CN106317391A - 一种粉末涂料用聚酯树脂的制备方法 - Google Patents

一种粉末涂料用聚酯树脂的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种粉末涂料用聚酯树脂的制备方法，包括以下步骤，(1)将配方量的新戊二醇，乙二醇，二甘醇与对苯二甲酸，间苯二甲酸进行酯化反应；(2)任选地，加入新戊二醇或者间苯二甲酸校正至酸值为34±2mg KOH/g；(3)真空环境下，继续聚合至反应结束获得最终聚酯树脂产品；其中各种物料的投料比为：新戊二醇：26wt％‑36wt％；乙二醇：2wt％‑4wt％；二甘醇：2wt％‑4wt％；对苯二甲酸：50wt％‑60wt％；间苯二甲酸：5wt％‑10wt％，所述wt％相对于所有物料投料的总重量。

Description

一种粉末涂料用聚酯树脂的制备方法
技术领域
本发明涉及一种粉末涂料用聚酯树脂的合成方法，特别地，本发明提供了一种具有高流平性的粉末涂料用聚酯树脂的合成方法。
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。热固性粉末涂料以其优异的保护性，装饰性以及附着力和表面性能，被广泛应用于金属底材。但由于应用范围越来越广，一些户外用品(如建筑用铝型材，铝合金幕板墙，交通设施，户外家具和花园设施)，以及长期在潮湿环境下工作的室外用品(如洗衣机，电冰箱等家用电器和厨卫用品)对涂层的耐水性，耐水煮性的要求越来越苛刻。为了满足这些特殊产品的应用，在兼顾板面流平性，光泽度等外观需求外，粉末涂料的耐水性能需要提升。
发明内容
本发明提供了一种粉末涂料用聚酯树脂的制备方法，包括以下步骤，
(1)将配方量的新戊二醇，乙二醇，二甘醇与对苯二甲酸，间苯二甲酸进行酯化反应；
(2)任选地，加入新戊二醇或者间苯二甲酸校正至酸值为34±2mg KOH/g；
(3)真空环境下，继续聚合至反应结束获得最终聚酯树脂产品；
其中各种物料的投料比为：
新戊二醇：26wt％-36wt％
乙二醇：2wt％-4M％
二甘醇：2wt％-4wt％
对苯二甲酸：50wt％-60wt％
间苯二甲酸：5wt％-10 wt％
相对于所有物料投料的总重量。
任选地，所述的酯化反应中可加入酯化催化剂0-0.5M％，相对于所有物料投料的总重量。
任选地，所述的酯化反应中可加入抗氧剂G0-0.5M％，相对于所有物料投料的总重量。
任选地，所述的反应结束前可加入剂固化促进剂0-0.5M％，相对于所有物料投料的总重量。
在一个优选的实施例中，本发明所公开的一种粉末涂料用聚酯树脂的制备方法，包括以下步骤，
(1a)加入配方量新戊二醇，乙二醇，二甘醇至反应釜中，常压升温至150℃±2℃，熔融，再投入配比量的对苯二甲酸和酯化催化剂；反应温度逐渐升温180-190℃开始酯化反应；
(1b)待反应温度升至260℃±2℃时，控制反应温度不变；当蒸馏柱顶气温降至小于80℃时，降温至250℃；
(1c)加入间苯二甲酸，抗氧剂G，在250℃±2℃条件下，控制反应温度不变；当蒸馏柱顶气温降至小于80℃时，取样，测价差值，酸值；
(2)任选地，加入新戊二醇或者间苯二甲酸校正至酸值为34±2mg KOH/g；
(3a)逐步抽真空至40-60mmHg，在250℃真空条件下继续反应30-50min；
(3b)恢复常压逐渐降温至195℃，加入抗氧剂H和固化促进剂，搅拌反应20-30min，出料；
其中各种物料的投料比为
新戊二醇：26wt％-36wt％
乙二醇：2wt％-4wt％
二甘醇：2wt％-4M％
对苯二甲酸：50wt％-60wt％
酯化催化剂：0-0.5wt％
间苯二甲酸：5wt％-10 wt％
抗氧剂G：0-0.5wt％
抗氧剂H：0-1wt％
固化促进剂：0-0.5wt％；
相对于所有物料投料的总重量。
所述的酯化催化剂可选自单丁基氧化锡，二丁基氧化锡，二羟基丁基氯化锡，草酸亚锡中的一种或者两种。优选地，所述的酯化催化剂为单丁基氧化锡。
所述的固化促进剂可以选自四乙基溴化铵，四甲基溴化铵，苄基三乙基氯化铵，乙基三苯基溴化磷中的一种或几种。优选地，所述的固化促进剂为乙基三苯基溴化磷。
所述的抗氧剂G和抗氧剂H可以为相同的或不同的抗氧剂，所述抗氧剂选自受阻酚类抗氧剂和/或亚磷酸酯类抗氧剂，优选为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和/或双十八烷基季戊四醇双亚磷酸酯
Irganox1010和/或SONGNOX6180.
本发明还提供了一种粉末涂料用聚酯树脂，该聚酯树脂通过上述方法得到。
本发明还提供一种粉末涂料及其制备方法，所述的粉末涂料通过如下方法得到：
将上述聚酯树脂，固化剂，钛白粉，硫酸钡，流平剂及安息香按比例常温下混合，200℃固化10分钟得到所述的粉末涂料。
所述的固化剂为TGIC。
所述的流平剂有宁波南海公司的流平剂GLP503/588，首诺公司的流平剂ModaflowPowder III/2000、Worlee-chemie公司的流平剂PV88/P67等。
所述的各物料的投料比(重量比)为聚酯树脂∶固化剂∶流平剂∶安息香为270～300∶0～30∶0～10∶0～10；优选为279∶21∶5∶2。
技术效果
饱和聚酯树脂的合成是多元酸和多元醇的缩聚反应。
在本发明中，我们使用的酸是对苯二甲酸和间苯二甲酸，二者均具有苯环结构，苯环具有非常稳定的分子结构，故合成聚酯后耐水性较己二酸，富马酸等脂肪酸具有明显优势；醇类我们使用了新戊二醇，乙二醇，因其稳定的化学结构，在合成聚酯后耐水性也较其他醇类优异。
聚合物的粘性流动是分子链重心沿流动方向发生位移和链间相互滑移的结果。在分子量相近的情况下，分子链越柔顺，分子链间更易旋转和滑移，表观粘度会相应的降低，同时抗冲击性能也会得到一定提升。
本发明公开的聚酯树脂除了满足一定耐水性外，由于在聚酯树脂骨架中引入了一定量的醚键基团，分子链的柔韧性大大提升，具体性能方面表现为粉末涂料体系在流平过程中阻力减少，更有利于得到优异的流平，同时具有较好的机械性能。
实施例
1.反应步骤
(1)在备有加热装置，搅拌棒和蒸馏柱的反应釜中，加入配方量新戊二醇，乙二醇，二甘醇，常压升温至150℃±2℃，再投入配比量的对苯二甲酸和单丁基氧化锡，边搅拌边逐渐升温；
(2)物料温度升高到180-190℃时，酯化反应开始，酯化水开始生成并通过蒸馏柱蒸出，控制蒸馏柱顶端蒸汽温度在100℃±0.2℃；逐渐升温，边酯化反应边酯化水馏出，待料温升至260℃±2℃时，进行保温反应；当蒸馏柱顶气温降至小于80℃时，保温结束；
(3)加入间苯二甲酸，抗氧剂G，在250℃±2℃条件下保温反应当蒸馏柱顶气温降至小于80℃时，保温结束；
(4)保温反应结束后，取样测价差值，酸值，加入多元醇或者多元酸；校正至酸值为34±2mg KOH/g；
(5)校正完成后，逐步抽真空至40-60mmHg，在250℃的真空条件下继续反应30-50min；
(6)减压反应结束后，逐渐降温至195℃，加入抗氧剂H和固化促进剂，搅拌反应20-30min，出料；冷却粉碎后，得到一种无色或者浅黄色透明颗粒状物。
2.测试方法
3.生产聚酯及生产粉末涂料的原料及供应商
4.实施例
1)聚酯树脂配比及其树脂性能测试(说明：C为对比实施例)
2)粉末涂料组分配比及其涂抹性能
可以看出所得到的粉末涂料具有良好的流平性并且通过了冲击性测试。

