技术领域
本发明涉及涂料技术领域，尤其涉及一种耐候性环氧树脂粉末涂料。
背景技术
粉末涂料是一种新型的不含溶剂100％固体粉末状涂料，具有无溶剂、无污 染、可回收、环保、节省能源和资源、减轻劳动强度和涂膜机械强度高等特点， 分为热塑性粉末涂料和热固性粉末涂料。热固性粉末涂料是以热固性树脂作为 成膜物质，加入交联反应的固化剂经加热后能形成不熔的坚硬涂层，温度再高， 该涂层只能发生分解，而不会像热塑性树脂涂层那样软化，同时由于热固性粉 末涂料所采用的树脂为聚合度较低的预聚物，其分子量较低，故而涂层的流平 性较好，具有较好的装饰性，而且低分子量的预聚物经固化后，能形成网状交 联的大分子，涂层具有较好防腐性和机械性能。
环氧树脂由于具有优异的粘合力、防腐蚀性、硬度、柔韧性和冲击强度， 是热固性粉末涂料中首先应用的品种，目前已被广泛应用于家电、交通工具、 五金机械等领域，但环氧树脂涂层中由于芳香醚基团的存在，对紫外线极其过 敏，以至耐候性不高，在烘烤或阳光照射过程中易泛黄，粉化，影响光泽度， 装饰性变差。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种耐候性环氧树脂粉末涂 料，其固化时间短，强度高，耐候性和耐水性好，贮存性能优异。
本发明提出的一种耐候性环氧树脂粉末涂料，其原料按重量份包括以下组 分：环氧树脂25-50份、聚酯树脂15-25份、聚乳酸树脂10-25份、氟碳树脂 3-10份、硅烷偶联剂3-10份、钛白粉15-20份、氧化锌中空微球4-10份、气 相二氧化硅3-12份、硫酸钡5-15份、碳酸钙10-20份、抗菌剂1-5份、2-乙 基-2-丁基-1,3-丙二醇1-3份、季戊四醇1-3份、咪唑1-5份、甲苯二异氰酸 酯2-5份、聚乙二醇3-10份、助剂0.1-1份。
优选地，其原料中，环氧树脂、聚酯树脂、聚乳酸树脂、氟碳树脂的重量 比为32-45：17-23：18-25：5-10。
优选地，其原料中，钛白粉、氧化锌中空微球、气相二氧化硅、硫酸钡、 碳酸钙的重量比为17-20：6-10：5-10：7-13：12-20。
优选地，其原料按重量份包括以下组分：环氧树脂35-40份、聚酯树脂19-23 份、聚乳酸树脂19-22份、氟碳树脂7-9份、硅烷偶联剂6-9份、钛白粉18-20 份、氧化锌中空微球7-9份、气相二氧化硅6-10份、硫酸钡8-12份、碳酸钙 15-18份、抗菌剂3-4.5份、2-乙基-2-丁基-1,3-丙二醇1.5-2.2份、季戊四醇 1.6-2.5份、咪唑3-4.5份、甲苯二异氰酸酯3-4.5份、聚乙二醇6-9份、助剂 0.5-0.8份。
优选地，其原料按重量份包括以下组分：环氧树脂37份、聚酯树脂20份、 聚乳酸树脂21份、氟碳树脂8份、硅烷偶联剂7份、钛白粉19份、氧化锌中 空微球8份、气相二氧化硅9份、硫酸钡10份、碳酸钙17份、抗菌剂4份、 2-乙基-2-丁基-1,3-丙二醇2份、季戊四醇2.1份、咪唑3.7份、甲苯二异氰 酸酯4份、聚乙二醇7份、助剂0.6份。
优选地，所述环氧树脂为酚醛环氧树脂、双酚A环氧树脂、氢化双酚A环 氧树脂中的一种或者多种的组合。
优选地，所述硅烷偶联剂为含氨基的硅烷偶联剂。
优选地，所述抗菌剂为银粉、纳米二氧化钛、2-硫醇基苯并咪唑、N-辛基 异噻唑啉酮、壳聚糖、乳酸钠中的一种或者多种的组合。
优选地，所述助剂为流平剂、消光剂、固化催化剂、脱气剂中的一种或者 多种的混合物。
本发明中所述耐候性环氧树脂粉末涂料可以按照以下工艺进行制备：按配 比将各原料加入挤出机中熔融挤出，然后经冷却处理后进行粉碎、研磨、过筛 得到。
