CN103435789B - 一种卷材面漆用高耐候自洁型聚酯树脂及其制备方法 - Google Patents

一种卷材面漆用高耐候自洁型聚酯树脂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

一种卷材面漆用高耐候自洁型聚酯树脂及其制备方法，该聚酯树脂由多元醇混合物和多元酸混合物在有机锡催化剂作用下进行聚合反应，然后用溶剂稀释而制得，该聚酯树脂的各原料组份及重量%含量为：多元醇混合物18-35重量%，多元酸混合物22-45重量%，有机锡催化剂0.05-0.3重量%，溶剂30-50重量%。由于采用多元酸混合物和多元醇混合物进行酯化反应，再与氨基树脂交联，得到的漆膜具有10年以上的耐候性，加之采用含磺酸盐基团多元酸，使树脂具有亲水性，从而获得自洁功能。

Description

一种卷材面漆用高耐候自洁型聚酯树脂及其制备方法
技术领域
本发明涉及化学工业、建筑行业、装潢行业等部门，也就是说，本发明涉及一种建筑用涂料，具体地说，涉及一种卷材面漆用高耐候自洁型聚酯树脂及其制备方法。
背景技术
预涂卷材涂料经过十多年的发展过程，已广泛应用于建筑、家电、商业等领域。特别在建筑方面使用越来越广泛。卷材面漆涂层的质量体现了彩涂板的价值所在。目前市场虽然已有自清洁功能的彩涂板材，但用户进一步要求在自清洁功能的基础上具有高耐候特性的彩涂板，以减少维护和更换的成本。传统的聚酯卷材面漆在室外的耐候性只有5年，氟碳涂料可以保证室外20年以上的耐候性，但高昂的价格令人却步，且不具备自清洁功能。
发明内容
本发明旨在提供一种卷材面漆用高耐候自洁型聚酯树脂及其制备方法。该聚酯树脂由多元醇混合物和多元酸混合物在有机锡催化剂作用下，进行聚合反应，然后用溶剂稀释而制得，也就是，首先将新戊二醇和间苯二甲酸-5-磺酸钠加入反应釜反应成预聚物，再将其他多元酸混合物和多元醇混合物加入反应釜，在有机锡催化剂作用下，继续反应；用脂肪族的多元酸来替代芳香族的多元酸，使所述树脂的分子结构更加稳定，使涂料的室外耐候性可达十年以上，克服了传统聚酯卷材面漆存在的缺陷，而且价格比氟碳涂料便宜，具自清洁功能，适应市场需求。
本发明的技术方案如下：
一种卷材面漆用高耐候自洁型聚酯树脂，其特点是，该聚酯树脂由多元醇混合物和多元酸混合物在有机锡催化剂作用下，进行聚合反应，然后用溶剂稀释而制得，各原料组份及重量%含量为：
其中，所述的多元醇混合物的组份及重量%含量为：
所述的多元酸混合物的组份及重量%含量为：
本发明中所述的有机锡催化剂，选自二月桂酸二丁基锡，二甲基二乙酸锡或二丁基二乙酸锡中的一种。
本发明中所述溶剂的组份及重量%含量为
其中，所述二元酸酯是由丁二酸二甲酯、戊二酸二甲酯和己二酸二甲酯以重量比1∶1∶1组成。
本发明所述的卷材面漆用聚酯树脂的制备方法如下：，按权利要求1所述的配比，首先将新戊二醇和间苯二甲酸-5-磺酸钠加入反应釜反应成预聚物，再将其他多元酸混合物和多元醇混合物加入反应釜继续反应；物料加热至120-180℃，再加入有机锡催化剂，继续加热至220-240℃，反应时间8-10小时，然后用溶剂稀释物料至固体含量为55-65重量%。
具体操作如下：首先将新戊二醇和间苯二甲酸-5-磺酸钠加入反应釜，慢慢加热至225℃，反应成预聚物，反应至酸值小于1后冷却到160℃，再将其他的多元酸混合物和多元醇混合物加入反应釜，物料加热至120-180℃，再加入有机锡催化剂，继续加热至220-240℃，反应时间8-10小时，直至反应达到酸值25-45mgKOH/g，粘度20-40秒，然后用溶剂稀释物料至固体含量55-65重量%。
聚酯树脂的技术指标及实测结果如下：
项目 指标 实测结果
质量固体含量% 55-65 58-62
粘度秒* 20-40 23-35
酸值mgKOH/g 25-45 29-42
分子量 2000-5000 2400-4500
玻璃化温度℃ 15-35 18-32
羟值mgKOH/g 120-170 130-150
本发明的技术效果是明显的，本发明所述的卷材面漆用高耐候自洁型聚酯树脂是通过采用多元酸和多元醇进行酯化反应，再与氨基树脂交联，故得到的漆膜具有户外10年以上的耐候性。再加上用脂肪族的多元酸来替代芳香族的多元酸，使合成的聚酯树脂具有良好的稳定性和保色、保光性，提高了树脂的户外耐久性和使用寿命。采用含环己烷结构的单体，来达到树脂的柔韧性、耐候性。采用含磺酸盐基团的多元酸使树脂具有亲水性，达到自清洁的功效。
具体实施方式
下面列举一些实施例对本发明作进一步具体说明，但本发明决不局限于这些实施例。
实施例1
将215.5千克的新戊二醇，14千克间苯二甲酸-5-磺酸钠加入反应釜，慢慢加热至225℃，反应至酸值小于1后冷却到160℃再将198千克的三羟甲基丙烷，34千克的季戊四醇，105千克二羟甲基丙酸，104千克的己二醇，98千克的己二酸，320千克1，4环己烷二甲酸，360千克1，2环己烷二甲酸酐，加入反应釜，慢慢加热至160℃，待熔融后加入2.9千克二月桂酸二丁基锡催化剂，继续加热至225℃，反应时间控制在9.5小时，最后反应达到酸值29mgKOH/g，粘度35秒，出水量135千克，然后用65千克二甲苯，540千克含C9-C10的重芳烃溶剂（是美国Exxon公司生产的“Solvesso150均三甲苯产品”），120千克丙二醇甲醚醋酸酯和82千克二元酸酯对稀至固体含量62wt%，过滤，包装。
性能测试如下：
项目 测试结果
质量固体含量% 62
粘度秒 35
酸值mgKOH/g 29
分子量 2400
玻璃化温度℃ 18
羟值mgKOH/g 150
实施例2
将217.2千克的新戊二醇，20千克间苯二甲酸-5-磺酸钠加入反应釜，慢慢加热至230℃，反应至酸值小于1后冷却到160℃再将181千克的三羟甲基丙烷，50千克的季戊四醇，85千克的己二醇，110.5千克二羟甲基丙酸，11千克叔碳酸缩水甘油酯，113.5千克的己二酸，227千克的1，4环己烷二甲酸，420千克1，2环己烷二甲酸酐，加入反应釜，慢慢加热至170℃，待熔融后加入2.6千克二甲基二乙酸锡催化剂，继续加热至230℃，反应时间控制在9小时，最后反应达到酸值35mgKOH/g，粘度30秒，出水量127千克，然后用56千克二甲苯，541.2千克含C9-C10的重芳烃溶剂，141.5千克丙二醇甲醚醋酸酯和135千克二元酸酯对稀至固体含量60wt%，过滤，包装。
性能测试如下：
项目 测试结果
质量固体含量% 60
粘度秒 30
酸值mgKOH/g 35
分子量 3500
玻璃化温度℃ 25
羟值mgKOH/g 140
实施例3
将223.6千克的新戊二醇，17.5千克间苯二甲酸-5-磺酸钠加入反应釜，慢慢加热至235℃，反应至酸值小于1后冷却到160℃再将201千克的三羟甲基丙烷，48千克的季戊四醇，114千克二羟甲基丙酸，60.5千克的己二醇，105.5千克的己二酸，260千克的1，4环己烷二甲酸，403千克1，2环己烷二甲酸酐，17.5千克间苯二甲酸-5-磺酸钠加入反应釜，慢慢加热至180℃，待熔融后加入2.3千克二丁基二乙酸锡催化剂，继续加热至235℃，反应时间控制在8小时，最后反应达到酸值42mgKOH/g，粘度23秒，出水量130千克，然后用52千克二甲苯，615千克含C9-C10的重芳烃溶剂，170千克丙二醇甲醚醋酸酯和108千克二元酸酯对稀至固体含量58wt%，过滤，包装。
性能测试如下：
项目 测试结果
质量固体含量% 58
粘度秒 23
酸值mgKOH/g 42
分子量 4500
玻璃化温度℃ 32
羟值mgKOH/g 130

