专利名称：氟改性甲基丙烯酸环氧粉末涂料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及粉末涂料领域，具体涉及一种氟改性甲基丙烯酸环氧粉末涂料及其制
备方法。
背景技术：
粉末涂料作为一种快速发展的涂料品种，具有无溶剂、无污染、低能耗、涂装效率高、贮运方便等优点，具有极大的市场潜力。随着我国经济的持续稳定增长以及人民生活水平的不断提高，粉末涂装业务也不断增加。 其中环氧树脂粉末涂料以其粘接力强、耐高温和优异的电绝缘性能，广泛用于家
电、交通工具，五金机械等领域，是粉末涂料中最为重要的涂料种类之一。 含氟聚合物中氟原子的电负性极强，C-F键键能很大，极化率低，F原子半径小，表
现出很好的耐久性、耐候性、耐化学药品性、低表面张力以及疏水、疏油性等特殊表面性能，
但由于氟树脂价格较高，限制了其开发应用。并且，在金属涂装等对环氧树脂粉末涂料的防
腐性、耐污性及成本提出了更高的要求。普通环氧树脂粉末涂料由于存在涂层偏厚、耐污及
耐老化性能差等问题，在相应涂装技术领域受到一定限制。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对现有普通环氧粉末涂料在金属构件涂装技术上耐污、防腐性能的不足，提供一种抗污染性能、涂层防腐和装饰性能优异的粉末涂料。
为解决上述技术问题，本发明提供一种氟改性甲基丙烯酸环氧树脂粉末涂料制备方法包括步骤提供原料，所述原料包括的成分及对应重量百分比为甲基丙烯酸六氟丁酯改性环氧树脂50 % 70 % ，固化剂1 % 4% ，聚丙烯酸酯流平剂0. 5 % 1. 5 % ，丙烯酸酯共聚物润湿促进剂0. 5 % 1. 5 % ，抗黄变安息香0. 1 % 0. 3 % ，钛白粉5 % 25 % ，硫酸钡5% 20%，流动促进剂0. 5% 1. 5%，颜料1% 20%，助剂0. 1% 1% ;
将上述原料充分混合均匀后，由螺杆挤出机在90°C 115t:混炼熔融挤出；将挤出的物料冷却压片、破碎后送磨粉机研磨，过筛后得到所需粉末涂料。
可选地，所述甲基丙烯酸六氟丁酯接枝改性环氧树脂分子包括/具有如下结构
<formula>formula see original document page 3</formula> 其中n为自然数。
可选地，所述的甲基丙烯酸六氟丁酯接枝改性环氧树脂是甲基丙烯酸六氟丁酯与双酚A型环氧树脂，或甲基丙烯酸六氟丁酯、双酚A型环氧树脂与苯乙烯、丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸二乙基己酯、丙烯酰胺、丙烯酸羟乙酯中的一种或多种单体在过氧化物引发
剂的作用下合成的含氟侧链的环氧丙烯酸树脂。 可选地，所述的固化剂为是双氰胺。 可选地，所述的硫酸钡为沉淀硫酸钡或超细硫酸钡。 可选地，所述的钛白粉为金红石型钛白粉。 可选地，所述的流动促进剂可以是蜡状的有机化合物，例如可以是宁波南海化学 有限公司的市售产品w-i型粉末流动助剂，作为表面调节剂，降低熔融粘度、增加涂液流动 性、脱除气体。 可选地，所述抗黄变安息香用来作为脱气剂，作用是消除熔融粉末涂液中的气泡， 也即消除形成涂膜针孔缺陷的主要因素。 可选地，所述的颜料可以是各类常规有机或无机颜料，主要根据涂料颜色的要求 按照一定比例加入。 可选地，所述的助剂可以是增硬齐U、增电齐U、增光齐iJ、消光剂中的一种或几种。 本发明的氟改性甲基丙烯酸环氧粉末涂料采用静电喷涂施工方法作用于经喷砂 或抛丸、磷化、铬化前处理的钢铁基材上，经180°C -200°C固化15分钟，自然冷却至室温，放 置24h后，涂层达到使用强度。 本发明所述方法所制备的氟改性甲基丙烯酸环氧粉末涂料，其含氟侧链在成膜 后，可集中在涂层表面，最大限度地发挥氟原子的作用，使涂层具有优异的疏水，疏油表面 特性，同普通环氧树脂粉末涂料相比，其静滴接触角提高了至少15° ，能显著提高物体表面 的抗污染能力，同时具有优异的耐腐蚀性能及表面耐磨性能。
