一种羟烷基酰胺固化热转印粉末涂料及其制备方法、应用与流程

本发明涉及一种粉末涂料，特别涉及一种羟烷基酰胺固化热转印粉末涂料及其制备方法、应用。

背景技术：

1、热转印是将各种图案利用转印油墨印制在高精度转印纸或膜上，并采用热转印设备在短时间内将其加热到设定温度，使转印纸或膜上的图案转印到涂覆有热转印涂层的基材上的一种工艺。该技术能够提供色彩鲜艳、层次丰富的转印图案，达到仿木纹、石像等目的，可以节省大量不可再生的天然资源。

2、在热转印粉末涂料发展之初，配套的聚酯树脂类型比较少。为了解决热转印油墨的渗透、转印黏纸等问题，通常是增加聚酯树脂中多官能度单体，或提升聚酯树脂的反应活性。上述调整虽然有利于提高转印性能，但不利于在聚酯树脂固化时充分熔融流平，导致涂膜的流平性能较差。

3、随着技术的发展，开发了更多适用于热转印粉末涂料的聚酯树脂，主要还是利用增加酸值方式提高粉末涂层的交联密度解决热转印过程中黏纸问题，同时该系列聚酯树脂因支化程度不高，所以黏度不大，在粉末涂料固化过程中具有相对充分的时间进行流平，因而可在不影响转印性能下提升流平性能。

4、然而，随着人民审美水平的提升，对粉末涂层的外观流平提出了更高的要求。同时，在提升流平性能后对转印性能的要求更高，在高流平外观下转印过程中残留的油印更加突出，因此需要进一步提升转印性能和流平性能。

5、另一方面，由于三缩水甘油异氰尿酸酯(tgic)具有一定的生理毒性，开发替代tgic固化的粉末涂料已是大势所趋。羟烷基酰胺是目前最普及的一种替代tgic的固化剂，其性能接近tgic固化体系，并且环保无毒害。但是在粉末涂料的固化时，由于tgic与羟烷基酰胺的反应活性不同、固化机理不同，调整固化剂的类型对于涂层的性能产生了较大的影响，如直接使用tgic型配套聚酯树脂，用羟烷基酰胺进行固化，会导致所得涂层存在撕纸困难、油印多、流平和耐热性能变差的问题。而且羟烷基酰胺作为固化剂所得涂层的抗泛黄性不佳，涂膜光泽度不易做高。因此，常见的饱和端羧基聚酯树脂难以通用于tgic和羟烷基酰胺固化体系。

6、cn102634269a公开了一种铝型材用木纹粉末涂料，其是以饱和端羧基聚酯树脂为成膜树脂、羟烷基酰胺作为固化剂，得到了低固化温度的热转印粉末涂料。并在涂料中加入聚乙烯蜡，使涂膜在热转印的时候不粘纸，从而改善热转印涂料的撕纸效果。然而通过物理混合在粉末涂料中的聚乙烯蜡在涂层固化时受到聚合物基质的阻碍作用，难以上浮到涂膜表面，从而对热转印涂料的撕纸效果的改善作用有限。

7、cn107778466a公开了一种haa固化热转印型粉末涂料用聚酯树脂及其制备方法，其公开了以二元醇、多元醇、二元酸、端羟基硅油等为原料制备端羧基饱和聚酯树脂。通过调整二元酸的类型，或加入聚二甲基硅氧烷来调整聚酯树脂的转印效果。但是该聚酯树脂中加入的聚二甲基硅氧烷是线性结构，在实际使用中，聚二甲基硅氧烷在涂层固化时受到聚合物基质的阻碍作用，难以上浮到涂膜表面，从而对热转印涂料的撕纸效果的改善作用有限。而加入过量的聚二甲基硅氧烷反而会是涂料的流平性能变差。

8、cn112142965a公开了一种含硅聚酯树脂及其制备方法和一种低表面张力的粉末涂料，其公开了在聚酯的制备过程中加入硅油、氯硅烷、烷基硅烷、芳香基硅烷或硅树脂，从而降低树脂和涂料的表面张力。实施例中制备聚酯是采用的含硅原料为二甲基硅油、苯基三甲氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷。然而这些含硅原料均为线性结构，在涂料成膜过程中，有机硅链段会包埋在聚合物链段中，难以迁移到涂膜表面，因此对涂膜的表面张力性能的降低作用有限。并且该发明并未将含硅聚酯树脂应用到热转印涂料。

