环氧树脂粉末涂料用消光固化剂及其制备方法和粉末涂料组合物

摘要

本发明公开了一种环氧树脂粉末涂料用消光固化剂，其由多元酸与多元胺反应制成，所述多元酸的组成如下：60-80mol％的摩尔比1：1，Mn＝800-1200的富马酸与中康酸的共聚物；10-25mol％的酒石酸；5-10mol％的柠檬酸；1-5mol％的1,2-二氨基环己四乙酸；所述多元胺的组成如下：5-30mol％的乙二胺；45-75mol％的二乙烯三胺；10-55mol％的邻苯二胺。此外，还公开了制备上述消光固化剂的方法和包括上述消光固化剂的粉末涂料组合物。本发明的消光固化剂具有良好的消光效果，机械性能稳定；同时具有良好的耐烘烤性，不易发生黄变；基本能够达到B68消光固化剂的消光效果，显著降低了使用成本。

说明书

技术领域

本发明属于粉末涂料领域；具体而言，涉及一种粉末涂料的助剂及其制备方法 和粉末涂料组合物，尤其涉及一种低光泽环氧树脂粉末涂料用消光剂及其制备方 法和粉末涂料组合物。

技术背景

传统溶剂型涂料中含有大量挥发性有机物(VOC)，主要是用作分散介质的有机 溶剂。在生产和使用过程中，这些有机溶剂会挥发进入大气中，对大气造成污染， 给人类健康带来危害。自上世纪七十年代问世以来，发展不含溶剂的环保型涂料 已成为涂料行业的大趋势。由于具有无污染、节能、高涂膜强度以及过量涂料可 完全回收等优点，不含溶剂的粉末涂料被广泛地应用于汽车工业、家用电器、办 公用具、户外建筑等材料的涂装。

环氧树脂体系粉末涂料的化学消光固化最常用的就是B68消光固化剂，这是 以均苯四甲酸和2-苯基咪唑啉为反应主体的络合物，具有消光明显、固化优良、 成膜细腻等优点。然而，随着近年来均苯四甲酸价格一路走高，导致B68消光固 化剂的使用成本急剧增加，因此迫切需要开发新型的消光固化剂来解决环氧树脂 体系的消光固化问题。

发明内容

针对上述需求，本发明提供了一种环氧树脂粉末涂料用消光固化剂及其制备 方法和粉末涂料组合物。

为了解决上述问题，在本发明的第一方面，提供的技术方案如下：一种环氧 树脂粉末涂料用消光固化剂，其由多元酸与多元胺反应制成，其特征在于，

所述多元酸的组成如下：

60-80mol％的摩尔比1：1，Mn＝800-1200的富马酸与中康酸的共聚物；

10-25mol％的酒石酸；

5-10mol％的柠檬酸；

1-5mol％的1,2-二氨基环己四乙酸；

所述多元胺的组成如下：

5-30mol％的乙二胺；

45-75mol％的二乙烯三胺；

10-55mol％的邻苯二胺。

在一个优选的实施方式中，所述多元酸的组成如下：

65-75mol％的摩尔比1：1，Mn＝800-1200的富马酸与中康酸的共聚物；

12-20mol％的酒石酸；

6-9mol％的柠檬酸；

2-5mol％的1,2-二氨基环己四乙酸；

所述多元胺的组成如下：

10-25mol％的乙二胺；

50-70mol％的二乙烯三胺；

15-40mol％的邻苯二胺。

在进一步优选的实施方式中，所述多元酸的组成如下：

65-70mol％的摩尔比1：1，Mn＝800-1200的富马酸与中康酸的共聚物；

15-20mol％的酒石酸；

6-8mol％的柠檬酸；

3-5mol％的1,2-二氨基环己四乙酸；

所述多元胺的组成如下：

15-20mol％的乙二胺；

55-65mol％的二乙烯三胺；

20-30mol％的邻苯二胺。

在本发明的第二方面，提供的技术方案如下：一种环氧树脂粉末涂料用消光 固化剂的制备方法，包括下列步骤：

A、将多元酸加入反应器，再加入适量乙醇作为溶剂，混合搅拌；

B、向多元酸中加入多元胺，回流反应；

C、蒸馏脱除乙醇溶剂，将反应混合物降至室温，析出结晶，真空抽滤并烘干， 即得到产品。

在一个优选的实施方式中，所述多元酸的组成为：60-80mol％的摩尔比1：1， Mn＝800-1200的富马酸与中康酸的共聚物；10-25mol％的酒石酸；5-10mol％的柠 檬酸；1-5mol％的1,2-二氨基环己四乙酸。所述多元胺的组成如下：5-30mol％的 乙二胺；45-75mol％的二乙烯三胺；10-55mol％的邻苯二胺。

在一个优选的实施方式中，所述多元酸的组成如下：65-75mol％的摩尔比1： 1，Mn＝800-1200的富马酸与中康酸的共聚物；12-20mol％的酒石酸；6-9mol％的 柠檬酸；2-5mol％的1,2-二氨基环己四乙酸。所述多元胺的组成如下：10-25mol％ 的乙二胺；50-70mol％的二乙烯三胺；15-40mol％的邻苯二胺。

