.008g/10分钟，并包含(甲基)丙烯酸酯聚合物和含氟聚合物的热塑性粉末，所述(甲基)丙烯酸酯聚合物和所述含氟聚合物的重量比为1∶1-99∶1。然后在不含溶剂的条件下，将该粉末施涂到所述基材的主表面上，形成颗粒层。然后，将所述基材高温加热和加压，直到所述颗粒层中的粉末溶成粘结到所述基材上的连续层。通过使所述涂覆的基材经过包括具有外表面的加热辊和托辊的加热压送(nip)结构，同时进行加热和加压。
美国专利No.5,599,873(Verwey等)揭示了用于镀锌钢的氟化粉末涂料。所述氟化粉末涂料产品由混有颜料的树脂组分组成。所述树脂组分由60-90重量％偏二氟乙烯共聚物和40-10重量％相容性树脂组成，上述共聚物的熔点低于约150℃，且熔体粘度在100秒-1和232℃下大于约400Pa-s，但是小于1000Pa-s。每100重量份的树脂组分中存在1-35重量份的颜料。
美国专利No.5,439,896(Ito等)揭示了热固性粉末涂料组合物，所述组合物包含含氟共聚物和固化剂的混合物。所述含氟共聚物的含量为40-98重量份，选自四氟乙烯、三氟氯乙烯、三氟乙烯、六氟丙烯和五氟丙烯，并且它至少具有一种选自羧基、缩水甘油基、酰胺和异氰酸酯类的交联反应基。所述共聚物的氟含量至少为10重量％，在30℃下，在四氢呋喃中所测定的特性粘度为0.05-3dl/g，玻璃化转变温度为35-120℃，在105℃下加热3小时的重量损失不超过2％。所述固化剂的量为60-2重量份，并且通过在含氟共聚物中和交联反应基反应能形成交联。所述固化剂选自脂族二元酸的酸酐、邻苯二甲酸酐、偏苯三酸酐、均苯四酸酐、酸值为10-300mg KOH/g的聚酯树脂、酸值为10-300mgKOH/g的丙烯酸类树脂、双氰胺化合物、咪唑化合物、二元酸二酰肼、胺化合物、含缩水甘油基的化合物、1，4-二(2’-羟基乙氧基)苯、对苯二甲酸二(羟乙基)酯、苯乙烯和烯丙醇螺环二醇的共聚物和异氰脲酸三(2-羟乙基)酯。
美国专利No.5,244,944(Bott等)揭示了热固性粉末涂料组合物。所述组合物包含分子量约为300-4000，且每100g树脂具有约0.05-0.99个环氧基的环氧官能的树脂、羧基或酸酐官能的交联化合物以及季铵盐或氢氧化物。所述季铵盐或氢氧化物选自氢氧化双十八烷基二甲基铵、氯化双十八烷基二甲基铵、溴化双十八烷基二甲基铵、氢氧化双十八烷基二乙基铵、氯化双十八烷基二乙基铵、氢氧化双十八烷基二丙基铵、氯化双十八烷基二丙基铵。
美国专利No.5,229,460(Yousuf等)揭示了用于制备热塑性聚合物基粉末的方法。所述方法包括将聚偏二氟乙烯和具有来自丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的单元的相容性丙烯酸类聚合物混合，加热所述混合物制得熔融的混合物，并缓慢地将所述熔融的混合物冷却至室温，无需骤冷或者之后使所述混合物冷却至室温的退火步骤，由此制得结晶度至少为85％的固体物质。然后，在大于-50℃的温度下将所述固体物质研磨成颗粒。
美国专利No.5,177,150(polek)揭示了粉末涂料组合物，所述组合物包含树脂组分、热塑性丙烯酸类树脂以及颜料组分。所述树脂组分包含约50-90重量％偏二氟乙烯/六氟丙烯共聚物树脂，其熔点约为160-170℃，熔体粘度在100秒-1和232℃下测得为1-4千泊。所述热塑性丙烯酸类树脂含量为10-50重量％。在每100重量份树脂组分中，所述颜料组分包含5-30份至少一种颜料。
