本发明属于粉末涂料的技术领域，涉及一种低温固化户外型超耐候、耐腐蚀粉末涂料及其制备方法。
背景技术：
粉末涂料与传统溶剂型涂料相比，具有无溶剂、利用率高、易实现自动化生产等优点。但同时粉末涂料在施工方面必须要求高温烘烤固化，通常在180～200℃，不但违背了节能减排的倡导且无法应用于热敏材质的涂覆。如何降低粉末涂料固化温度达到节省能源和扩大应用范围，一直是粉末涂料的发展方向之一。另外，当粉末涂料运用于户外时，就对其超耐候、耐腐蚀提出了相当高的要求。
中国发明专利申请cn107083161a公开了一种铝型材专用户外耐候型超流平粉末涂料，由如下质量百分比的组分组成：羧基聚酯树脂55-75％；tgic固化剂4.0-5.7％；流平剂0.8-1.5％；脱气剂0.5-1.0％；抗氧剂0.3-0.5％；光亮剂0.5-1.0％；分散助剂0.5-0.8％；流平助剂0.5-1.0％；改性填料0-12％；耐候型颜料25-28％；上述各组分质量百分比的总和为100％。上述粉末涂料采用耐候性颜料来改善粉末涂料的超耐候，其效果并不佳。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种低温固化户外型超耐候、耐腐蚀粉末涂料，能够在低温进行固化，节省了能源，也扩展了粉末涂料的应用范围；同时具有非常好的耐候、耐腐蚀性。
本发明的目的是这样实现的：
低温固化户外型超耐候、耐腐蚀粉末涂料，其特征在于，所述涂料以质量份计包括如下组分：超耐候聚酯树脂100份、沉淀硫酸钡30-50份、tgic5-10份、紫外线吸收剂0.1-1份、抗氧剂0.1-1份、助剂若干。
上述超耐候聚酯树脂是由多元醇和多元酸缩聚而成的高分子化合物，例如新戊二醇和对苯二甲酸，反应中以三羟甲基丙烷为扩链剂，加入量以质量计为原料的2％，反应结束后以间苯二甲酸为封端剂，加入量以质量计为原料的10％。
上述紫外线吸收剂选自三嗪或苯并三唑类化合物，所述抗氧剂选自游离基抑制剂，如抗氧剂1010。
上述助剂包括增硬蜡、消泡剂、流平剂、低温促进剂、交联剂、碳酸钙、颜料。
上述助剂以质量份计：增硬蜡1-5份、消泡剂0.2-1份、流平剂0.1-0.5份、低温促进剂0.1-0.5份、交联剂0.2-1份、碳酸钙1-5份、颜料5-30份。
上述助剂选自：所述消泡剂为安息香；
所述流平剂选自异佛尔酮、二丙酮醇、聚二甲基硅氧烷、丙烯酸树脂、脲醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂；
所述低温促进剂选自2-甲基咪唑、2,4–二甲基咪；
所述交联剂选自咪唑类固化剂、酚醛树脂类固化剂；
所述颜料选自钛白粉、碳黑、氧化铁红、氧化铁黄、酞菁蓝、酞菁绿、群青。
上述粉末涂料的固化方式为，静电喷涂机将粉末涂料均匀喷涂于基材上，100℃保温15分钟。
本发明还提供了低温固化户外型超耐候、耐腐蚀粉末涂料的制备方法，所述方法包括将各组份预混合，之后依次进行熔融、混炼、压片、冷却、破碎、研磨、旋风分离和筛分的到成品粉。
预混合时，采用叠层配料的方式，分层投入到翻转混合机，进行3次180°翻转混合，在高速搅拌混合的过程中，采用循环冷却水对混料仓和桨叶总成进行冷却，保证混料期间仓内温度不高于30℃。
优选的，将助剂先行进行混合，再投入到翻转混合机中。
混炼步骤中采用长径比25:1的特种高纯度聚酯混炼用螺杆，同时，采用高精度双循环整定控温系统，对螺筒分四区精准控温，温差控制在±1℃以内。
本发明相比现有技术突出且有益的技术效果是：
1、本发明提供的粉末涂料可以在100摄氏度的低温环境下固化，相比于传统180-200摄氏度的固化温度，节约了固化能源消耗。同时，粉末涂料可以应用于不耐高温的热敏喷涂材质，扩大了粉末涂料的应用范围。
2、本发明提供的粉末涂料保色率和保光率较其他产品相比提升了近一倍，更利于在户外长期应用。耐腐蚀能力远高于其他同类型产品，适用于高酸碱环境。抗冲击性能优异，有效保证涂层稳定性，不易脱落。
具体实施方式
下面通过具体实施方式的描述对本发明作进一步说明，但这并非是对本发明的限制，本领域技术人员根据本发明的基本思想，可以做出各种修改或者改进，但是只要不脱离本发明的基本思想，均在本发明的范围之内。
低温固化户外型超耐候、耐腐蚀粉末涂料，其特征在于，所述涂料以质量份计包括如下组分：超耐候聚酯树脂100份、沉淀硫酸钡30-50份、tgic5-10份、紫外线吸收剂0.1-1份、抗氧剂0.1-1份、助剂若干。
上述紫外线吸收剂选自三嗪或苯并三唑类化合物，所述抗氧剂选自游离基抑制剂，如抗氧剂1010。
上述助剂包括增硬蜡、消泡剂、流平剂、低温促进剂、交联剂、碳酸钙、颜料。
上述助剂以质量份计：增硬蜡1-5份、消泡剂0.2-1份、流平剂0.1-0.5份、低温促进剂0.1-0.5份、交联剂0.2-1份、碳酸钙1-5份、颜料5-30份。
