本發(fā)明涉及用于MDF纖維板的低溫固化平面涂料組合物及用于MDF纖維板的低溫固化平面涂層材料，特別是，適用于戶外的低溫固化新材料領域。

背景技術：

長期以來，粉末涂料具有經濟、環(huán)保、高效、性能卓越的四個優(yōu)點，但它的一些弱點也是顯而易見的。如固化條件比較苛刻，固化溫度一般在180～200℃之間。若能降低固化溫度可降低能耗，是環(huán)保、節(jié)能減排的需要。固化溫度高，除了導致能耗高外，對一些不能耐高溫的基材，如塑料、本材以及MDF纖維板等的涂裝受到限制，大大影響了粉末涂料應用領域的擴大。從進一步提高效率的角度來考慮，往往可以低溫固化的粉末涂料，在保持溫度不變的條件下，大大縮短固化時間，提高生產效率。因此實現粉末涂料的低溫固化，已成為粉末涂料業(yè)界的發(fā)展方向之一。

目前，在市面銷售的粉末材料無法做到低溫固化的平面材料，只有砂紋效果產品可以做到130℃/15分鐘固化。現有的平面粉末涂料來說，可以做到140℃/15分鐘固化。并且，現有平面粉末涂料耐黃變和耐候性能差，不能用于戶外產品。

實現粉末涂料超低溫固化在技術上有較大難度。首先，粉末涂料的固化體系是一種低溫潛伏性的固化體系，如果該體系低溫反應活性較高，勢必影響到粉末制粉擠出與儲存穩(wěn)定性，另一方面粉末涂料所采用的樹脂與固化劑均是較高軟化點的固體，在低溫下熔融粘度較高，在低溫固化時，涂膜難以流平，影響表面效果。如果采用軟化點較低的樹脂與固化劑雖可降低熔融粘度，但粉末的儲存穩(wěn)定性變差，需要低溫冷藏保存，給使用帶來諸多不便。因此，尋求一種能適合粉末儲存既有較高的軟化點又有合適的反應活性的樹脂與固化劑是制備低溫固化粉末涂料的關鍵。本發(fā)明人發(fā)現，采用半結晶低溫固化聚酯樹脂即可獲得耐候性優(yōu)異的MDF用低溫固化平面涂料組合物，可以用于戶外制品。

技術實現要素：

本發(fā)明鑒于上述問題而提出，本發(fā)明的目的在于提供一種低溫固化平面涂料組合物，其中，包含聚酯類樹脂、TGIC、路易斯酸和路易斯堿聯(lián)合催化劑。

本發(fā)明所述的低溫固化平面涂料組合物，其中，所述聚酯類樹脂與TGIC的質量比為90∶10～93∶7的范圍內。

本發(fā)明所述的低溫固化平面涂料組合物，其中，所述聚酯類樹脂為半結晶低溫固化聚酯樹脂，其酸值在70～100mgKOH/g、結晶度為0～60％、軟化點為80～110℃、200℃熔融粘度為400～3000mPa·s。

本發(fā)明所述的低溫固化平面涂料組合物，其中，所述路易斯酸和路易斯堿聯(lián)合催化劑的量以摩爾比計為1∶1，且相對于100質量％的組合物，為0.5～3質量％。

本發(fā)明所述的低溫固化平面涂料組合物，其中，涂料組合物的粒度為，D50在25-50um的范圍內。

本發(fā)明所述的低溫固化平面涂料組合物，其中，還包括顏料和/或助劑。

本發(fā)明還一種低溫固化平面涂層材料，其特征在于，采用上述的低溫固化平面涂料組合物。

本發(fā)明所述的低溫固化平面涂層材料，其涂層在130℃以下的溫度下固化。

本發(fā)明進一步提供一種低溫固化平面涂層材料的制備方法，采用本發(fā)明所述的低溫固化平面涂料組合物制備，其包括以下步驟：MDF纖維板的表面預處理步驟、40℃～90℃下進行噴涂的噴涂步驟、在130℃以下的溫度下固化的固化步驟。

通過本發(fā)明的低溫固化平面涂料組合物，制備的用于中密度纖維板的低溫固化平面涂層材料，特別是應用于MDF上，其耐候性優(yōu)異，QUVB 200hrs以上；且達到高流平性，PCI等級7級以上；在130℃下、3分鐘快速固化；存儲穩(wěn)定性良好，在25℃以內，可儲藏一個月以上。