美国专利No.5,147,934(Ito等)揭示了热固性粉末涂料组合物，所述组合物包含含氟共聚物和封端异氰酸酯化合物。所述含氟共聚物为40-98份，是来自含氟烯烃化合物的单体部分，并具有作为可交联反应基的羟基，其氟含量至少为10重量％，在30℃下四氢呋喃中测得的特性粘度为0.05-2(dl/g)，玻璃化转变温度为35-120℃，加热时重量损失不超过2％。所述封端异氰酸酯化合物是能通过和含氟共聚物中的可交联的反应基反应而形成交联的固化剂，其含量为60重量份。
美国专利No.5,093,427(Barber)揭示了通过在搅拌的水性反应介质中使偏二氟乙烯和六氟丙烯乳液聚合来制备偏二氟乙烯/六氟丙烯共聚物的方法。所述方法包括往反应器中加入水、偏二氟乙烯、引发所述聚合反应的引发剂、以及在聚合反应过程中能乳化所述引发剂和反应物质的水溶性表面活性剂。再加入偏二氟乙烯和引发剂来继续所述偏二氟乙烯的聚合反应，直到所述方法所用偏二氟乙烯总重量的约50-90％已经加到所述反应介质中。然后，往所述反应介质中加入以下物质来进一步聚合以工艺中加入反应介质中的六氟丙烯混合重量和偏二氟乙烯总重量计，1-20重量％的六氟丙烯以及工艺中所用余量的偏二氟乙烯。
美国专利No.5,030,394(Sietses等)揭示了用于制备加入颜料的PVdF基粉末涂料产品的方法。所述方法包括混合PVdF树脂和至少一种相容性热塑性PMMA树脂、作为流动改进剂(flow improver)的小量低分子量丙烯酸类聚合物以及少量的至少一种颜料。PVdF-PMMA的重量比约为80∶20-40∶60。然后，在低于约-50℃的温度下将所述混合物造粒和研磨，形成平均粒度约为0.03-0.05mm的颗粒粉末。
美国专利No.4,690,968(Mitani等)揭示了比浓对数粘度为0.05-2.0dl/g的含氟烯烃共聚物，它包含(I)10-70摩尔％来自含氟烯烃的单体单元、(II)5-60摩尔％来自羧酸乙烯酯的单体单元、(III)5-70摩尔％来自乙烯醚的单体单元以及(IV)0-30摩尔％来自含羟基的乙烯醚的单体单元。
美国专利No.4,446,259(Vasta)揭示了涂料组合物，所述组合物包含约10-80重量％成膜粘合剂和20-90重量％液态载体。所述液态载体选自用于粘合剂的有机溶剂、水性液体或者溶剂混合物、以及用于粘合剂的非溶剂。所述粘合剂由约20-90重量％丙烯酸类聚合物的混合物组成，所述丙烯类酸聚合物由约10-50重量％聚合的甲基丙烯酸缩水甘油酯或者丙烯酸缩水甘油酯以及50-90重量％其它聚合的烯键式不饱和单体组成，上述不饱和单体选自具有1-12个碳原子的甲基丙烯酸烷基酯、具有1-12个碳原子的丙烯酸烷基酯、苯乙烯和烷基取代的苯乙烯。所述丙烯酸类聚合物的重均分子量约为10000-100000，数均分子量约为2000-20000，分子量分布约为2-5，玻璃化转变温度约为20-50℃。所述粘合剂还由10-80重量％具有烷基、羟基和苯基的可交联的聚硅氧烷组成，并包含足量的羟基，提供约为0.5-7重量％的硅烷醇含量，上述烷基单独选自具有1-6个碳原子的烷基。
美国专利No.4,916,188(Reising)揭示了一种粉末涂料组合物，所述组合物包含热固性聚合粘合剂。所述热固性聚合粘合剂包含共聚单体的羟基官能碳氟共聚物，所述单体包含羟基烷基乙烯醚和含氟烯烃。所述碳氟共聚物包含1-30％摩尔％羟基烷基乙烯醚，它通过在无水条件下共聚所述单体来制备。包含能和官能的碳氟共聚物反应和交联的封端二异氰酸酯。也可以包含能和所述封端异氰酸酯反应的官能团反应性羟基丙烯酸类共聚物或者羟基聚酯共聚物。以重量计，所述粘合剂包含20-86％官能的碳氟聚合物、0-60％官能团反应性羟基丙烯酸类聚合物或者羟基官能的聚酯聚合物、以及10-40％封端二异氰酸酯交联剂。Reising的碳氟聚合物涂料和本发明的碳氟聚合物涂料之间存在明显的差异，这是因为Reising的羟基添加剂和所述羟基官能的碳氟聚合物反应，而本发明的添加剂并不反应。