本发明中，选择了环氧树脂、聚酯树脂、聚乳酸配合作为主要的成膜物质， 并配合添加了氟碳树脂，使涂料结合了环氧树脂、聚酯树脂、聚乳酸和氟碳树 脂的性质，赋予涂膜优异的耐候性、耐腐蚀性和耐水性，另外，在抗菌剂的辅 助下，改善了涂膜的抗菌抗污性，提高了涂膜的装饰效果；钛白粉、氧化锌中 空微球、气相二氧化硅、硫酸钡、碳酸钙配合加入到涂料中，一方面提高了涂 膜的强度和硬度，一方面提高了涂膜的耐热性和抗静电性，改善了涂膜的装饰 性，另一方面，各填料相互配合提高了涂料的韧性；2-乙基-2-丁基-1,3-丙二 醇、季戊四醇、咪唑、甲苯二异氰酸酯、聚乙二醇配合加入到体系中，能与体 系中的成膜物质相互作用，对体系进行固化，得到的涂膜交联密度大，致密度 高，降低了分子的运动性，使水分子难以渗透破坏涂膜，提高了涂膜的耐水性， 改善了涂膜的耐候性，且由于在体系中引入了柔性的2-乙基-2-丁基-1,3-丙二 醇、季戊四醇和聚乙二醇，在不降低涂料拉伸剪切强度的前提下显著提高了涂 膜的韧性。
粉末涂料中的成膜物质、颜填料、助剂和固化剂对所形成的涂层性能的贡 献是相互制约和影响的，本发明中，通过选择合适的原料，并优化各原料的比 例，协调各原料的性能，得到的环氧树脂粉末涂料不含溶剂，生产、贮存、运 输、涂装过程中对环境无污染，不损害人体健康，使用时固化时间短，涂层致 密、防水、防潮、不易积尘、具有较高的机械强度、优异的抗化学腐蚀性能， 可在多种环境条件下使用。
具体实施方式
在具体实施例中，本发明提出的一种耐候性环氧树脂粉末涂料，其原料中， 环氧树脂的重量份可以为25、26、28、29、32、34、35、38、39、42、45、46、 48、49、49.3、50份；聚酯树脂的重量份可以为15、16、18、19、23、23.4、 24、24.6、25份；聚乳酸树脂的重量份可以为10、12、15、16、18、19、19.3、 21、24、24.6、25份；氟碳树脂的重量份可以为3、4、5、5.3、6、6.3、7、 7.4、8、8.6、9、9.3、10份；硅烷偶联剂的重量份可以为3、4、5、5.3、6、 6.3、7、7.4、8、8.6、9、9.4、10份；钛白粉的重量份可以为15、15.6、16、 16.3、17、17.4、18、18.6、19、19.4、20份；氧化锌中空微球的重量份可以 为4、5、6、6.3、7、7.4、8、8.6、9、9.4、10份；气相二氧化硅的重量份可 以为3、4、5、5.3、6、6.3、7、8、9、9.3、10、10.6、11、11.3、12份；硫 酸钡的重量份可以为5、6、7、7.5、8、8.6、9、9.3、10、10.3、11、11.3、 12、12.6、13、13.4、14、14.6、15份；碳酸钙的重量份可以为10、12、13、 15、16、16.3、17、18、18.6、19、19.4、20份；抗菌剂的重量份可以为1、 1.2、1.8、2、2.6、3、3.4、3.8、4、4.6、5份；2-乙基-2-丁基-1,3-丙二醇 的重量份可以为1、1.2、1.8、2、2.3、2.7、2.85、3份；季戊四醇的重量份 可以为1、1.2、1.56、1.8、1.9、2、2.3、2.4、2.75、2.8、3份；咪唑的重 量份可以为1、1.2、1.8、2、2.3、2.7、3、3.4、3.8、4、4.5、5份；甲苯二 异氰酸酯的重量份可以为2、2.3、2.8、3、3.4、3.7、4、4.6、5份；聚乙二 醇的重量份可以为3、4、5、5.3、6、6.3、7、7.8、8、8.6、9、9.4、10份； 助剂的重量份可以为0.1、0.2、0.3、0.38、0.5、0.56、0.7、0.8、0.86、0.9、 0.94、1份。
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