具體實施方式

為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面，對本發(fā)明的具體的實施方式進行詳細描述。

如本發(fā)明的低溫固化粉末涂料組合物的配方設計時，由于生產工藝條件較苛刻，選擇配方以及生產工藝尤為關鍵，不然將導致配方失敗。

本發(fā)明所述的低溫固化平面涂料組合物，其中，所述聚酯類樹脂與TGIC的質量比為90∶10～93∶7的范圍內。在本發(fā)明中聚酯類樹脂采用半結晶低溫固化聚酯樹脂，其酸值在70～100mgKOH/g、結晶度為0～60％、軟化點為80～110℃、200℃熔融粘度為400～3000mPa·s。本發(fā)明中，通過使用90％以上的聚酯類樹脂，可以獲得耐候性優(yōu)異的低溫固化平面涂料組合物。

本發(fā)明所述的低溫固化平面涂料組合物，其中，路易斯酸和路易斯堿聯(lián)合催化劑的量以摩爾比計為1∶1，且相對于100質量％的組合物，為0.5～3質量％。

本發(fā)明中使用路易斯堿催化劑，可以舉出：

IMIDAZOLE CATALYST CUREZOL C17Z(四國化成工業(yè)制)、2-PHENYL IMIDAZOLE CUREZOL 2PZ(四國化成工業(yè)制)、IMIDAZOLE CATALYST CUREZOL C11Z(四國化成工業(yè)制)、2-METHYLIMIDAZOLE DYHARD MI-C(贏創(chuàng))、2-ISOPROPYLIMIDA ZOLE CUREZOL 2IZ(四國化成工業(yè)制)，但不限于此。

本發(fā)明中使用的路易斯酸催化劑，可以舉出：

TRIPHENYL PHOSPHINE(ATOFINA)(阿科瑪制)、TETRABUTYLAMMONIUM BROMIDE(SHELL)(殼牌化學公司)、ETHYLTRIPHENYLPHOSPHONIUM IODIDE(TECHNO.)(TECHNO CHEMIE制)、ETHYL TRIPHENYLPHOSPHONIUM BROMIDE(TECHNOCHEMIE制)、BENZYL TRIETHYLAMMONIUM CHLORIDE(BTEAC)(美國林道化學品公司制)，但不限于此。

本發(fā)明所述的低溫固化平面涂料組合物，其中，涂料組合物的粒度為10～120微米，D50在25-50um的范圍內。

在本發(fā)明中，填料可以使用碳酸鈣、高嶺土等低吸油量的各種安全環(huán)保的礦物質，但不限于此。在本發(fā)明中，顏料可以使用任意的有機或無機顏料，只要滿足耐溫，安全環(huán)保，則不做其他限定，例如可以舉出如二氧化鈦、氧化鐵、氧化鋅等，金屬氫氧化物、金屬粉末、硫化物、硫酸鹽、碳酸鹽、硅酸鹽如硅酸鋁、炭黑、滑石、瓷土、重晶石、藍鐵礦、有機紅、有機褐紅等，但不限于此。

所述助劑在粉末涂料配方中用量很小，但其作用卻是不可忽視，常用的助劑有流平劑、脫氣劑、消光劑、蠟粉、邊角覆蓋改性劑等。這些助劑通常須穩(wěn)定存留在粉末涂料中才能發(fā)揮其應有的功能，因此使用的助劑要與本發(fā)明所述的聚酯樹脂有良好的相容性，除此之外，對本發(fā)明的助劑，不做特別限定。

在制備低溫固化粉末涂料時，流平劑的主要作用是降低粉末涂料的熔融表面張力，使涂料在固化成膜前迅速得以流平，避免橘皮和縮孔等表面缺陷的產生，因此為使少量流平劑充分發(fā)揮作用，配方中的流平劑必須充分均勻分散，預先分散到樹脂載體中的流平劑分散效果更好，更有利于其在低溫熔融固化過程中發(fā)揮作用。

選用脫氣劑如安息香和蠟粉目的是減少或消除氣泡，在低溫固化過程中能迅速將氣泡從涂層中脫出，防止涂層出現如針孔表觀缺陷，合理的脫氣劑篩選非常重要，低熔點或低粘度脫氣助劑更有利于氣泡從涂層中脫出。

在本發(fā)明中，選用脫氣劑如安息香和蠟粉目的是減少或消除氣泡，在低溫固化過程中能迅速將氣泡從涂層中脫出，防止涂層出現如針孔表觀缺陷，合理的脫氣劑篩選非常重要，低熔點或低粘度脫氣助劑更有利于氣泡從涂層中脫出。在本發(fā)明中，作為脫氣/消泡劑優(yōu)選使用安息香(江蘇啟東)，POWDERMATE 542DG(特洛伊化學制)，等，但不限于此。