本发明粉末涂料和所得的涂层认为是碳氟粉末涂料领域中的进步，这是因为添加某些成分导致明显提高涂层的性能。
发明内容
本发明涉及粉末涂料和由这种粉末涂料形成的的涂层，所述粉末涂料以具有羟基官能团的热固性碳氟聚合物为基础。加入有效量的封端或未封端的二异氰酸酯固化剂，使之和羟基反应并进行固化。一方面，将热塑性碳氟化合物加入粉末涂料中，来提高所得涂料的耐腐蚀性、挠性和粘合性。另一方面，通过加入不和热固性碳氟聚合物反应的改性成分来提高所得涂层的机械性能。这种改性成分可以包括官能团反应性羧基丙烯酸类聚合物、官能团反应性羧基聚酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)或其混合物。所述改性成分不与二异氰酸酯组分反应，因此，需要交联剂如用于羧基丙烯酸类聚合物或者羧基聚酯的异氰脲酸三缩水甘油酯(TGIC)；用于GMA的二羧酸。
在另一方面，在所述粉末涂料和所得涂层中使用具有大部分羟基(-OH)和小部分羧基(-COOH)的热固性碳氟聚合物。这种聚合物使用两种固化剂进行固化。例如，这种固化剂可以是用于和羟基反应的二异氰酸酯以及用于和羧基反应的异氰脲酸三缩水甘油酯。当和仅用二异氰酸酯固化的相同热固性碳氟粉末涂料比较时，含有两种固化剂的涂层呈现优越的挠性和高耐冲击性。
与使用热塑性碳氟聚合物有关的上述各方面，可以单独或混合使用非反应性成分和多种固化剂，来获得各方面的单个或者组合的好处。
具体实施例方式
本发明的粉末涂料和涂层以具有大部分羟基和小部分羧基的热固性碳氟聚合物为基础。所述羟基用异氰酸酯固化剂进行固化，如异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)或者四甲氧基甲基甘脲(TMMGU)，且所述羧基用合适的次要固化剂如TGIC或羟基烷基酰胺(HAA)进行固化。
当由上述热固性碳氟聚合物制备涂层时，要求提高其重要的涂层性能如耐腐蚀性、表面外观(粗糙度)以及机械性能，包括挠性、耐冲击性、硬度和粘合性。上述性能对于装饰和建筑应用来说很重要。这种改进的性能可以通过往所述碳氟聚合物原料中加入额外的成分来获得。
羟基官能团反应性碳氟聚合物通常包含具有碳-碳双键不饱和度的共聚烯键式不饱和单体，它包含少量的羟基化乙烯基单体和大量的碳氟单体。
合适的官能团反应性羟基碳氟聚合物包含羟烷基乙烯醚和含氟烯烃如四氟乙烯或者三氟乙烯的共聚物。而且，预期是包含烷基乙烯醚、羟烷基乙烯醚和含氟亚烷基如四氟乙烯或者三氟乙烯的三元共聚物的反应性碳氟聚合物。共聚物链认为是交替三氟乙烯和乙烯醚单元并由于羟烷基乙烯醚而具有包含羟基官能度的侧链结构的封端共聚物。碳氟共聚物或者三元共聚物可以包含30-70摩尔％含氟烯烃和30-70摩尔％含有羟烷基乙烯醚单元的乙烯醚单元。含氟烯烃可以包括四氟乙烯、三氟乙烯和三氟氯乙烯。烷基乙烯醚可以包括具有2-8个碳原子的直链或支链脂族烷基，如甲基乙烯醚、乙基乙烯醚、异丙基乙烯醚、正丁基乙烯醚和类似的低级烷基乙烯醚。羟烷基乙烯醚是所述烷基链上具有取代羟基的类似烷基乙烯醚。羟基乙烯醚单元包含1-30摩尔％羟基官能的碳氟聚合物。所述羟基官能的碳氟聚合物的羟基值为2-200，较好是5-150。合适的羟基碳氟化合物是市售的烷基乙烯醚、羟烷基醚和三氟乙烯的三元共聚物，称为Lumiflon Polymer。尤其优选的Lumiflon Polymer是公开的欧洲专利申请0186 186中所述的LF-200D。
美国专利No.4,916,188提到，所述羟基官能的碳氟聚合物宜包含共聚的单体单元，所述单元包含45-48摩尔％碳氟单体、1-30摩尔％(较好是2-5％)羟基烷基乙烯醚单体，以及余量的烷基乙烯醚单体。所述官能的碳氟聚合物在室温下是固体，其软化点或Tg大于约35℃，较好是在35-50℃之间，且由GPC(凝胶渗透色谱法)ASTM D 3016、D 3536-76和D 3593-80测得，其数均分子量为8,000-16,000，较好是10,000-14,000。这种类型的碳氟聚合物也适用于本发明。这种聚合物称为LF-200D，由Asahi Glass Co.，Japan销售。