本发明提出的一种耐候性环氧树脂粉末涂料，其原料按重量份包括以下组 分：氢化双酚A环氧树脂25份、聚酯树脂25份、聚乳酸树脂10份、氟碳树脂 10份、硅烷偶联剂3份、钛白粉20份、氧化锌中空微球4份、气相二氧化硅 12份、硫酸钡5份、碳酸钙20份、抗菌剂1份、2-乙基-2-丁基-1,3-丙二醇3 份、季戊四醇1份、咪唑5份、甲苯二异氰酸酯2份、聚乙二醇10份、助剂0.1 份。
实施例2
本发明提出的一种耐候性环氧树脂粉末涂料，其原料按重量份包括以下组 分：酚醛环氧树脂50份、聚酯树脂15份、聚乳酸树脂25份、氟碳树脂3份、 硅烷偶联剂10份、钛白粉15份、氧化锌中空微球10份、气相二氧化硅3份、 硫酸钡15份、碳酸钙10份、抗菌剂5份、2-乙基-2-丁基-1,3-丙二醇1份、 季戊四醇3份、咪唑1份、甲苯二异氰酸酯5份、聚乙二醇3份、流平剂1份。
实施例3
本发明提出的一种耐候性环氧树脂粉末涂料，其原料按重量份包括以下组 分：双酚A环氧树脂30份、氢化双酚A环氧树脂5份、聚酯树脂23份、聚乳 酸树脂19份、氟碳树脂9份、硅烷偶联剂6份、钛白粉18份、氧化锌中空微 球9份、气相二氧化硅6份、硫酸钡12份、碳酸钙15份、银粉0.3份、纳米 二氧化钛1份、2-硫醇基苯并咪唑1份、N-辛基异噻唑啉酮0.5份、壳聚糖0.5 份、乳酸钠1.2份、2-乙基-2-丁基-1,3-丙二醇1.5份、季戊四醇2.5份、咪 唑3份、甲苯二异氰酸酯4.5份、聚乙二醇6份、消光剂0.8份。
实施例4
本发明提出的一种耐候性环氧树脂粉末涂料，其原料按重量份包括以下组 分：酚醛环氧树脂30份、双酚A环氧树脂7份、聚酯树脂20份、聚乳酸树脂 21份、氟碳树脂8份、硅烷偶联剂7份、钛白粉19份、氧化锌中空微球8份、 气相二氧化硅9份、硫酸钡10份、碳酸钙17份、纳米二氧化钛3份、2-硫醇 基苯并咪唑1份、2-乙基-2-丁基-1,3-丙二醇2份、季戊四醇2.1份、咪唑3.7 份、甲苯二异氰酸酯4份、聚乙二醇7份、助剂0.6份。
实施例5
本发明提出的一种耐候性环氧树脂粉末涂料，其原料按重量份包括以下组 分：环氧树脂40份、聚酯树脂19份、聚乳酸树脂22份、氟碳树脂7份、含氨 基的硅烷偶联剂9份、钛白粉20份、氧化锌中空微球7份、气相二氧化硅10 份、硫酸钡8份、碳酸钙18份、银粉3份、2-乙基-2-丁基-1,3-丙二醇2.2份、 季戊四醇1.6份、咪唑4.5份、甲苯二异氰酸酯3份、聚乙二醇9份、流平剂 0.1份、消光剂0.2份、固化催化剂0.1份、脱气剂0.1份。
对本发明实施例1-5所述耐候性环氧树脂粉末涂料进行性能检测，其外观 疏松无结块，色泽均匀，密度为1.4-1.8g/cm3，粉末细度100目筛余物小于0.5％， 3-3.5年储存稳定，固化温度为130-150℃，固化时间为20-35min。
将实施例1-5得到的耐候性环氧树脂涂料喷涂固化后的涂膜进行性能检测， 检测结果如下表所示：
检测项目 技术指标 外观 平滑 耐冲击性(落锤法) 通过50kg.cm(4.9Nm)
杯突试验 ＞7mm 压痕硬度 通过4.5kg 弯曲试验(锥心轴) 通过2mm 交叉开口附着力 100％附着 表面硬度 2-3H 盐雾试验 通过1000h 耐湿性 通过1000h 浸水试验 通过400h 耐酸性(5％HCl) 通过300h 耐碱性(5％NaOH) 通过300h 耐汽油性(120#汽油) 通过300h
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局 限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本 发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护 范围之内。