專利名稱：無機(jī)納米復(fù)合材料改性的耐候型丙烯酸－聚酯粉涂料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無機(jī)納米復(fù)合材料改性的耐候型丙烯酸-聚酯粉末涂料及其制備方法，屬于粉末涂料的制備領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
美國專利5759746，F(xiàn)abrication process using a multi-layer antireflective layer，報(bào)道了在半導(dǎo)體集成電路板上制備一種添加了納米二氧化硅的組裝防反射涂層技術(shù)，該技術(shù)主要是為防止一些半導(dǎo)體集成電路板比如半導(dǎo)體存儲器、光刻技術(shù)中紫外線對電路板蝕刻性能的影響而設(shè)置的一種防護(hù)層；日本專利10-330937，F(xiàn)ormation of substantiallyflat coating報(bào)道了制備一種用于超導(dǎo)集成電路板上的超光滑涂層的技術(shù)，該涂層中添加了少量納米氧化物材料，以提高涂層的強(qiáng)度和光滑性。Tian，Jinxing；Study on epoxypolyester resin powder coating with mineral powder as functional filler.Feijinshukuang，(6)，25～26，1999，提到對非金屬礦粉進(jìn)行改性處理后，增加了無機(jī)物和有機(jī)物之間的相容性年，使填料用量大為增加，同時也提高了環(huán)氧-聚酯粉末涂料的耐候性、儲存穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度等，但未提及納米材料對該粉末涂料性能的影響。TANABEHISAKI Powder coating composition US5418309，提到一種粉末涂料復(fù)合物的發(fā)明專利，但未提及用無機(jī)納米材料對該粉末涂料的改性。KIM WEON-SEOK etc Process forpreparing acryl modified polyester resin for use in a powder coating and a powder coatingcomposition containing the same.US5405910，提到丙烯?；男跃埘渲勰┩苛霞捌浞勰┩苛辖M成，未提及粉末涂料組成中有無機(jī)納米材料?？虏?、黃志杰等，納米SiO2在涂料中的應(yīng)用，涂料工業(yè)，1998，(12)P29，提到納米二氧化硅添加到涂料中可以提高涂料的觸變性和抗老化性；左美祥、黃志杰等，納米SiOX在涂料中的分散作用，化工新型材料，第28卷，(11)，P11，也提到納米二氧化硅可以提高涂料的抗老化性能，這兩篇文獻(xiàn)都只報(bào)道了通過單獨(dú)添加納米二氧化硅來提高建筑涂料的抗老化性能。黃瑞安等，戶外用耐候性粉末涂料的研究進(jìn)展，功能高分子學(xué)報(bào)，2001.vol14，6月，P227～229，提到通過選擇合成原料、固化劑等方法來提高粉末涂料的耐候性，未提及納米材料對粉末涂料性能的影響。鄭亞萍等，丙烯酸粉末涂料的研究進(jìn)展，現(xiàn)代涂料與涂裝，2002，04，P31～32，提到丙烯酸粉末涂料的化學(xué)原理、合成方法、特性以及丙烯酸粉末涂料的國內(nèi)外應(yīng)用及研究現(xiàn)狀，未提及添加納米材料對該粉末涂料性能的影響。總之，國內(nèi)外文獻(xiàn)檢索表明，未發(fā)現(xiàn)有關(guān)于無機(jī)納米復(fù)合材料改性的耐候型丙烯酸-聚酯粉末涂料的報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種無機(jī)納米復(fù)合材料改性的耐候型丙烯酸-聚酯粉末涂料及其制備方法，其特點(diǎn)是在現(xiàn)有的粉末涂料中引入無機(jī)納米復(fù)合材料，以改善涂料的耐候性，同時提高涂料的硬度、附著力、沖擊強(qiáng)度。
