[发明专利]一种热固性丙烯酸树脂粉末涂料组合物及其制备方法

说明书

技术领域

   本发明涉及一种热固性丙烯酸树脂粉末涂料组合物及其制备方法，应用于建筑领域。

背景技术

   与液体涂料相比，热固性丙烯酸树脂粉末涂料不使用溶剂因而应用过程无溶剂挥发，而且具有优异的饱和度、耐溶剂性，涂膜干燥快等优点，因此在汽车、家用电器、机械、建筑、船舶等领域应用越来越广泛。然而，由于受到丙烯酸聚合物自身特性影响，对于玻璃、不锈钢、镀锌板、陶瓷等某些特殊底材而言，其附着力较差，从而影响了涂膜的耐候性、耐水煮性等应用性能，限制了丙烯酸树脂粉末涂料的应用范围。

目前，可以通过物理方法将有机硅烷引入到丙烯酸树脂型粉末涂料中，采用普通的液体硅烷偶联剂，通过填料分散的方法加入到粉末涂料中，可以一定程度改善涂料的附着性能，但操作不方便，且往往会使涂料的储存性下降，甚至会对耐溶剂性、耐水煮性产生一定的不利影响。

发明内容

    为解决上述问题，本发明公开了一种硅烷改性的热固性丙烯酸树脂粉末涂料组合物及其制备方法。

一种热固性丙烯酸树脂粉末涂料组合物，其组分至少包括：一种有机硅烷改性的环氧基丙烯酸树脂和一种能与改性的环氧基丙烯酸树脂反应的多元酸交联剂，所用多元酸交联剂中羧基物质的量与所用改性的环氧基丙烯酸树脂中环氧基物质的量为0.9-1.1:1,组合物中还可以含有颜料、填料和其他助剂。

一种热固性丙烯酸树脂粉末涂料组合物的制备方法，其特征在于,由以下步骤制得：

1.将一种有机硅烷改性的环氧基丙烯酸树脂与改性的环氧基丙烯酸树脂反应的多元酸交联剂、其它助剂干混、熔融挤压混合制备粉末涂料组合物;

2.将所制备的粉末涂料组合物用适当的方法涂覆在基材上，固化成膜，评价涂膜性能。

   所述多元酸交联剂可以为：十二烷二酸、琥珀酸，戊二酸，己二酸、辛二酸，壬二酸、癸二酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸，对苯二甲酸、四氢邻苯二甲酸、六氢邻苯二甲酸、偏苯三酸，优选十二烷二酸（DDDA），所用多元酸交联剂中羧基物质的量与所用改性的环氧基丙烯酸树脂中环氧基物质的量为0.9-1.1:1。

所述的组合物中还可以含有的颜料、填料和其他助剂包括：颜料、流平剂、脱气剂、固化催化剂、填料等，含有的颜料、填料和其他助剂总量一般为组合物总重量的0-60%。

所述的一种有机硅烷改性的环氧基丙烯酸树脂的Tg控制在50-80℃，环氧当量控制在300-600，数均分子量控制在5000-30000。其组成单体包括：有机硅烷化合物，含缩水甘油基的烯类单体，能与缩水甘油基烯类单体反应的（甲基）丙烯酸烷基酯类单体、苯乙烯基单体。

    所述的一种有机硅烷改性的环氧基丙烯酸树脂的组成单体中的有机硅烷化合物为含烯基或甲基丙烯酰氧基的硅烷化合物，含烯基的硅烷化合物可以是乙烯基三氯硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷。含甲基丙烯酰氧基的硅烷化合物可以是3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷。有机硅烷化合物的用量为单体总量的5wt%-25wt%。

    所述的一种有机硅烷改性的环氧基丙烯酸树脂的组成单体中的含缩水甘油基的烯类单体可以为丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸甲基缩水甘油酯、丙烯酸甲基缩水甘油酯、3，4-环氧环己基甲基甲基丙烯酸酯，优选甲基丙烯酸缩水甘油酯，它们可以单独使用，也可以多种混合使用，含缩水甘油基的烯类单体用量为单体总量的20wt%-35wt%。

    所述的一种有机硅烷改性的环氧基丙烯酸树脂的组成单体中的（甲基）丙烯酸烷基酯用量为单体总量的35wt%-50wt%，苯乙烯基单体包括苯乙烯和烷基苯乙烯，苯乙烯基单体的用量为单体总量的10wt%-20wt%。

    所述的一种有机硅烷改性的环氧基丙烯酸树脂，由以下步骤制得：

（1）原料混合：将一种有机硅烷化合物与缩水甘油基烯类单体、（甲基）丙烯酸烷基酯、苯乙烯基单体、引发剂和分子量调整剂按一定比例混合均匀，制得单体混合物；

（2）聚合反应：在反应容器中加入一定量聚合溶剂，加热至回流，保持回流，并向反应容器中匀速滴加单体混合物，在一定的时间范围内滴加完毕，然后调节反应物料至一定温度，并保温搅拌反应一定时间后，再补加一定量的引发剂，二次保温反应一定时间。反应完毕后，蒸除溶剂，出料，冷却、粉碎，即得本发明的一种有机硅烷改性的热固性丙烯酸树脂。