在本發(fā)明中，流平劑可以使用PL-200(美國埃斯特綸制)PV-88(WORLEE-CHEMIE)，等；作為蠟粉：聚乙烯，聚丙烯，聚酰胺，聚四氟乙烯，以及各種改性蠟粉，比如：LICOWAX PE 520P(科萊恩化工制)，CERIDUST 9615A(科萊恩化工制)，但不限于此。

本發(fā)明還一種低溫固化平面涂層材料，其特征在于，采用上述的低溫固化平面涂料組合物。本發(fā)明所述的低溫固化平面涂層材料，其涂層在130℃以下的溫度下固化3分鐘得以快速完成。

本發(fā)明進一步提供一種低溫固化平面涂層材料的制備方法，其特征在于，采用本發(fā)明所述的低溫固化平面涂料組合物制備，其包括以下步驟：表面預處理步驟、噴涂步驟、固化步驟。

所述表面預處理步驟，可以采用常規(guī)使用的方法，只要能夠達到粉末涂料組合物的可噴涂條件即可，沒有特殊的要求。

所述噴涂步驟，在40～90℃噴涂處理；可以采用常規(guī)使用的噴涂裝置進行，但只要能夠得到平坦的涂層，均可使用。

固化步驟，在130℃以下的溫度下3分鐘快速固化。

實施例

實施例1

首先，分別稱取630g聚半結晶聚酯樹脂(酸值為70)、70gTGIC、10g作為流平劑的PL-200、3g安息香、5g酸催化劑、2g堿催化劑、10g蠟粉(PE-520)、300g鈦白粉放入混料罐中；在40℃下通過擠出機共擠出后，再經過關風機冷卻，得到壓片料；得到的壓片料經兩次粉碎研磨得到細粉，在二次研磨過程中使用熱交換器輸送冷空氣冷卻，得到細粉；通過旋風分離器分離后，再通過篩網過篩，檢測得成品。其次，將對MDF纖維進行預處理、在90℃下預處理的MDF纖維上噴涂涂料組合物，在紅外加熱-熱風循環(huán)的固化爐內，在130℃下固化3分鐘，從而得到的涂層材料。

按照實施例1的方法得到涂層材料，目測觀察外觀則表面無縮孔、針眼、顆粒等瑕疵，不黃變，涂膜以TA Q-20、20℃/min的升溫速率得到的玻璃化轉變溫度為83℃、鉛筆硬度(ASTM D3363：2005)為1H，流平等級(美國PCI流平等級標準)為7、厚度(ISO 2808)為100um、光澤度為95％。

實施例2

首先，分別稱取640g聚半結晶聚酯樹脂(酸值為70)、60gTGIC、10g作為流平劑的PL-200、3g安息香、5g酸催化劑、2g堿催化劑、10g蠟粉（PE-520)、300g鈦白粉放入混料罐中；在40℃下通過擠出機共擠出后，再經過關風機冷卻，得到壓片料；得到的壓片料經兩次粉碎研磨得到細粉，在二次研磨過程中使用熱交換器輸送冷空氣冷卻，得到細粉；通過旋風分離器分離后，再通過篩網過篩，檢測得成品。其次，將對MDF纖維進行預處理、在90℃下預處理的MDF纖維上噴涂涂料組合物，在紅外加熱-熱風循環(huán)的固化爐內，在130℃下固化3分鐘，從而得到的涂層材料。

按照實施例2的方法得到涂層材料，目測觀察外觀則表面無縮孔、針眼、顆粒等瑕疵，不黃變，涂膜以TA Q-20、20℃/min的升溫速率得到的玻璃化轉變溫度為83℃、鉛筆硬度(ASTM D3363：2005)為1H，流平等級(美國PCI流平等級標準)為7、厚度(ISO 2808)為100um、光澤度為95％。

實施例3

首先，分別稱取650g聚半結晶聚酯樹脂(酸值為70)、50gTGIC、10g作為流平劑的PL-200、3g安息香、5g酸催化劑、2g堿催化劑、10g蠟粉(PE-520)、300g鈦白粉放入混料罐中；在40℃下通過擠出機共擠出后，再經過關風機冷卻，得到壓片料；得到的壓片料經兩次粉碎研磨得到細粉，在二次研磨過程中使用熱交換器輸送冷空氣冷卻，得到細粉；通過旋風分離器分離后，再通過篩網過篩，檢測得成品。其次，將對MDF纖維進行預處理、在90℃下預處理的MDF纖維上噴涂涂料組合物，在紅外加熱-熱風循環(huán)的固化爐內，在130℃下固化3分鐘，從而得到的涂層材料。

