一种防紫外线户外用粉末涂料及其制备方法与流程

本发明涉及粉末涂料，尤其涉及一种防紫外线户外用粉末涂料及其制备方法。

背景技术：

1、粉末涂料在户外的应用越来越普遍，其耐候性和耐久性也受到越来越多的关注，特别是如天花板、幕墙板、饮水机、空调机、洗衣机、铝型材等室内外用品的粉末涂层，在自然环境中会发生一系列变化，具体表现为光泽下降、颜色变暗淡，涂膜表面出现锈点或裂纹并开始粉化。

2、粉末涂料的涂层随着时间的延长，其性能逐渐降低的现象称为老化。，粉末涂料在自然环境中受周围自然因素(如日晒、雨淋、氧化、冷热变化以及微生物等)的作用，而产生的老化现象称为自然老化。粉末涂料抑制或延缓自然老化的能力称为耐自然老化性，也叫耐候性。

3、影响粉末涂料耐候性的因素很多，其中包括树脂、固化剂、颜填料，以及其它助剂的结构和性能，涂装处理工艺等内部因素；以及日光(主要是紫外线)的作用、大气的组成(氧、臭氧、工业烟雾等)、湿度(包括酸雨、盐雾等)、温度变化等自然因素。紫外线辐射是粉末涂料自然老化的主要原因，大气中的氧是促进自然老化的重要因素。在紫外线和氧的作用下，引发粉末涂料产生自动氧化反应，即氧化连锁反应，使粉末涂料降解。而水和热可加速此反应，起到光氧化的促进作用。

4、粉末涂料的耐候性研究，到目前为止也只是初步阶段。我国虽然已经是涂料大国。因此耐候性粉末涂料更深入地研究与实践，会随着社会的发展、技术的进步、新材料的开发而不断地提高。

5、聚酯粉末涂料是一种常用热固性粉末涂料，目前市面上的聚酯粉末大多数为常规防腐性能，即仅具有一般的耐酸、碱、盐腐蚀性，和抵抗普通水平的紫外线照射，耐紫外线一般是抗氙弧灯照射800h。但在水蒸气的渗透溶胀、氯离子的渗透腐蚀、强紫外线的破坏等苛刻环境因素作用下，聚酯涂层的防护寿命会下降至5年以内甚至更低，仍无法满足实际的防护需求，亟待解决。

技术实现思路

1、基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种防紫外线户外用粉末涂料及其制备方法。

2、一种防紫外线户外用粉末涂料，其原料包括：热固性端羧基聚酯树脂、固化剂、紫外线吸收剂、猝灭剂、分散剂、自由基捕获剂、光屏蔽剂、增韧剂、增光剂、润湿剂、纳米凹凸棒土、氟磷灰石、萤石粉、云母粉、石墨烯、二硼化钒、聚乙烯醇800；热固性端羧基聚酯树脂、固化剂、紫外线吸收剂、猝灭剂、分散剂、自由基捕获剂、光屏蔽剂、增韧剂、增光剂、润湿剂、纳米凹凸棒土、氟磷灰石、萤石粉、云母粉、石墨烯、二硼化钒、聚乙烯醇800的质量比为50-150：1-5：1-2：1-2：1-2：0.1-1：1-2：1-2：1-2：1-2：1-5：1-2：1-2：1-2：1-2：0.1-1：1-2。

3、优选地，固化剂为固化剂t105。

4、优选地，紫外线吸收剂为苯并三唑类紫外线吸收剂。

5、优选地，猝灭剂为2,2’-硫代双(4-叔辛基酚氧基)镍。

6、优选地，分散剂为聚乙烯蜡或氧化聚乙烯蜡。

7、优选地，自由基捕获剂为4-苯甲酸基-2,2,6,6-四甲基哌啶、癸二酸(2,2,6,6-四甲基哌啶基)酯、三(1,2,2,6,6-五甲基哌啶基)亚磷酸酯中至少一种。

8、优选地，光屏蔽剂为炭黑、氧化锌、二氧化钛中至少一种。

9、优选地，增韧剂为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物。

10、优选地，增光剂为增光剂hr908。

11、优选地，润湿剂为润湿剂zx-105。

12、上述防紫外线户外用粉末涂料的制备方法，包括如下步骤：

13、s1、将热固性端羧基聚酯树脂、固化剂、紫外线吸收剂、猝灭剂、分散剂、自由基捕获剂、光屏蔽剂、增韧剂、增光剂、润湿剂预混合1-10min，得到预混料a；

14、s2、将纳米凹凸棒土、氟磷灰石、萤石粉混合研磨均匀，500-600℃煅烧1-2h，降至室温，球磨后加入云母粉、石墨烯、二硼化钒，球磨均匀，过100目筛得到预混料b；