9、cn112457749a公开了一种种热转印涂料及其制备方法，其是以羟基聚酯树脂和氨基树脂作为成膜体系的溶剂型树脂。虽然该发明公开了涂料中采用部分支链型羟基聚酯树脂，但是该发明申请说明书中记载的是树脂的高羟值使固化后的涂层交联密度变大，使涂膜不沾纸，却并未记载聚酯的支链型结构对涂料的热转印性能有何影响。

10、cn113956472a公开了聚酯树脂及其制备方法和应用，其是在饱和端羧基聚酯树脂的制备过程中加入线性聚酰胺低聚物，并将所得聚酯树脂用于卷材转印的粉末涂料。但是该粉末涂料在不加褐煤酸钠的情况下，粉末涂料的储存稳定性较差，且转印撕纸轻微粘纸。可见，在饱和端羧基聚酯树脂的制备过程中只加入线性聚酰胺低聚物不能得到转印不粘纸的粉末涂料。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本发明提供一种羟烷基酰胺固化热转印粉末涂料及其制备方法、应用。本发明所得热转印粉末涂料具有安全环保、附着力和油墨渗透性好、转印效果优异的特点，且耐湿热、耐中性盐雾性能优异。

2、为了达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

3、一种羟烷基酰胺固化热转印粉末涂料，以质量份计，所述粉末涂料包括以下组分：支链化合物改性的饱和端羧基聚酯树脂40-60份，羟烷基酰胺3-5份，颜料2-20份，填料20-45份，助剂0.1-3份。

4、所述支链化合物为含支链结构的二元醇和含支链结构的聚硅氧烷。所述支链化合物是指可以通过聚合反应接入到聚合物分子链上，并在聚合物分子链上形成大于3个碳原子的或硅原子支链结构的化合物。

5、进一步地，所述含支链结构的二元醇为2-正丁基-1,3-丙二醇或/和2-正戊基丙烷-1,3-二醇。

6、所述含支链结构的聚硅氧烷为含单端双醇羟基结构的聚硅氧烷。

7、进一步地，所述含支链结构的聚硅氧烷为信越x-22-176dx，信越x-22-176f，信越x-220176gx-a中的一种或多种。

8、进一步地，所述含支链结构的二元醇与所述含支链结构的聚硅氧烷的质量比为0.25:1-4:1。

9、进一步地，所述含支链结构的二元醇与所述含支链结构的聚硅氧烷的质量比为0.5:1-3:1。

10、进一步地，所述含支链结构的二元醇与所述含支链结构的聚硅氧烷的质量比为0.5:1-2:1。

11、进一步地，所述含支链结构的二元醇与所述含支链结构的聚硅氧烷的质量比为1:1。

12、进一步地，以质量百分比计，所述支链化合物改性的饱和端羧基聚酯树脂包括如下组分：

13、芳香族二元羧酸50-65％，含支链结构的二元醇和含支链结构的聚硅氧烷1-7％，二元醇25-40％，三元醇0.01-1％，酸解剂5-15％，酯化催化剂0.05-0.15％，抗氧剂0.01-1％。

14、进一步地，所述芳香族二元羧酸为对苯二甲酸和间苯二甲酸中的一种或多种；所述二元醇为1,3-丙二醇和新戊二醇中的一种或多种；所述三元醇为三羟甲基丙烷和三羟甲基乙烷中的一种或多种。