Claims (7)

1.一种粉末涂料用聚酯树脂的制备方法，包括以下步骤，
(1)将配方量的新戊二醇，乙二醇，二甘醇与对苯二甲酸，间苯二甲酸进行酯化反应；
(2)任选地，加入新戊二醇或者间苯二甲酸校正至酸值为34±2mgKOH/g；
(3)真空环境下，继续聚合至反应结束获得最终聚酯树脂产品；
其中各种物料的投料比为
新戊二醇：26wt％-36wt％
乙二醇：2wt％-4wt％
二甘醇：2wt％-4wt％
对苯二甲酸：50wt％-60wt％
间苯二甲酸：5wt％-10wt％
相对于所有物料投料的总重量。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，任选地，所述的酯化反应中可加入酯化催化剂0-0.5wt％，相对于所有物料投料的总重量。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，任选地，所述的酯化反应中可加入抗氧剂0-0.5wt％，相对于所有物料投料的总重量。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，任选地，所述的反应结束前可加入剂固化促进剂0-0.5wt％，相对于所有物料投料的总重量。
5.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述的酯化催化剂选自单丁基氧化锡，二丁基氧化锡，二羟基丁基氯化锡，草酸亚锡中的一种或者几种。
6.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述抗氧剂选自受阻酚类抗氧剂和/或亚磷酸酯类抗氧剂的组合。
7.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述的固化促进剂可以选自四乙基溴化铵，四甲基溴化铵，苄基三乙基氯化铵，三苯基乙基溴化磷中的一种或几种。
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