具体实施例方式
在以下实施例中，接触角测量采用德国Data physics 0CA20视频光学接触角测量 仪。测试方法为接触媒介采用去离子水，液滴体积为5 ii L，液滴与涂层接触30秒以后开 始测量数据，选择涂层表面不同位置的12点进行常温静态接触角测量。
实施例1 原料 比例(wt^)
甲基丙烯酸六氟丁酯接枝改性环氧树脂 68
双氰胺 3
聚丙烯酸酯流平剂 0. 5 丙烯酸酯共聚物润湿促进剂 0. 5 抗黄变安息香 0. 3 金红石型钛白粉 20
硫酸钡 6
流动促进剂 0.5
群青 1. 2 将上述配方中的各组分预混合分散，在双螺杆挤出机115t:熔融挤出、压片、破碎， 160目筛网过筛，得白色氟改性丙烯酸环氧粉末涂料。 利用上述氟改性丙烯酸环氧粉末涂料制作的涂层性能测试结果如下
4
涂膜外观平整光滑，无縮孔，无针孔； 涂膜厚度35-60咖； 耐冲击强度50kg cm ; 正反冲测试通过； 铅笔硬度测试2H无划伤； 弯曲硬度测试OT弯通过； 附着力l级； 耐盐雾测试1000小时腐蚀力不大于1级； 杯突凸高不低于8mm ; 接触角97° 。 实施例2 原料 比例(wt^) 甲基丙烯酸六氟丁酯接枝改性环氧树脂 57 双氰胺 3 聚丙烯酸酯流平剂 1. 5 丙烯酸酯共聚物润湿促进剂 0. 5 抗黄变安息香 0.7 金红石型钛白粉 5 硫酸钡 25 流动促进剂 1. 5 碳黑 3. 2 酞氰绿 0. 6 E-H红 0. 5 消光剂 1. 5 将上述配方按实施例1中的生产方法制备，可得到一种灰色粉末涂料。 利用上述氟改性丙烯酸环氧粉末涂料制作的涂层性能测试结果如下 涂膜外观平整光滑，无縮孔，无针孔； 涂膜厚度35-50um ; 耐冲击强度50kg cm 正反冲测试通过； 铅笔硬度测试2H无划伤 弯曲硬度测试0T弯通过 附着力l级 耐盐雾测试1000小时腐蚀力不大于1级； 杯突凸高不低于8mm ; 接触角92° 。 实施例3 原料 比例(wt^) 甲基丙烯酸六氟丁酯接枝改性环氧树脂 50
双氰胺 2 聚丙烯酸酯流平剂 1. 5 丙烯酸酯共聚物润湿促进剂 1. 5 抗黄变安息香 0. 5 金红石型钛白粉 25 硫酸钡 15 流动促进剂 1. 5 耐晒黄 0.5 酞氰绿 0. 6 抗划伤剂 1. 9 将上述配方按预混合，然后在双螺杆挤出机里熔融挤出、混合、冷却、压片、粗破 碎，优选ACM空气分级磨研磨，分级、160目过筛，得到合格抗划伤剂氟改性丙烯酸环氧粉末 涂料。 利用上述氟改性丙烯酸环氧粉末涂料制作的涂层性能测试结果如下 涂膜外观平整光滑，无縮孔，无针孔； 涂膜厚度35-50um ; 耐冲击强度50kg cm ; 正反冲测试通过； 铅笔硬度测试2H无划伤； 弯曲硬度测试0T弯通过； 附着力l级； 耐盐雾测试1000小时腐蚀力不大于1级； 杯突凸高不低于8mm ; 接触角92° ; 耐酸性测试3% HC1溶液浸泡，250小时无变化； 耐碱性测试5 % NaOH溶液浸泡，180小时无变化。
:0098] 实施例4
:0099] 原料 比例(wt% )
:0100] 甲基丙烯酸六氟丁酯接枝改性环氧树脂 60
:0101] 双氰胺 3
:0102] 聚丙烯酸酯流平剂 0.8
:0103] 丙烯酸酯共聚物润湿促进剂 1.0
:0104] 抗黄变安息香 0.5
:0105] 金红石型钛白粉 5
:0106] 硫酸钡 15
:0107] 碳酸钙 7
:0108] 流动促进剂 1.5
:0109] 碳黑 4.5
:0110] 酞氰绿 0.6
砂纹剂 1.1 将上述配方按预混合，然后在双螺杆挤出机里熔融挤出、混合、冷却、压片、粗破 碎，最后经优选ACM空气分级磨研磨，分级、160目过筛，得到合格黑色砂纹型氟改性丙烯酸 环氧粉末涂料。 利用上述氟改性丙烯酸环氧粉末涂料制作的涂层性能测试结果如下