本發(fā)明者發(fā)現(xiàn)納米氧化鋅或二氧化硅對丙烯酸-聚酯粉末涂料耐候性的提高有一定的作用，但添加納米氧化鋅或二氧化硅量太少時，不能得到滿意的抗老化效果；而添加量稍多時，又易導(dǎo)致涂料粘度上升，流平性下降，從而降低涂膜的綜合性能。因此，本發(fā)明采用納米二氧化硅、納米二氧化鈦和納米氧化鋅等三種納米材料，將它們進(jìn)行適當(dāng)?shù)谋砻嫣幚砗蛷?fù)合后，以適當(dāng)?shù)呐浔忍砑拥酵苛现?，發(fā)揮它們的協(xié)同抗紫外線作用，大大提高涂料的抗老化性能和綜合性能指標(biāo)。
本發(fā)明的目的由以下技術(shù)措施實(shí)現(xiàn)，其中所述原料份數(shù)除特殊說明外，均為重量份數(shù)。
無機(jī)納米復(fù)合材料改性的耐候型丙烯酸-聚酯粉末涂料的配方組分為丙烯酸樹脂8～25份聚酯樹脂 40～60份固化劑2～5份填料 25～35份納米復(fù)合材料，粒徑為10～100nm 0.5～5.0份助劑 2～5份納米復(fù)合材料為二氧化硅、二氧化鈦和/或氧化鋅中的至少一種。
固化劑為十二碳二羧酸或者封閉型異氰酸酯。
填料為鈦白粉、滑石粉、碳酸鈣和/或沉淀硫酸鋇中的至少一種。
助劑包括流平劑、邊角覆蓋力改性劑、脫氣劑等，這些都是這一領(lǐng)域技術(shù)人員公知的技術(shù)，可以配合使用，其前提條件是這些助劑對本發(fā)明的目的的實(shí)現(xiàn)以及本發(fā)明優(yōu)良效果的取得不產(chǎn)生不利影響。
無機(jī)納米復(fù)合材料改性的耐候型丙烯酸-聚酯粉末涂料的制備方法1、稱取粒徑為10～100nm的納米復(fù)合材料0.5～5份；2、將上述稱量的納米復(fù)合材料與填料25～35份、聚酯樹脂40～60份、丙烯酸樹脂8～25份、固化劑2～5份和助劑2～7份在高速混合機(jī)中混合均勻；3、經(jīng)上述混合物料，用加料器輸送到熔融混合擠出機(jī)，通過壓片機(jī)壓成薄片、冷卻、經(jīng)破碎機(jī)破碎后，輸送到空氣分級磨(ACM)中進(jìn)行細(xì)粉碎，通過旋風(fēng)分離器捕集大部分被粉碎的半成品，再經(jīng)篩粉機(jī)除去雜物和粗粉末后得到粉末涂料成品，并進(jìn)行包裝。
所得的無機(jī)納米復(fù)合材料改性的耐候型丙烯酸-聚酯粉末涂料，其耐候性較未改性丙烯酸-聚酯粉末涂料提高100～200％。
本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)1、在不改變原有丙烯酸-聚酯粉末涂料生產(chǎn)工藝的前提下，通過添加少量的無機(jī)納米復(fù)合粉體材料，充分發(fā)揮它們的協(xié)同抗紫外作用，制備出具有高抗老化性能的丙烯酸-聚酯粉末涂料，所制備出的納米改性丙烯酸-聚酯粉末涂料，其耐候指標(biāo)較不含無機(jī)納米復(fù)合材料的涂料提高了100％～200％；2、涂料的其它性能如硬度、附著力、沖擊強(qiáng)度等較不含無機(jī)納米復(fù)合材料的丙烯酸-聚酯粉末涂料也有一定程度的提高。
具體實(shí)施例方式
下面通過實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行具體描述，有必要在此指出的是本實(shí)施例只用于對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說明，不能理解為對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，該領(lǐng)域的技術(shù)熟練人員可以根據(jù)上述本發(fā)明的內(nèi)容作出一些非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)整。