Claims (3)

1.一种卷材面漆用高耐候自洁型聚酯树脂，其特征在于：该聚酯树脂由多元醇混合物和多元酸混合物在有机锡催化剂作用下，进行聚合反应，然后用溶剂稀释而制得，各原料组份及重量％含量为：
其中，所述的多元醇混合物的组份及重量％含量为：
所述的多元酸混合物的组份及重量％含量为：
所述的溶剂的组成及重量％含量为：
其中，所述二元酸酯由丁二酸二甲酯、戊二酸二甲酯和己二酸二甲酯以重量比1∶1∶1组成。
2.根据权利要求1所述的卷材面漆用高耐候自洁型聚酯树脂，其特征在于：所述的有机锡催化剂选自二月桂酸二丁基锡、二甲基二乙酸锡或二丁基二乙酸锡中的一种。
3.一种按照权利要求1所述的卷材面漆用高耐候自洁型聚酯树脂的制备方法，其特征在于：按权利要求1所述的配比，首先将新戊二醇和间苯二甲酸-5-磺酸钠加入反应釜反应成预聚物，再将其他多元酸混合物和多元醇混合物加入反应釜继续反应；物料加热至120-180℃，再加入有机锡催化剂，继续加热至220-240℃，反应时间8-10小时，然后用溶剂稀释物料至固体含量为55-65重量％。
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