涂膜外观平整光滑，无縮孔，无针孔；
涂膜厚度40-55um ;
耐冲击强度50kg cm ; 正反冲测试通过；
铅笔硬度测试2H无划伤；
弯曲硬度OT弯通过；
附着力l级； 耐盐雾测试1000小时腐蚀力不大于1级；
杯突凸高不低于8mm;
接触角94° ; 耐酸性测试3% HC1溶液浸泡，250小时无变化；
耐碱性测试5 % NaOH溶液浸泡，180小时无变化。 本发明虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定权利要求，任何本领域 技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此本发明的 保护范围应当以本发明权利要求所界定的范围为准。
权利要求
一种氟改性甲基丙烯酸环氧树脂粉末涂料的制备方法，其特征在于，包括步骤提供原料，所述原料包括的成分及对应重量百分比为甲基丙烯酸六氟丁酯改性环氧树脂50％至70％，固化剂1％至4％，聚丙烯酸酯流平剂0.5％至1.5％，丙烯酸酯共聚物润湿促进剂0.5％至1.5％，抗黄变安息香0.1％至0.3％，钛白粉5％至25％，硫酸钡5％至20％，流动促进剂0.5％至1.5％，颜料1％至20％，助剂0.1％至1％；将上述原料充分混合均匀后，由螺杆挤出机在90℃～115℃混炼熔融挤出；将挤出的物料冷却压片、破碎后送磨粉机研磨并过筛。
2. 如权利要求1所述的氟改性甲基丙烯酸环氧树脂粉末涂料的制备方法，其特征在于所述甲基丙烯酸六氟丁酯接枝改性环氧树脂分子具有如下结构<formula>formula see original document page 2</formula>其中n为自然数。
3. 如权利要求1所述的氟改性甲基丙烯酸环氧树脂粉末涂料的制备方法，其特征在于所述的甲基丙烯酸六氟丁酯接枝改性环氧树脂是甲基丙烯酸六氟丁酯与双酚A型环氧树脂，或甲基丙烯酸六氟丁酯、双酚A型环氧树脂与苯乙烯、丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸二乙基己酯、丙烯酰胺、丙烯酸羟乙酯中的一种或多种单体在过氧化物引发剂的作用下 合成的含氟侧链的环氧丙烯酸树脂。
4. 如权利要求1所述的氟改性甲基丙烯酸环氧树脂粉末涂料的制备方法，其特征在于所述的固化剂为双氰胺。
5. 如权利要求1所述的氟改性甲基丙烯酸环氧树脂粉末涂料的制备方法，其特征在于所述的硫酸钡为沉淀硫酸钡或超细硫酸钡。
6. 如权利要求1所述的氟改性甲基丙烯酸环氧树脂粉末涂料的制备方法，其特征在于所述的钛白粉为金红石型钛白粉。
7. 根据前述权利要求中任一项所述的制备方法所制备的环氧树脂粉末涂料。
全文摘要
本发明涉及一种氟改性甲基丙烯酸环氧粉末涂料制备方法，将原料按如下重量百分比混合甲基丙烯酸六氟丁酯改性环氧树脂50％～70％，固化剂1％～4％，聚丙烯酸酯流平剂0.5％～1.5％，丙烯酸酯共聚物润湿促进剂0.5％～1.5％，抗黄变安息香0.1％～0.3％，钛白粉5％～25％，硫酸钡5％～20％，流动促进剂0.5％～1.5％，颜料1％～20％，助剂0.1％～1％；经90℃～115℃混炼熔融挤出；压片、破碎后送磨粉机研磨，过筛后得到所需粉末涂料。本发明所制备粉末涂料，涂膜具有疏水疏油等表面特性，外观光亮、平整，与普通环氧粉末涂料相比具有更优异的耐污、耐侯和防腐性，可薄涂，使用成本低，在家电、交通工具、五金机械等领域具有良好应用前景。
文档编号C09D151/08GK101705040SQ200910153758
公开日2010年5月12日 申请日期2009年11月5日 优先权日2009年11月5日
发明者乌学东, 徐小龙, 李保松 申请人:中国科学院宁波材料技术与工程研究所