本发明可以使用官能团反应性羟基和羧基碳氟聚合物，其分子结构为-(CF2CFXCH2CH～CF2CFXCH2CH～CF2CFXCH2CH～CF2CFXCH)-OR1OR2OR3OHOR4COOH式中，R1-R4(a)分别为具有1-17个碳原子的烷基；(b)在热固化所述粉末涂料时和所述碳氟聚合物反应和交联的封端或未封端二异氰酸酯；(c)可以和环氧官能的固化剂如TGIC反应的官能团反应性羧基。
所述官能团反应性羟基碳氟聚合物的数均分子量约为8000-16000，更好是碳氟聚合物的数均分子量约为9000-13000，最好是碳氟聚合物的数均分子量约为10000-11000。
在所述粉末涂料组合物中所用的优选官能团反应性羟基碳氟聚合物是LF-710F，由Asahi Glass Co.Japan制造。LF-710F的OH#为46±5，Tg＝55，平均分子量为10000，熔点为100℃。LF-710F具有碳氟交替序列，并提供优越的耐候性能。这种聚合物具有羟基和羧基反应性基团，其中大多数为羟基。因此，根据本发明，加入次要固化剂有利于这种聚合物。
当往本发明粉末涂料中加入封端或未封端二异氰酸酯时，一旦热固化所述粉末它们就可以和所述碳氟聚合物反应和交联。优选的异氰酸酯是封端的二异氰酸酯，它在加热和在高于所述粉末涂料组合物熔点的温度下时会去封端并活化。潜在的封端异氰酸酯交联剂可以来自各种异氰酸酯类和/或它们的混合物。非限制性的例子包括异佛尔酮二异氰酸酯，2，4-甲苯二异氰酸酯，2，6-甲苯二异氰酸酯，亚烷基二异氰酸酯如1，4-四亚甲基二异氰酸酯、1，6-六亚甲基二异氰酸酯，二异氰酸1，12-十二烷基酯，(1，3-和1，4-)二异氰酸环丁酯和环己酯，苯二异氰酸酯(1，3-和1，4-)和萘-1，5-二异氰酸酯。合适的封端剂包括醇、苯酚、酮肟等。尤其优选的封端剂为2-乙基己醇和己内酰胺。优选的异氰酸酯包括和多元醇如三羟甲基丙烷加合并且用己内酰胺封端的异佛尔酮二异氰酸酯，以及已知为Huls BF 1540的用脲二酮(urethdione)连接的异佛尔酮二异氰酸酯。所述不含封端剂且包含键合脲二酮的未封端异氰酸酯可以和封端的异氰酸酯混合使用。
其它有用的二异氰酸酯类包括二异氰酸乙二酯、亚乙基二异氰酸酯、二异氰酸丙二酯、3-异氰酸根合甲基-3，5，5-三甲基环己基异氰酸酯、3-异氰酸根合甲基-3，5，5-三甲基环己基异氰酸酯氰脲酸酯、二异氰酸正二酯、六亚甲基二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、亚环戊基-1，3-二异氰酸酯、亚环己基二烯-1，4-二异氰酸酯、亚环己二基烯-1，2-二异氰酸酯、4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、2，2-二苯基丙烷4，4’-二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯、间苯二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯、1，4-亚萘基二异氰酸酯、1，5-亚萘基二异氰酸酯、联苯-4，4’-二异氰酸酯、偶氮苯-4，4’-二异氰酸酯、二苯砜-4，4’-二异氰酸酯、二氯六亚甲基二异氰酸酯、亚糠基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯和1-氯苯-2，4-二异氰酸酯。