實(shí)施例1涂料配方為

實(shí)施例2涂料配方為

實(shí)施例3涂料配方為

無機(jī)納米復(fù)合材料改性的耐候型丙烯酸-聚酯粉末涂料的制備方法1、稱取平均粒徑為10～100nm的納米復(fù)合材料；2、將上述稱量的納米復(fù)合材料與填料、羥基聚酯樹脂、丙烯酸樹脂、固化劑、助劑等在高速混合機(jī)中混合均勻；3、經(jīng)上述混合的物料，用加料器輸送到熔融混合擠出機(jī)，通過壓片機(jī)壓成薄片、冷卻、經(jīng)破碎機(jī)破碎后，輸送到空氣分級磨(ACM)中進(jìn)行細(xì)粉碎，通過旋風(fēng)分離器捕集大部分被粉碎的半成品，再經(jīng)篩粉機(jī)除去雜物和粗粉末后得到粉末涂料成品，并進(jìn)行包裝。
權(quán)利要求
1.無機(jī)納米復(fù)合材料改性的耐候型丙烯酸-聚酯粉末涂料，其特征在于該粉末涂料的配方組分(按重量計(jì))為丙烯酸樹脂8～25份聚酯樹脂 40～60份固化劑2～5份填料 25～35份納米復(fù)合材料，粒徑為10～100nm 0.5～5.0份助劑 2～7份所得的無機(jī)納米復(fù)合材料改性的耐候型丙烯酸-聚酯粉末涂料，其耐候性較未改性丙烯酸-聚酯粉末涂料提高100～200％。
2.按照權(quán)利要求1所述無機(jī)納米復(fù)合材料改性的耐候型丙烯酸-聚酯粉末涂料，其特征在于納米復(fù)合材料為二氧化硅、二氧化鈦和/或氧化鋅中的至少一種。
3.按照權(quán)利要求1所述無機(jī)納米復(fù)合材料改性的耐候型丙烯酸-聚酯粉末涂料，其特征在于固化劑為十二碳二羧酸或者封閉型異氰酸酯。
4.按照權(quán)利要求1所述無機(jī)納米復(fù)合材料改性的耐候型丙烯酸-聚酯粉末涂料，其特征在于填料為鈦白粉、滑石粉、重鈣、輕鈣和/或沉淀硫酸鋇中的至少一種。
5.按照權(quán)利要求1～4所述無機(jī)納米復(fù)合材料改性的耐候型丙烯酸-聚酯粉末涂料的制備方法，其特征在于(1)稱取粒徑為10～100nm的納米復(fù)合材料0.5～5份；(2)將上述稱量的納米復(fù)合材料與填料25～35份、聚酯樹脂40～60份、丙烯酸樹脂8～25份、固化劑2～5份和助劑2～7份在高速混合機(jī)中混合均勻；(3)經(jīng)上述混合物料，用加料器輸送到熔融混合擠出機(jī)，通過壓片機(jī)壓成薄片、冷卻、經(jīng)破碎機(jī)破碎后，輸送到空氣分級磨(ACM)中進(jìn)行細(xì)粉碎，通過旋風(fēng)分離器捕集大部分被粉碎的半成品，再經(jīng)篩粉機(jī)除去雜物和粗粉末后得到粉末涂料成品，并進(jìn)行包裝。
全文摘要
一種無機(jī)納米復(fù)合材料改性的耐候型丙烯酸－聚酯粉末涂料及其制備方法，其特點(diǎn)是將粒徑為10～100nm的納米復(fù)合材料0.5～5.0份，加入固化劑2～5份、助劑2～7份、填料25～35份、聚酯樹脂40～60份、丙烯酸樹脂8～25份，按預(yù)混合、熔融擠出混合、冷卻、破碎、細(xì)粉碎、分級過篩等六道工序后，制得無機(jī)納米復(fù)合材料改性的耐候型丙烯酸－聚酯粉末涂料，其抗老化指標(biāo)較不含無機(jī)納米復(fù)合材料的丙烯酸－聚酯粉末涂料提高了100％～200％，硬度、附著力、沖擊強(qiáng)度等較不含無機(jī)納米復(fù)合材料的粉末涂料也有一定程度提高。
文檔編號C09D167/00GK1462784SQ0311798
公開日2003年12月24日 申請日期2003年6月2日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月2日
發(fā)明者涂銘旌, 汪斌華, 郭剛, 熊玉竹, 曹建軍, 張波, 李迎星 申請人:四川大學(xué), 攀枝花鋼鐵有限責(zé)任公司鋼鐵研究院