上述助剂选自：消泡剂为安息香；
流平剂选自异佛尔酮、二丙酮醇、聚二甲基硅氧烷、丙烯酸树脂、脲醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂；
低温促进剂选自2-甲基咪唑、2,4–二甲基咪；
交联剂选自咪唑类固化剂、酚醛树脂类固化剂；
颜料选自钛白粉、碳黑、氧化铁红、氧化铁黄、酞菁蓝、酞菁绿、群青。
实施例
超耐候聚酯树脂的制备：
将新戊二醇和对苯二甲酸按反应比例投入到反应装置中，同时以占0.05％反应体质量的单丁基氧化锡为催化剂，以占2％反应体质量的三羟甲基丙烷为扩链剂，充氮气保护，升温至160℃开始酯化反应，并蒸馏出水，控制升温速度至250℃保温，反应至理论值的95％，加入占10％反应体质量的苯二甲酸封端剂，240-250℃下反应40-50分钟，抽真空缩聚40-60分钟，既得超耐候聚酯树脂。
低温固化户外型超耐候、耐腐蚀粉末涂料的制备
以质量份计准备如下组分：超耐候聚酯树脂100份、沉淀硫酸钡30-50份、tgic5-10份、紫外线吸收剂0.1-1份、抗氧剂0.1-1份、增硬蜡1份、消泡剂0.5份、流平剂0.3份、低温促进剂0.3份、交联剂0.5份、碳酸钙5份、颜料25份。
采用以下步骤制备：
1、预混合：将上述各组份采用叠层配料的方式，分层投入到翻转混合机，进行3次180°翻转混合，在高速搅拌混合的过程中，采用循环冷却水对混料仓和桨叶总成进行冷却，保证混料期间仓内温度不高于30℃。
2、熔融、混炼：预混好后的原料在双螺杆挤出机的熔融区熔融，再通过双螺杆挤出机挤出，采用长径比25:1的特种高纯度聚酯混炼用螺杆，同时，采用高精度双循环整定控温系统，对螺筒分四区精准控温，温差控制在±1℃以内。
3、后处理：通过生产线依次对挤出的物料进行压片、冷却、破碎、研磨、旋风分离和筛分操作，得到成品粉。
对比实施例
聚酯树脂66份、固化剂5份、流平剂1份、脱气剂0.8份、抗氧剂0.3份、光亮剂0.8份、耐候型颜料25份。
通过常规预混合、熔融、混炼、压片、冷却、破碎、研磨、旋风分离和筛分进行制备。
对实施例和对比实施例的产品性能进行检测，检测方法及检测结果如下表：
1.低温固化户外型超耐候、耐腐蚀粉末涂料，其特征在于，所述涂料以质量份计包括如下组分：超耐候聚酯树脂100份、沉淀硫酸钡30-50份、tgic5-10份、紫外线吸收剂0.1-1份、抗氧剂0.1-1份、助剂若干。
2.根据权利要求1所述的低温固化户外型超耐候、耐腐蚀粉末涂料，其特征在于，所述超耐候聚酯树脂是由多元醇和多元酸缩聚而成的高分子化合物，反应中以三羟甲基丙烷为扩链剂，加入量以质量计为原料的2％，反应结束后以间苯二甲酸为封端剂，加入量以质量计为原料的10％。
3.根据权利要求1所述的低温固化户外型超耐候、耐腐蚀粉末涂料，其特征在于，所述助剂包括增硬蜡、消泡剂、流平剂、低温促进剂、交联剂、碳酸钙、颜料。
4.根据权利要求3所述的低温固化户外型超耐候、耐腐蚀粉末涂料，其特征在于，所述助剂以质量份计：增硬蜡1-5份、消泡剂0.2-1份、流平剂0.1-0.5份、低温促进剂0.1-0.5份、交联剂0.2-1份、碳酸钙1-5份、颜料5-30份。
5.根据权利要求3所述的低温固化户外型超耐候、耐腐蚀粉末涂料，其特征在于，所述消泡剂为安息香；所述流平剂选自异佛尔酮、二丙酮醇、聚二甲基硅氧烷、丙烯酸树脂、脲醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂；所述低温促进剂选自2-甲基咪唑、2,4–二甲基咪；所述交联剂选自咪唑类固化剂、酚醛树脂类固化剂；所述颜料选自钛白粉、碳黑、氧化铁红、氧化铁黄、酞菁蓝、酞菁绿、群青。
6.根据权利要求1所述的低温固化户外型超耐候、耐腐蚀粉末涂料，其特征在于，所述粉末涂料的固化方式为，静电喷涂机将粉末涂料均匀喷涂于基材上，100℃保温15分钟。
7.一种根据权利要求1所述的低温固化户外型超耐候、耐腐蚀粉末涂料的制备方法，其特征在于，所述方法包括将各组份预混合，之后依次进行熔融、混炼、压片、冷却、破碎、研磨、旋风分离和筛分的到成品粉。
8.根据权利要求7所述的低温固化户外型超耐候、耐腐蚀粉末涂料的制备方法，其特征在于，预混合时，采用叠层配料的方式，分层投入到翻转混合机，进行3次180°翻转混合，在高速搅拌混合的过程中，采用循环冷却水对混料仓和桨叶总成进行冷却，保证混料期间仓内温度不高于30℃。
9.根据权利要求7所述的低温固化户外型超耐候、耐腐蚀粉末涂料的制备方法，混炼步骤中采用长径比25:1的特种高纯度聚酯混炼用螺杆，同时，采用高精度双循环整定控温系统，对螺筒分四区精准控温，温差控制在±1℃以内。
技术总结