CN102417590A - 一种60/40型高Tg混合型聚酯树脂的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种60/40型高Tg混合型聚酯树脂的制备方法，包括合成工序、抽真空工序、固化工序，在合成工序中，在原材料中加入三羟甲基丙烷和1，4-环己烷二甲酸，其与新戊二醇的摩尔比例分别为：1∶10-25和1∶5-8。本发明与现有技术相比，通过加入一定量的高支化度单体，增强了树脂的活性，缩短了胶化时间；降低真空温度，延长真空时间，使树脂分子量分布更加均匀，对板面有一定的改善效果。除了玻璃化温度有明显提高外，板面的耐水煮性能也有很大的改善，这就大大增加了粉末涂料的实用性和应用领域，具有广阔的市场前景。玻璃化温度较高，可达到68℃左右，大大提高了树脂的储存稳定性。
Description
技术领域：
本发明涉及一种热固性混合型聚酯树脂的制备方法，特别涉及一种60/40型高Tg混合型聚酯树脂的制备方法。
背景技术：
粉末涂料以其无污染、节省能源并且可回收利用，综合性能也十分优异等优点，在涂料工业中占有很大的优势，近年来得到了快速的发展。混合型聚酯树脂与环氧树脂固化，主要应用于户内，具有很好的装饰性能和耐酸、耐碱、耐腐蚀性能。混合型聚酯树脂主要有50/50、60/40和70/30三种类型。
通常60/40混合型聚酯树脂的制备方法为：将釜温升至100℃左右，加入新戊二醇、乙二醇、二乙二醇、二甲基1-3丙二醇、精对苯二甲酸、己二酸、单丁基氧化锡，在氮气保护下升温到245℃，维持此温度，直到反应物的酸值为18-22mgKOH/g，降温至230℃，进行减压真空操作，直至反应物的酸值为6-9mgKOH/g，降釜温至210℃以下，投入偏苯三酸酐，维持此温度至反应物酸值为45-55mgKOH/g，然后投入固化促进剂和抗氧化剂，维持15-30分钟即完成。
将制备出的热固性聚酯树脂加入填料、流平剂、增光剂、固化剂混合均匀后经挤出机挤出，用磨粉机磨碎，然后过筛成粉末涂料。此种方法制备出的粉末涂料固化条件为180～200℃/10-15分钟，施工方便，便于回收，节能环保。
60/40型树脂是为了降低成本，在50/50基础上开发出来的低固化剂用量的混合型树脂，随着环氧树脂价格的居高不下，60/40型树脂越来越多的替代50/50型，在市场上的比例不断增大。
混合型树脂由于应用于室内，对户外耐候性能没太大要求，所以树脂的玻璃化温度一般不高，基本上在52-57℃左右。但由于地球气温的普遍升高，特别是一些亚热带国家，温度偏高，较低的玻璃化温度使树脂的储存稳定性下降。
发明内容：
本发明所要解决的技术问题是提供一种60/40型高Tg混合型聚酯树脂的制备方法。
本发明解决技术问题的技术方案为：一种60/40型高Tg混合型聚酯树脂的制备方法，包括合成工序、抽真空工序、固化工序：
在合成工序中，在原材料中加入三羟甲基丙烷和1，4-环己烷二甲酸，其与新戊二醇的摩尔比例分别为：1∶10-25和1∶5-8。
在合成工序中，乙二醇、二乙二醇、新戊二醇、己二酸、对苯二甲酸、单丁基氧化锡的摩尔比例为15-20∶4-7∶10-25∶1.5-3.5∶25-35∶0.5-1.5。
所述的抽真空工序中，真空度为＜0.090MPa，时间为2.5h，
在固化工序中，控制树脂的粘度在0.4-0.6Pa.s，提高树脂玻璃化温度的同时保证板面流平性能。
本发明与现有技术相比，通过加入一定量的高支化度单体，增强了树脂的活性，缩短了胶化时间；降低真空温度，延长真空时间，使树脂分子量分布更加均匀，对板面有一定的改善效果。除了玻璃化温度有明显提高外，板面的耐水煮性能也有很大的改善，这就大大增加了粉末涂料的实用性和应用领域，具有广阔的市场前景。玻璃化温度较高，可达到68℃左右，大大提高了树脂的储存稳定性。
具体实施方式：
下面结合实施例对本发明做详细叙述：
实施例1：
A：合成工序：在合成釜中，将釜温升至90～100℃，依次投入新戊二醇3.68kg、乙二醇2.5kg、二乙二醇1.0kg、精对苯二甲酸12kg、己二酸0.8kg和单丁基氧化锡22g。投完料后封釜升温，同时充入氮气进行生产保护，待温度上升到245℃时维持反应2小时，待反应釜顶温降至70℃以下取样进行检测，酸值在18～22mgKOH/g；
B：抽真空工序：降釜温至230℃，进行真空操作，反应釜真空度小于-0.090MPa，维持此条件反应2小时，取样检测酸值在6-9mgKOH/g；