在进一步优选的实施方式中，所述多元酸的组成如下：65-70mol％的摩尔比1： 1，Mn＝800-1200的富马酸与中康酸的共聚物；15-20mol％的酒石酸；6-8mol％的 柠檬酸；3-5mol％的1,2-二氨基环己四乙酸。所述多元胺的组成如下：15-20mol％ 的乙二胺；55-65mol％的二乙烯三胺；20-30mol％的邻苯二胺。

优选地，在步骤B中，先向多元酸中加入乙二胺和二乙烯三胺，升温至78℃ 回流反应1-2h；然后滴加邻苯二胺的乙醇溶液，滴加时间保持在1h，然后再进行 回流反应3-5h。

在本发明的第三方面，提供的技术方案如下：一种粉末涂料组合物，包括： 环氧树脂粉末涂料基料；以及本发明的消光固化剂。

所述消光固化剂的用量可以根据所需的消光效果而定。一般而言，所述消光 固化剂的重量含量为环氧树脂粉末涂料基料的2-20％，进一步优选5-15％，以及最 优选5-10％；本领域技术人员应当理解，上述含量可以根据需要进行调整。

与现有技术相比，当在环氧树脂粉末涂料基料中加入一定量的本发明的消光 固化剂时，具有良好的消光效果，机械性能稳定；同时具有良好的耐烘烤性，不 易发生黄变；基本能够达到B68消光固化剂的消光效果，显著降低了使用成本。

具体实施方式

本发明所述的目的/或方案将以优选实施方式的形式给出。对这些实施方式的 说明是用于对本发明的理解，而非限制可行的其他方式，这些可行的其他实施方 式可由对本发明的实践得知。

下面通过实施例对本发明做进一步阐述，但显然本发明的范围并不仅限于以 下实施例。

实施例1

按照下列方法制备实施例1的消光固化剂：

A、将60mol％的富马酸与中康酸的共聚物(摩尔比1：1，Mn＝800-1200)、 25mol％的酒石酸、10mol％的柠檬酸、5mol％的1,2-二氨基环己四乙酸依次加入 反应器内，再加入适量乙醇作为溶剂，混合搅拌；

B、向上述多元酸中加入5mol％的乙二胺和45mol％的二乙烯三胺，混合均 匀后，在逐步升温至乙醇的沸点78℃左右进行回流反应1h，然后滴加50mol％ 邻苯二胺的乙醇溶液，滴加时间保持在1h，然后再进行回流反应3h；

C、最后，蒸馏脱除乙醇溶剂，并将反应混合物降至室温进行析出结晶，真空 抽滤并烘干即得到实施例1产品。

实施例2

按照下列方法制备实施例2的消光固化剂：

A、将80mol％的富马酸与中康酸的共聚物(摩尔比1：1，Mn＝800-1200)、 10mol％的酒石酸、5mol％的柠檬酸、5mol％的1,2-二氨基环己四乙酸依次加入反 应器内，再加入适量的乙醇作为溶剂，混合搅拌；

B、向上述多元酸中加入10mol％的乙二胺和75mol％的二乙烯三胺，混合均 匀后，在逐步升温至乙醇的沸点78℃左右进行回流反应2h，然后滴加15mol％ 邻苯二胺的乙醇溶液，滴加时间保持在1h，然后再进行回流反应4h；

C、最后，蒸馏脱除乙醇溶剂，并将反应混合物降至室温进行析出结晶，真空 抽滤并烘干即得到实施例2产品。

实施例3

按照下列方法制备实施例3的消光固化剂：

A、将75mol％的富马酸与中康酸的共聚物(摩尔比1：1，Mn＝800-1200)、 15mol％的酒石酸、7.5mol％的柠檬酸、2.5mol％的1,2-二氨基环己四乙酸依次加 入反应器内，再加入适量的乙醇作为溶剂，混合搅拌；

B、向上述多元酸中加入30mol％的乙二胺和45mol％的二乙烯三胺，混合均 匀后，在逐步升温至乙醇的沸点78℃左右进行回流反应1.5h，然后滴加25mol％ 邻苯二胺的乙醇溶液，滴加时间保持在1h，然后再进行回流反应5h；

C、最后，蒸馏脱除乙醇溶剂，并将反应混合物降至室温进行析出结晶，真空 抽滤并烘干即得到实施例3产品。

应用实施例1-3和应用比较例1

分别使用实施例1-3的消光固化剂和B68消光固化剂按照下列表1的配方制 备应用实施例1-3和应用比较例1的粉末涂料组合物。

表1

通过对比可以发现，使用本发明的消光固化剂具有良好的消光效果，机械性 能稳定；同时具有良好的耐烘烤性，不易发生黄变；基本能够达到B68消光固化 剂的消光效果，显著降低了使用成本。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域 的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内， 所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围之内。