CN106543418A - 一种haa固化的砂纹粉末涂料用聚酯树脂及其制备方法 - Google Patents

一种haa固化的砂纹粉末涂料用聚酯树脂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种HAA固化的砂纹粉末涂料用聚酯树脂，酸值为20～25mgKOH，200℃粘度为9000～15000mPa∙s，玻璃化转变温度60～70℃，由以下重量含量的组分经熔融缩聚反应而得：二元醇30～40份、芳香二元酸50～60份、多元醇0.2～2.0份、酸解剂3~8份、酯化催化剂0.1～0.2份。本发明还公开了该聚酯树脂的制备方法。使用该聚酯树脂所制备的砂纹粉末涂料，起砂效果好，砂纹纹理清晰，凹凸感强，涂膜机械性能优异，可广泛用于仪器仪表、配电柜、防盗门、金属玩具、家电、家具、灯饰等领域的涂装。

Description

一种HAA固化的砂纹粉末涂料用聚酯树脂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种HAA固化的砂纹粉末涂料用聚酯树脂，同时还涉及该聚酯树脂的制备方法。
背景技术
砂纹粉末涂料是一种功能美术型粉末涂料，具有花纹美观、装饰性强、良好的抗划伤性、可以弥补和遮盖工件表面粗糙及不平整等缺陷的优点。因此，该类粉末涂料广泛用于仪器仪表、配电柜、防盗门、金属玩具、家电、家具、灯饰等领域的涂装。
为了达到起砂效果，一般是在粉末涂料中加入物理砂纹剂，其作用机理是：粉末涂料在熔融流平时，由于砂纹剂的表面张力小于正常的粉末涂料涂膜的表面张力，分散于涂膜各点的砂纹剂改变涂膜的局部张力，使得表面张力高的基料来包裹表面张力低的砂纹剂，最终涂膜表面呈现分布均匀的砂纹状。
砂纹粉末涂料的性能要求主要包括砂纹的粗细、涂膜光泽及纹理的凹凸感等。另外，砂纹粉末涂料一个较为常见的通病是机械性能不够好。而相较于TGIC固化体系的砂纹粉末涂料用聚酯树脂，HAA固化体系的砂纹粉末涂料用聚酯树脂由于缺少适宜的固化促进剂，砂纹的光泽较高、纹理的凹凸感也不够强，另外机械性能也不够好。因此，目前，国内市场使用的砂纹粉末涂料用聚酯树脂主要是TGIC固化体系的，本发明产品可以弥补HAA体系聚酯树脂在砂纹粉末涂料领域应用的空白。
发明内容
本发明的目的之一是提供一种HAA固化的砂纹粉末涂料用聚酯树脂，该聚酯树脂所制备的砂纹型粉末涂料砂纹纹理清晰，板面光泽低，凹凸感强，机械性能优异。
本发明的目的之二是提供上述HAA固化的砂纹粉末涂料用聚酯树脂的制备方法。
本发明的第一个目的是通过以下技术措施来实现的：一种HAA固化的砂纹粉末涂料用聚酯树脂，酸值为20～25mgKOH，200℃粘度为9000～15000mPa∙s，玻璃化转变温度60～70℃，由以下重量份的组分经熔融缩聚反应而得：
二元醇30～40份
芳香二元酸50～60份
多元醇0.2～2.0份
酸解剂3~8份
酯化催化剂0.1～0.2份。
本发明所述的二元醇包括但不限于新戊二醇、甲基丙二醇、2,2,4-三甲基-1,3戊二醇和1,4-环己烷二甲醇中的一种或两种以上的组合。
本发明所述的芳香二元酸包括但不限于对苯二甲酸、间苯二甲酸和邻苯二甲酸酐中的一种或两种以上的组合。
本发明所述的多元醇包括但不限于三羟甲基丙烷、丙三醇和三羟甲基乙烷中的一种或两种以上的组合。
本发明所述的酸解剂包括但不限于芳香二元酸、脂肪二元酸和多元酸中的一种或两种以上的组合。
本发明所述的酸解剂中芳香二元酸、脂肪二元酸和多元酸的用量比为3~7:0~5:0~1.8。
本发明所述的酸解剂中的芳香二元酸包括但不限于间苯二甲酸和邻苯二甲酸酐中的一种或两种的组合。
本发明所述的酸解剂中的脂肪二元酸包括但不限于己二酸、1,4-环己烷二甲酸、氢化二聚脂肪酸和十二烷二酸中的一种或两种以上的混合物。
本发明所述的酸解剂中的多元酸包括但不限于偏苯三酸酐和均苯四甲酸酐中的一种或两种的组合。
本发明所述的酯化催化剂为单丁基氧化锡或单丁基二羟基氯化锡。
本发明的第二个目的是通过以下技术方案来实现的：一种HAA固化的砂纹粉末涂料用聚酯树脂的制备方法，其具体步骤为：在反应釜中，加入配比量的二元醇与多元醇，加热升温至物料融化，然后加入配比量的芳香二元酸和酯化催化剂，通氮气继续升温反应，至180℃酯化水开始生成并馏出；然后逐渐升温至245℃，共反应9～13小时至95%以上的酯化水排出，此时物料体系清晰透明，酸值达到18～23mgKOH/g；降温至230℃，加入酸解剂，反应2～4小时，此时物料体系清晰透明，酸值达到32～38mgKOH/g；抽真空约1.5～3小时，酸值达到20～25 mgKOH/g，粘度达到9000～15000mPa∙s，即停止反应得到HAA固化的砂纹粉末涂料用聚酯树脂。
本发明制备的聚酯树脂酸值为20～25mgKOH，200℃粘度为9000～15000mPa∙s，玻璃化转变温度60～70℃。尤其适合使用于聚酯树脂/HAA固化体系的砂纹粉末涂料。相比现有技术来说，本发明提供的聚酯树脂使用HAA固化，更加环保，且制作的砂纹粉末涂料砂纹纹理清晰，板面光泽低，凹凸感强，机械性能优异，可以满足要求兼顾环保、起砂效果与机械性能的场合，可广泛用于仪器仪表、配电柜、防盗门、金属玩具、家电、家具、灯饰等领域的涂装。
采用本发明合成的聚酯树脂制备砂纹型粉末涂料的步骤为：将合成的聚酯树脂分别与固化剂HAA、颜填料及其它助剂按比例混合均匀，熔融挤出、冷却破碎、粉碎过筛制成粉末涂料即可。其中颜填料包括钛白粉、硫酸钡、碳酸钙、Ciba绿等，其它助剂包括砂纹剂、流平剂等。制成的粉末涂料喷涂于马口铁板上经过（180℃/10～15min）烘烤固化即得到纹理清晰，板面光泽低，凹凸感强，机械性能优异的砂纹涂膜。
具体实施方式
下面列举一部分具体实施例对本发明进行说明，表1为聚酯树脂的实施例及对比例。在反应釜中，加入表1所列配比量的新戊二醇、甲基丙二醇、1,4-环己烷二甲醇、三羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷，加热升温至物料融化；然后加入对苯二甲酸、单丁基二羟基氯化锡，通氮气继续升温反应，至180℃酯化水开始生成并馏出；然后逐渐升温至245℃，共反应9～13小时至95%以上的酯化水排出，此时物料体系清晰透明，酸值达到18～23mgKOH/g；降温至230℃，加入配比量的酸解剂，反应2～4小时，此时物料体系清晰透明，酸值达到32～38mgKOH/g；抽真空约1.5～3小时，酸值达到20～25 mgKOH/g，即可停止反应。其中，酸解剂为间苯二甲酸、己二酸、氢化二聚脂肪酸、偏苯三酸酐和均苯四甲酸酐中的一种或两种以上的组合。
将按照实施例A～F方法制得的聚酯树脂分别应用在粉末涂料上，所述应用过程为将聚酯树脂、固化剂、钛白粉、硫酸钡、砂纹剂、膨润土按配方比例混合均匀，通过双螺杆挤出机压片、冷却破碎、过筛、静电喷涂。
由表1～2可知，本发明方法制备的聚酯树脂用于制作砂纹粉时，可得到纹理凹凸感强，涂膜光泽低，机械性能优异的涂层。