C：固化工序：降釜温至210℃以下，投入偏苯三酸酐1.25kg，在205-210条件下维持反应1小时，取样检测酸值在45-55mgKOH/g，粘度在0.2-0.4Pa.s。然后投入固化促进剂乙基三苯基溴化磷70g，维持20分钟结束反应，放料。
D：混合工序：将制备出的热固型纯聚酯加入固化剂、填料、流平剂、增光剂混合均匀后，经挤出机熔融挤出，用磨粉机磨成粉末涂料。
实施例2：
除A合成工序为：在合成釜中，将釜温升至90～100℃，依次投入新戊二醇3.68kg、乙二醇2.3kg、二乙二醇1.0kg、三羟甲基丙烷0.2kg、精对苯二甲酸12kg、己二酸0.8kg和单丁基氧化锡22g。投完料后封釜升温，同时充入氮气进行生产保护，待温度上升到245℃时维持反应2小时，待反应釜顶温降至70℃以下取样进行检测，酸值在18～22mgKOH/g；
C固化工序中粘度控制在0.4-0.5Pa.s外，其余工序与实施例1相同。
实施例3：
除A合成工序为：在合成釜中，将釜温升至90～100℃，依次投入新戊二醇3.68kg、乙二醇2.5kg、二乙二醇1.0kg、三羟甲基丙烷0.3kg、精对苯二甲酸12kg、己二酸0.4kg、1，4-环己烷二甲酸0.5kg和单丁基氧化锡22g。投完料后封釜升温，同时充入氮气进行生产保护，待温度上升到245℃时维持反应2小时，待反应釜顶温降至70℃以下取样进行检测，酸值在18～22mgKOH/g；
B工序中维持反应时间为1小时外，其余工序与实施例2相同。
实施例4：
除A合成工序中新戊二醇加入量为4.0kg，1，4-环己烷二甲酸加入量为1.0kg外，其余工序与实施例3相同。
实施例5：
除B抽真空工序中真空反应温度为220℃，真空反应时间为2.5小时；
C固化工序中粘度控制在0.4-0.6Pa.s外，其余工序与实施例4相同。
本发明的酸值按照GB/T 6743-2008的标准进行检测。
本发明的粘度按照GB/T 9751.1-2008的标准进行检测。
本发明的软化点按照GB/T 12007.6-1989的标准进行检测。
本发明的玻璃化温度按照GB/T 19466.2-2004的标准进行检测。
实施例1-5所制备的混合型聚酯树脂的一次性能指标如表1所示：
表1：
由表1可以看出：常规工艺生产的聚酯玻璃化温度普遍偏低，只能满足一般领域用途，加入一定量高支化度单体，明显提高树脂的分子量和分子结构的复杂程度，从而提高了树脂的玻璃化温度。
本发明的冲击按照GB/T 1732-1993的标准进行检测。
本发明的胶化时间按照GB/T 16995-1997的标准进行检测。
本发明的流平性按照GB/T 1750-1979的标准进行检测。
本发明的光泽按照GB/T 9754-2007的标准进行检测。
本发明的水煮按照GB/T 1733-1993的标准进行检测。
实施例1-5的固化条件为180℃/12min。
实施例1-5所制备树脂配成的粉末涂料的二次性能指标如表2所示：
表2：
由表2可以看出：加入一定量的高支化度单体，增强了树脂的活性，缩短了胶化时间，对板面的流平性能有一定的影响，降低真空温度，延长真空时间，使树脂分子量分布更加均匀，对板面有一定的改善效果。除了玻璃化温度有明显提高外，板面的耐水煮性能也有很大的改善，这就大大增加了粉末涂料的实用性和应用领域，具有广阔的市场前景。
Claims (4)
1.一种60/40型高Tg混合型聚酯树脂的制备方法，包括合成工序、抽真空工序、固化工序，其特征在于：
在合成工序中，在原材料中加入三羟甲基丙烷和1，4-环己烷二甲酸，其与新戊二醇的摩尔比例分别为：1∶10-25和1∶5-8。
2.根据权利要求1所述的一种60/40型高Tg混合型聚酯树脂的制备方法，其特征在于：
在合成工序中，乙二醇、二乙二醇、新戊二醇、己二酸、对苯二甲酸、单丁基氧化锡的摩尔比例为15-20∶4-7∶10-25∶1.5-3.5∶25-35∶0.5-1.5。
3.根据权利要求1所述的一种60/40型高Tg混合型聚酯树脂的制备方法，其特征在于：
所述的抽真空工序中，真空度为＜-0.090MPa，时间为2.5h。
4.根据权利要求1所述的一种60/40型高Tg混合型聚酯树脂的制备方法，其特征在于：
在固化工序中，控制树脂的粘度在0.4-0.6Pa.s。
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