当使用包含羟基和羧基官能团的碳氟聚合物如LF-710F时，包含有效量的主要(羟基)和次要(羧基)固化剂有利于进行所述碳氟聚合物的固化。通常，以所述粉末涂料的重量计，主要固化剂的有效量约为5-30重量％。通常，以所述粉末涂料的重量计，次要固化剂的有效量约为0.5-5重量％。
本发明中用于提高所述涂覆基材的耐腐蚀性的实施方式包括往所述热固性碳氟/固化剂基组合物中加入热塑性碳氟聚合物。以所述粉末涂料的重量计，所述热塑性碳氟聚合物的量通常约为5-40重量％。加入量为25重量％或以下的热塑性碳氟聚合物可以提供极好的耐腐蚀性和挠性组合，并因此优选使用之。另一方面，以所述粉末涂料的重量计，所述加入量约为25-40重量％的热固性碳氟聚合物导致形成粗糙的装饰涂层外观(当需要时)，以及改进的耐腐蚀性。
本领域熟知热塑性碳氟聚合物，包括例如Kynar和Hynar。
以下对比例说明了上述涂层在耐腐蚀性和机械性能方面的上述改进。
实施例1热固性碳氟聚合物和热塑性碳氟聚合物的混合物
本发明第二实施方式包括将改性成分加入所述热固性碳氟聚合物/固化剂基材料中。这样可以提高涂层的机械性能，如耐冲击性、挠性和硬度。由于所述粉末涂料的二异氰酸酯组分不会和改性成分如官能团反应性羧基丙烯酸类聚合物、官能团反应性羧基聚酯、GMA、聚酐类、缩水甘油基官能的丙烯酸类或者它们的混合物反应和交联，所以要求使用另一种交联剂进行交联。关于这一点，应加入有效量的TGIC来进行和羧基丙烯酸类和/或羧基聚酯聚合物的交联。这种交联通过TGIC键来进行。当所述粉末涂料中包含GMA时，往所述粉末涂料中加入有效量的交联剂，如二羧酸或十二烷二酸(DDDA)，来进行和GMA的交联。GMA交联通过环氧键来进行。
以所述粉末涂料的重量计，本发明粉末涂料包含约5-40重量％羧基丙烯酸类聚合物、羧基聚酯。GMA、聚酐类和缩水甘油基官能的丙烯酸类。
合适的羧基丙烯酸类聚合物包括SCX 815、SCX 817、SCX819、SCX820、SCX821和SCX822(SC Johnson Polymer)。
合适的羧基聚酯包括CC630(USB)、CC2988(UCB)、VAN9959(Solutia)和SP6400(Sun Polymer)。
合适的聚酐类包括VXL1381(Solutia)、VSC1436(Solutia)、VSC1438(Solutia)和VXL9827(Solutia)。
合适的缩水甘油基官能的丙烯酸类包括A-229-30A(Reichhold)、A-244-A(Reichhold)和A-249-A(Reichhold)。
这些材料可以用作硬化剂和/或添加剂。包含这些材料和其它粉末涂料成分可以使得最大耐冲击性高达约160英寸-磅。
以下对比例说明了上述涂层机械性能的上述改进。
实施例2热固性碳氟聚合物和羧基官能的聚酯树脂以及GMA丙烯酸类树脂
本发明第三实施方式包括将次要固化剂和主要固化剂如二异氰酸酯一起加入配制物中，来提高涂层的机械性能如挠性和耐冲击性。这种实施方式可以用于在其主链中具有羟基和羧基的热固性碳氟聚合物。LF-710F具有这种主链化学结构。
这种热固性碳氟聚合物具有大部分羟基和小部分羧基。其涂层性能的改进认为是归结于通过使羧基和次要固化剂反应所获得的更高或者更加完全的交联。
可以和热固性碳氟聚合物的羧基反应的次要固化剂包括TGIC和HAA。
以下对比例说明了通过使用主要和次要固化剂来提高涂层的机械性能。
实施例3热固性碳氟聚合物和次要固化剂(TGIC)
由粉末涂料制得的涂层可以用作表面保护涂层，连续薄膜施加到基材上，用于基材的装饰外观和保护。将粉末涂料作为干粉施加到基材上，并将所述粉末颗粒加热熔化成连续涂膜，所述涂膜可以通过加热熔融并热固。