15、s3、将预混料b、聚乙烯醇800加入至水中搅拌5-15min，喷雾干燥，加入混料釜中，加入预混料a升温至90-95℃，搅拌10-30min，得到预混料c；

16、s4、将预混料c加入至挤压机，110-120℃熔融挤出，制片，切粒并粉碎，过200目筛得到防紫外线户外用粉末涂料。

17、有益效果：

18、(1)本发明将纳米凹凸棒土、氟磷灰石、萤石粉复配，经煅烧活化，然后与三维片层状云母粉、二维片层状石墨烯复配，可有效协同阻止扩散、渗透的进行，热稳定性优良，化学稳定性极高，同时能减少紫外线对材料的透射作用，防紫外线性能优良。

19、进一步在聚乙烯醇800的配合下与预混料a混合分散，相互间不仅混合均匀，协同作用可将紫外线照射涂层产生的光生电子及时转移，防止光生电子对有机高分子链的破坏，大大有效延长了涂层的耐老化性能，抗紫外线性能优异。

20、(2)本发明所得聚酯型粉末涂料兼具电化学防护和紫外线耐受能力，对人身和环境无害，且其固化温度在200℃；抗290-400nm的紫外线；铅笔硬度≥3h；附着力(划格法)为0级；弯曲试验≤2mm；杯突试验≥6mm；冲击试验(正冲)≥50kg·cm，无粉化、起泡、开裂、剥落等异常现象。

21、(3)本发明具有较强的耐候性，有效遮挡紫外线光，而且具有较强的耐腐蚀性，尤为适用于户外使用的金属制品防腐，除具有常规的抗酸、碱、盐腐蚀外，还具有优良的抗渗透性，对太阳光全谱段紫外辐射具有优异的抵抗性，广泛应用于户外金属工件涂装应用企业，市场前景十分广阔。

技术特征：

1.一种防紫外线户外用粉末涂料，其特征在于，其原料包括：热固性端羧基聚酯树脂、固化剂、紫外线吸收剂、猝灭剂、分散剂、自由基捕获剂、光屏蔽剂、增韧剂、增光剂、润湿剂、纳米凹凸棒土、氟磷灰石、萤石粉、云母粉、石墨烯、二硼化钒、聚乙烯醇800；热固性端羧基聚酯树脂、固化剂、紫外线吸收剂、猝灭剂、分散剂、自由基捕获剂、光屏蔽剂、增韧剂、增光剂、润湿剂、纳米凹凸棒土、氟磷灰石、萤石粉、云母粉、石墨烯、二硼化钒、聚乙烯醇800的质量比为50-150：1-5：1-2：1-2：1-2：0.1-1：1-2：1-2：1-2：1-2：1-5：1-2：1-2：1-2：1-2：0.1-1：1-2。

2.根据权利要求1所述防紫外线户外用粉末涂料，其特征在于，固化剂为固化剂t105。

3.根据权利要求1所述防紫外线户外用粉末涂料，其特征在于，紫外线吸收剂为苯并三唑类紫外线吸收剂。

4.根据权利要求1所述防紫外线户外用粉末涂料，其特征在于，猝灭剂为2,2’-硫代双(4-叔辛基酚氧基)镍。

5.根据权利要求1所述防紫外线户外用粉末涂料，其特征在于，分散剂为聚乙烯蜡或氧化聚乙烯蜡。

6.根据权利要求1所述防紫外线户外用粉末涂料，其特征在于，自由基捕获剂为4-苯甲酸基-2,2,6,6-四甲基哌啶、癸二酸(2,2,6,6-四甲基哌啶基)酯、三(1,2,2,6,6-五甲基哌啶基)亚磷酸酯中至少一种。

7.根据权利要求1所述防紫外线户外用粉末涂料，其特征在于，光屏蔽剂为炭黑、氧化锌、二氧化钛中至少一种。

8.根据权利要求1所述防紫外线户外用粉末涂料，其特征在于，增韧剂为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物。

9.根据权利要求1所述防紫外线户外用粉末涂料，其特征在于，增光剂为增光剂hr908；润湿剂为润湿剂zx-105。

10.一种如权利要求1-9任一项所述防紫外线户外用粉末涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

技术总结
本发明公开了一种防紫外线户外用粉末涂料，其原料包括：热固性端羧基聚酯树脂、固化剂、紫外线吸收剂、猝灭剂、分散剂、自由基捕获剂、光屏蔽剂、增韧剂、增光剂、润湿剂、纳米凹凸棒土、氟磷灰石、萤石粉、云母粉、石墨烯、二硼化钒、聚乙烯醇800；热固性端羧基聚酯树脂、固化剂、紫外线吸收剂、猝灭剂、分散剂、自由基捕获剂、光屏蔽剂、增韧剂、增光剂、润湿剂、纳米凹凸棒土、氟磷灰石、萤石粉、云母粉、石墨烯、二硼化钒、聚乙烯醇800的质量比为50‑150：1‑5：1‑2：1‑2：1‑2：0.1‑1：1‑2：1‑2：1‑2：1‑2：1‑5：1‑2：1‑2：1‑2：1‑2：0.1‑1：1‑2。

技术研发人员：刘杨,杨德刚,盛剑,陈伟,柏牡红,茅立安
受保护的技术使用者：浙江明泉工业涂装有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17