Claims (10)

1.一种HAA固化的砂纹粉末涂料用聚酯树脂，其特征在于，酸值为20～25mgKOH，200℃粘度为9000～15000mPa∙s，玻璃化转变温度60～70℃，由以下重量含量的组分经熔融缩聚反应而得：
二元醇30～40份
芳香二元酸50～60份
多元醇0.2～2.0份
酸解剂3~8份
酯化催化剂0.1～0.2份。
2.根据权利要求1所述的HAA固化的砂纹粉末涂料用聚酯树脂，其特征在于，所述的二元醇为新戊二醇、甲基丙二醇、2,2,4-三甲基-1,3戊二醇和1,4-环己烷二甲醇中的一种或两种以上的组合。
3.根据权利要求1所述的HAA固化的砂纹粉末涂料用聚酯树脂，其特征在于，所述的芳香二元酸为对苯二甲酸、间苯二甲酸和邻苯二甲酸酐中的一种或两种以上的组合。
4.根据权利要求1所述的HAA固化的砂纹粉末涂料用聚酯树脂，其特征在于，所述的多元醇为三羟甲基丙烷、丙三醇和三羟甲基乙烷中的一种或两种以上的组合。
5.根据权利要求1所述的HAA固化的砂纹粉末涂料用聚酯树脂，其特征在于，所述的酸解剂包括但不限于芳香二元酸、脂肪二元酸和多元酸中的一种或两种以上的组合。
6.根据权利要求5所述的HAA固化的砂纹粉末涂料用聚酯树脂，其特征在于，所述的酸解剂中芳香二元酸、脂肪二元酸和多元酸的用量比为3~7:0~5:0~1.8。
7.根据权利要求5所述的HAA固化的砂纹粉末涂料用聚酯树脂，其特征在于，所述的酸解剂中的芳香二元酸包括但不限于间苯二甲酸和邻苯二甲酸酐中的一种或两种的组合。
8.根据权利要求5所述的HAA固化的砂纹粉末涂料用聚酯树脂，其特征在于，所述的酸解剂中的脂肪二元酸包括但不限于己二酸、1,4-环己烷二甲酸、氢化二聚脂肪酸和十二烷二酸中的一种或两种以上的混合物。
9.根据权利要求5所述的HAA固化的砂纹粉末涂料用聚酯树脂，其特征在于，所述的酸解剂中的多元酸包括但不限于偏苯三酸酐和均苯四甲酸酐中的一种或两种的组合。
10.权利要求1至9任一项所述的HAA固化的砂纹粉末涂料用聚酯树脂的制备方法，其特征在于，在反应釜中，加入配比量的二元醇与多元醇，加热升温至物料融化，然后加入配比量的芳香二元酸和酯化催化剂，通氮气继续升温反应，至180℃酯化水开始生成并馏出；然后逐渐升温至245℃，共反应9～13小时至95%以上的酯化水排出，此时物料体系清晰透明，酸值达到18～23mgKOH/g；降温至230℃，加入配比量的酸解剂，反应2～4小时，此时物料体系清晰透明，酸值达到32～38mgKOH/g；抽真空约1.5～3小时，酸值达到20～25 mgKOH/g，粘度达到9000～15000mPa∙s，即停止反应得到HAA固化的砂纹粉末涂料用聚酯树脂。
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