粉末涂料通常包含颜料、着色剂和其它各种添加剂。颜料可以是有机或无机的，用于提供不透明性和颜色，以及耐久性和硬度，虽然一些粉末涂料包含少量或者不含不透明颜料并被称作透明涂料。颜料通常包括不透明颜料如二氧化钛、氧化锌、无机混合金属颜料以及着色颜料如炭黑、黄色氧化物、褐色氧化物、黄棕色氧化物、黄土颜料或富锰棕土(和富铁煅黄土或烧褐土)、氧化铬绿、酞菁绿、邻苯二甲腈蓝、群青蓝、镉颜料、铬颜料等。可以加入填充颜料如粘土、二氧化硅、滑石、云母、硅灰石、硫酸钡等。其它添加剂包括流动添加剂、脱气剂、树脂改性剂、光泽控制剂、抗氧化剂、UV吸收剂等。
为了制备粉末涂料，可以在高强度混合器中混合各批原料成分，由此原料以均匀混合物的形式排出。所述高强度混合器将所述批料组分排到加热螺杆挤出机中，所述挤出机内部加热。根据所制备的粉末涂料的类型，调节所述挤出机的出口温度，通常在所述螺杆进料挤出机的加热出口模头处约为90-150℃。所述挤出物以薄带状从挤出机挤出，它经过水冷不锈钢传送带，由此所述塑料带状挤出物完全硬化。然后，所述冷却的挤出物通过置于所述冷却不锈钢带末端的机械粉碎器，高效地将所述易碎脆的带粉碎成很小的薄片。然后，将所述小薄片排列冷却的研磨机如锤式或者空气分级研磨机中，将小颗粒研磨至小于325目的粉末涂料，较好是能通过200目的美国标准筛，若需要的话，所述粉末然后可以进一步分级成各种粒度。
权利要求
1.一种粉末涂料，所述涂料包含具有羟基官能团的热固性碳氟聚合物、足以固化所述碳氟聚合物的有效量二异氰酸酯以及为之后在基材上加热固化所述粉末涂料所形成的涂层提供良好耐腐蚀性和机械性能的有效量热塑性碳氟聚合物。
2.权利要求1所述的粉末涂料，其特征在于，以所述粉末涂料的重量计，所述热塑性碳氟聚合物的量约为5-40重量％。
3.权利要求2所述的粉末涂料，其特征在于，以所述粉末涂料的重量计，所述热塑性碳氟聚合物的量约为5-25重量％。
4.权利要求2所述的粉末涂料，其特征在于，以所述粉末涂料的重量计，所述热塑性碳氟聚合物的量约为25-40重量％。
5.一种基材上热固化的涂层，所述涂层具有高耐腐蚀性，它包含已经用二异氰酸酯固化的热固性碳氟聚合物以及为所述涂层提供良好耐腐蚀性的有效量热塑性碳氟聚合物。
6.权利要求5所述的热固性涂层，其特征在于，以用于形成所述涂层的粉末涂料的重量计，所述热塑性碳氟聚合物的量约为5-40重量％。
7.权利要求6所述的热固性涂层，其特征在于，以用于形成所述涂层的粉末涂料的重量计，所述热塑性碳氟聚合物的量约为5-25重量％。
8.权利要求6所述的热固性涂层，其特征在于，以用于形成所述涂层的粉末涂料的重量计，所述热塑性碳氟聚合物的量约为25-40重量％。
9.一种粉末涂料，所述涂料包含具有羟基的热固性碳氟聚合物、足以固化所述碳氟聚合物的有效量二异氰酸酯、为之后在基材上热固化所述粉末涂料所形成的涂层提供良好机械性能的有效量改性成分、以及有效量的用于交联所述改性成分的试剂，所述改性成分不和所述热固性碳氟聚合物反应，并选自羧基丙烯酸类聚合物、羧基聚酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、聚酐类、缩水甘油基官能的丙烯酸类和它们的混合物。
10.权利要求9所述的粉末涂料，其特征在于，以所述粉末涂料的重量计，所述改性成分的量约为5-40重量％。
11.权利要求9所述的粉末涂料，其特征在于，所述粉末涂料还包含为之后在基材上热固化所述粉末涂料所形成的涂层提供良好耐腐蚀性的有效量的热塑性碳氟聚合物。
12.一种基材上热固化的涂层，所述涂层具有良好的机械性能，它包含已经用二异氰酸酯固化的热固性碳氟聚合物和不与所述热固性碳氟聚合物反应并为所述涂层提供良好机械性能的有效量改性成分、以及有效量的用于交联所述改性成分的试剂，所述改性成分选自羧基丙烯酸类聚合物、羧基聚酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、聚酐类、缩水甘油基官能的丙烯酸类和它们的混合物。