15、进一步地，所述酸解剂为间苯二甲酸、偏苯三酸酐和均苯四酸酐中的一种或多种。

16、进一步地，所述酯化催化剂为单丁基氧化锡。

17、进一步地，所述抗氧剂为抗氧剂168，抗氧剂1076，抗氧剂1010中的一种或多种。

18、进一步地，所述支链化合物改性的饱和端羧基聚酯树脂酸值为30-60mgkoh/g。

19、进一步地，所述支链化合物改性的饱和端羧基聚酯树脂酸值为30-50mgkoh/g。

20、进一步地，所述支链化合物改性的饱和端羧基聚酯树脂酸值为30-40mgkoh/g。

21、进一步地，所述支链化合物改性的饱和端羧基聚酯树脂酸值为30-36mgkoh/g。

22、进一步地，所述支链化合物改性的饱和端羧基聚酯树脂中含支链结构的二元醇和含支链结构的聚硅氧烷的质量百分比为2-6％。

23、进一步地，所述支链化合物改性的饱和端羧基聚酯树脂中含支链结构的二元醇和含支链结构的聚硅氧烷的质量百分比为4-6％。

24、进一步地，所述支链化合物改性的饱和端羧基聚酯树脂中含支链结构的二元醇和含支链结构的聚硅氧烷的质量百分比为5-6％。

25、进一步地，所述支链化合物改性的饱和端羧基聚酯树脂的制备方法包括如下步骤：

26、将配方量的二元醇、三元醇、含支链结构的二元醇和/或含支链结构的聚硅氧烷投入反应釜中，加热至物料融化，随后将配方量的芳香族二元羧酸和酯化催化剂依次投入反应釜中，在氮气氛中缓慢升温至235-255℃，反应2-5h，待体系澄清无颗粒后取样检测酸值，待酸值达到5-15mgkoh/g时加入酸解剂，并维持温度235-250℃下反应2-5h，取样检测酸值，待酸值达到50-65mgkoh/g时，降温至230-240℃，真空缩聚，使得酸值达到30-40mgkoh/g，随之后降温至190-230℃，加入抗氧剂并继续反应5-30min，出料即得到支链化合物改性的饱和端羧基聚酯树脂。

27、进一步地，所述颜料包括钛白粉、炭黑、氧化铁、有机黄、有机红中的一种或多种。

28、进一步地，所述填料为碳酸钙、硫酸钡、硅微粉、云母粉、高岭土中的一种或多种。

29、进一步地，所述助剂为流平剂、脱气剂、消光剂、砂纹剂、增光剂中的一种或多种。

30、本发明提供一种羟烷基酰胺固化热转印粉末涂料的制备方法，包括如下步骤：

31、s1：制备支链化合物改性的饱和端羧基聚酯树脂；

32、s2:称取各原料组分，将各原料组分加入到高速混料机中混合均匀，得到混合料；

33、s3：将混合料加入到挤出机中熔融挤出，所述熔融挤出的进料温度为110-120℃，出料温度为110-115℃；

34、s4：将熔融挤出后的物料送入压片机中进行压片；

35、s5：将压片后的产物送入粉碎机中进行粉碎，然后进行筛分，得到粉末涂料成品。

36、进一步地，所述熔融挤出是指用双螺杆挤出机对预混合后的原材料进行熔融，使混合料混炼均匀，并将混炼均匀的物料挤出。

37、进一步地，所述粉碎是用acm磨进行分级粉碎。

38、进一步地，所述筛分是用标准筛进行筛分，选取粒径为20-60微米的粉末。

39、本发明提供一种羟烷基酰胺固化热转印粉末涂料的应用，其应用于铝型材、铝地板、卷材的热转印。

40、本发明的有益效果如下：

41、(1)本发明的热转印粉末涂料采用羟烷基酰胺作为固化剂，安全环保，固化温度低，节约能源。

42、(2)本发明热转印粉末涂料的成膜树脂选择为支链化合物改性的饱和端羧基聚酯树脂，支链化合物为含支链结构的二元醇和含支链结构的聚硅氧烷。通过采用支链型二元醇或聚硅氧烷对饱和端羧基聚酯树脂进行改性，支链型二元醇或聚硅氧烷通过共聚接入到聚酯树脂的分子链段中，在固化成膜时，疏水性的支链结构迁移到涂膜表面，降低了涂层的表面张力，从而提升了粉末涂料的转印撕纸效果。

43、(3)通过选取含支链结构的二元醇和含支链结构的聚硅氧烷的类型，并调整二者的用量，平衡了热转印粉末涂料的涂层的流平性、油墨渗透性能、撕纸效果和涂膜的机械应用，从而使所得粉末涂料具有优异的热转印效果和应用性能。