按照實施例3的方法得到涂層材料，目測觀察外觀則表面無縮孔、針眼、顆粒等瑕疵，不黃變，涂膜以TA Q-20、20℃/min的升溫速率得到的玻璃化轉變溫度為83℃、鉛筆硬度(ASTM D3363：2005)為1H，流平等級(美國PCI流平等級標準)為7、厚度(ISO 2808)為100um、光澤度為95％。

實施例4

首先，分別稱取630g聚半結晶聚酯樹脂(酸值為70)、70gTGIC、10g作為流平劑的PL-200、3g安息香、15g酸催化劑、6g堿催化劑、10g蠟粉(PE-520)、300g鈦白粉放入混料罐中；在40℃下通過擠出機共擠出后，再經過關風機冷卻，得到壓片料；得到的壓片料經兩次粉碎研磨得到細粉，在二次研磨過程中使用熱交換器輸送冷空氣冷卻，得到細粉；通過旋風分離器分離后，再通過篩網過篩，檢測得成品。其次，將對MDF纖維進行預處理、在90℃下預處理的MDF纖維上噴涂涂料組合物，在紅外加熱-熱風循環(huán)的固化爐內，在130℃下固化3分鐘，從而得到的涂層材料。

按照實施例4的方法得到涂層材料，目測觀察外觀則表面無縮孔、針眼、顆粒等瑕疵，不黃變，涂膜以TA Q-20、20℃/min的升溫速率得到的玻璃化轉變溫度為83℃、鉛筆硬度(ASTM D3363：2005)為1H，流平等級(美國PCI流平等級標準)為7、厚度(ISO 2808)為100um、光澤度為95％。

實施例5

首先，分別稱取630g聚半結晶聚酯樹脂(酸值為70)、70gTGIC、10g作為流平劑的PL-200、3g安息香、15g酸催化劑、6g堿催化劑、10g蠟粉(PE-520)、300g鈦白粉放入混料罐中；在60℃下通過擠出機共擠出后，再經過關風機冷卻，得到壓片料；得到的壓片料經兩次粉碎研磨得到細粉，在二次研磨過程中使用熱交換器輸送冷空氣冷卻，得到細粉；通過旋風分離器分離后，再通過篩網過篩，檢測得成品。其次，將對MDF纖維進行預處理、在90℃下預處理的MDF纖維上噴涂涂料組合物，在紅外加熱-熱風循環(huán)的固化爐內，在130℃下固化3分鐘，從而得到的涂層材料。

按照實施例5的方法得到涂層材料，目測觀察外觀則表面無縮孔、針眼、顆粒等瑕疵，不黃變，涂膜以TA Q-20、20℃/min的升溫速率得到的玻璃化轉變溫度為83℃、鉛筆硬度(ASTM D3363：2005)為1H，流平等級(美國PCI流平等級標準)為7、厚度(ISO 2808)為100um、光澤度為95％。

實施例6

首先，分別稱取630g聚半結晶聚酯樹脂(酸值為70)、70gTGIC、10g作為流平劑的PL-200、3g安息香、15g酸催化劑、6g堿催化劑、10g蠟粉(PE-520)、300g鈦白粉放入混料罐中；在80℃下通過擠出機共擠出后，再經過關風機冷卻，得到壓片料；得到的壓片料經兩次粉碎研磨得到細粉，在二次研磨過程中使用熱交換器輸送冷空氣冷卻，得到細粉；通過旋風分離器分離后，再通過篩網過篩，檢測得成品。其次，將對MDF纖維進行預處理、在90℃下預處理的MDF纖維上噴涂涂料組合物，在紅外加熱-熱風循環(huán)的固化爐內，在130℃下固化3分鐘，從而得到的涂層材料。

按照實施例6的方法得到涂層材料，目測觀察外觀則表面無縮孔、針眼、顆粒等瑕疵，不黃變，涂膜以TA Q-20、20℃/min的升溫速率得到的玻璃化轉變溫度為83℃、鉛筆硬度(ASTM D3363：2005)為1H，流平等級(美國PCI流平等級標準)為7、厚度(ISO 2808)為100um、光澤度為95％。

通過本發(fā)明的低溫固化平面涂料組合物，制備的用于中密度纖維板的低溫固化平面涂層材料，特別是應用于MDF上，其耐候性優(yōu)異，QUVB 200hrs以上；且達到高流平性，PCI等級7級以上；在130下、3分鐘快速固化；存儲穩(wěn)定性良好，在25℃以內，可儲藏一個月以上。

本技術領域的技術人員應該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內。