13.权利要求12所述的涂层，其特征在于，以用于形成所述涂层的粉末涂料的重量计，所述改性成分的量约为5-40重量％。
14.权利要求12所述的涂层，其特征在于，所述涂层还包含为之后在基材上加热固化所述粉末涂料所形成的涂层提供良好耐腐蚀性的热塑性碳氟聚合物。
15.一种热固性粉末涂料，所述粉末涂料包含具有大部分羟基和小部分羧基的热固性碳氟聚合物、有效量的作为主要固化剂通过和所述羟基反应来固化所述碳氟聚合物的二异氰酸酯、以及有效量的通过和所述羧基反应来固化所述碳氟聚合物的次要固化剂，为之后在基材上形成的涂层提供良好的挠性。
16.权利要求15所述的粉末涂料，其特征在于，所述次要固化剂是异氰脲酸三缩水甘油酯。
17.权利要求15所述的粉末涂料，其特征在于，所述粉末涂料还包含为之后在基材上热固化所述粉末涂料所形成的涂层提供良好耐腐蚀性的热塑性碳氟聚合物。
18.权利要求15所述的粉末涂料，其特征在于，所述粉末涂料还包含不和所述热固性碳氟聚合物反应的改性成分，所述改性成分选自羧基丙烯酸类聚合物、羧基聚酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、聚酐类、缩水甘油基官能的丙烯酸类和它们的混合物。
19.权利要求18所述的粉末涂料，其特征在于，所述粉末涂料还包含为之后在基材上热固化所述粉末涂料所形成的涂层提供良好耐腐蚀性的热塑性碳氟聚合物。
20.一种基材上热固化的涂层，所述涂层具有良好的挠性，它包含已经用作为主要固化剂的二异氰酸酯和次要固化剂进行固化来为所述涂层提供良好挠性的的热固性碳氟聚合物。
21.权利要求20所述的涂层，其特征在于，所述次要固化剂是异氰脲酸三缩水甘油酯。
22.权利要求20所述的涂层，其特征在于，所述涂层还包含为之后在基材上热固化所述粉末涂料所形成的涂层提供良好耐腐蚀性的热塑性聚合物。
23.权利要求20所述的涂层，其特征在于，所述涂层还包含不和所述热固性碳氟聚合物反应的改性成分，所述改性成分选自羧基丙烯酸类聚合物、羧基聚酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、聚酐类、缩水甘油基官能的丙烯酸类和它们的混合物。
24.权利要求23所述的涂层，其特征在于，所述涂层还包含为之后在基材上热固化所述粉末涂料所形成的涂层提供良好耐腐蚀性的热塑性聚合物。
25.一种粉末涂料，所述粉末涂料包含具有大部分羟基官能团和小部分羧基官能团的热固性碳氟聚合物、足以固化所述碳氟聚合物的有效量二异氰酸酯、以粉末涂料重量计约为5-40重量％的热塑性碳氟聚合物、以粉末涂料重量计约为5-40重量％的不会和所述热固性碳氟聚合物反应的改性成分、有效量的用于交联所述改性成分的试剂、以及有效量的用于和所述热固性碳氟聚合物的羧基反应的次要固化剂；所述改性成分选自羧基丙烯酸类聚合物、羧基聚酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、聚酐类、缩水甘油基官能的丙烯酸类和它们的混合物。
26.一种基材上固化的涂层，所述涂层用权利要求25所述的粉末涂料制得。
全文摘要
通过使用本发明热固性碳氟聚合物粉末涂料来改善涂层性能，如耐腐蚀性和机械性能，包括挠性、耐冲击性、硬度和粘合性。
文档编号C09D127/12GK1502662SQ20031011649
公开日2004年6月9日 申请日期2003年11月20日 优先权日2002年11月20日
发明者Y·J·金, Y J 金 申请人:斯普雷赖特股份有限公司