CN108727573A - 混合型热固性粉末涂料用聚酯树脂的制备方法 - Google Patents

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Abstract

混合型热固性粉末涂料用聚酯树脂的制备方法，采用回收的PBT废料与多元醇、醇解催化剂醋酸锌或单丁基氧化锡进行醇解，醇解结束后过滤除去杂质，所得熔融体与多元酸和稳定剂亚磷酸酯三苯酯进行酯交换反应和酯化反应，酯交换反应和酯化反应结束后，进行减压缩聚反应，减压缩聚反应结束后再加入偏苯三酸酐、固化剂十八十六叔胺进行聚合度调整反应，反应结束后经过滤除去杂质即得到聚酯树脂。本发明方法采用回收的PBT废料，同时使用PET，不但有效减低了聚酯树脂的生产成本，引入的PBT中丁二醇属于较长直连多元醇，通过本技术方案获得的聚酯树脂具有优良的抗冲击性，同时拥有较好的光泽、优良的流平。

Description

混合型热固性粉末涂料用聚酯树脂的制备方法
技术领域
本发明涉及聚酯树脂制备技术领域，具体涉及一种混合型热固性粉末涂料用聚酯树脂的制备方法。
背景技术
目前，国内热固性粉末涂料主要由树脂、固化剂、颜填料、助剂等组成，主要分为纯聚酯粉末涂料和混合型粉末涂料，主要应用于家用金属家具、电器配件、五金构件等领域。混合型粉末涂料又称环氧-聚酯型热固性粉末涂料，多由芳香族羟酸（或酸酐）与多元醇经缩聚反应制成热固性饱和聚酯树脂。多元醇多采用是聚酯多元醇、乙二醇、二甘醇或是其混合物，芳香族羟酸主要是PTA（精对苯二甲酸），辅以偏苯三酸酐。由于多元酸选择的局限性，使用单一多元醇不能满足聚酯性能要求，往往需要对多种醇进行合理调配使用，以求使聚酯性能达到最佳。一般而言，为提高聚酯性能及稳定性，往往需要增加固体醇（新戊二醇）的含量，而固体醇的价格比较昂贵，也就增加了聚酯成本。
发明内容
本发明提供了一种混合型热固性粉末涂料用聚酯树脂的制备方法，以解决现有技术存在的生产成本较高的技术问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种混合型热固性粉末涂料用聚酯树脂的制备方法，采用回收的聚对苯二甲酸丁二醇酯PBT废料，PBT废料粉碎后与多元醇、醇解催化剂醋酸锌或单丁基氧化锡进行醇解，醇解结束后过滤除去杂质，所得熔融体与多元酸和稳定剂亚磷酸酯三苯酯进行酯交换反应和酯化反应，酯交换反应和酯化反应结束后，进行减压缩聚反应，减压缩聚反应结束后再加入偏苯三酸酐、固化剂十八十六叔胺进行聚合度调整反应，反应结束后经过滤除去杂质即得到聚酯树脂。
上述多元醇为乙二醇、二甘醇、三甘醇、新戊二醇、2-甲基-1，3-丙二醇、1，3-丙二醇、丙二醇、丁二醇、特戊二醇和三羟甲基丙烷的一种或多种。
上述多元酸为间苯二甲酸、精对苯二甲酸、硬脂酸、己二酸、马来酸、偏苯三酸酐和邻苯二甲酸酐的一种或多种。
上述多元醇加入量占PBT质量的 100%～300%；醋酸锌加入量占PBT质量的 0.05%～0.25%；单丁基氧化锡占PBT质量的0.10%～0.60%；多元酸占PBT质量的150%～500%；亚磷酸酯三苯酯占PBT质量的0.15%～0.8%；偏苯三酸酐占PBT质量的15%～50%；十八十六叔胺占PBT质量的1.5%～5%。
上述醇解温度控制在220℃～250℃。
上述酯交换和酯化反应温度为190℃～250℃；酯交换和酯化反应结束条件为：取样分析酸值为 30±5mgKOH/g，粘度为 30±10cSt，粘度计测试温度为150±5℃。
上述减压缩聚反应条件为：反应釜内压力≤0.095Mpa，温度230℃～250℃；减压缩聚反应结束条件为：取样分析粘度15±10cSt，粘度计温度为200±5℃,酸值达到15±10mgKOH/g，羟值＜5mgKOH/g。
上述减压缩聚反应中反应釜内压力控制在0.09 Mpa～0.095Mpa。
上述聚合度调整反应条件为：反应温度 200±5℃；聚合度调整反应结束条件为：取样分析酸值为50～55mgKOH/g，粘度为25 cSt～35cSt，粘度计温度为 200±5℃，羟值＜5mgKOH/g。
本发明方法采用回收的PBT废料，先后经粉碎、醇解、酯交换反应和酯化反应、减压缩聚反应和聚合度调整反应得到聚酯树脂，同时使用PET，不但有效减低了聚酯树脂的生产成本，引入的PBT中丁二醇属于较长直连多元醇，通过本技术方案获得的聚酯树脂具有优良的抗冲击性，同时拥有较好的光泽、优良的流平。
具体实施方式
例1
一种混合型热固性粉末涂料用聚酯树脂的制备方法，采用回收的聚对苯二甲酸丁二醇酯PBT废料，PBT废料粉碎成5 mm～10mm粒径的碎料，然后与多元醇、醇解催化剂醋酸锌或单丁基氧化锡进行醇解，多元醇为乙二醇、二甘醇、三甘醇、新戊二醇、2-甲基-1，3-丙二醇、1，3-丙二醇、丙二醇、丁二醇、特戊二醇和三羟甲基丙烷的一种或多种，多元酸为间苯二甲酸、精对苯二甲酸、硬脂酸、己二酸、马来酸、偏苯三酸酐和邻苯二甲酸酐的一种或多种，多元醇加入量占PBT质量的 200%；醋酸锌加入量占PBT质量的0.15%；单丁基氧化锡占PBT质量的0.4%；醇解温度控制在220℃～250℃，醇解结束后过滤除去杂质，所得熔融体与多元酸和稳定剂亚磷酸酯三苯酯进行酯交换反应和酯化反应，多元酸占PBT质量的350%，亚磷酸酯三苯酯占PBT质量的0.5%；酯交换和酯化反应温度为190℃～250℃；酯交换和酯化反应结束条件为：取样分析酸值为 30±5mgKOH/g，粘度为 30±10cSt，粘度计测试温度为150±5℃，酯交换反应和酯化反应结束后，进行减压缩聚反应，减压缩聚反应条件为：减压缩聚反应中反应釜内压力控制在0.09 Mpa～0.095Mpa，温度230℃～250℃；减压缩聚反应结束条件为：取样分析粘度15±10cSt，粘度计温度为200±5℃,酸值达到15±10mgKOH/g，羟值＜5mgKOH/g，减压缩聚反应结束后再加入偏苯三酸酐、固化剂十八十六叔胺进行聚合度调整反应，偏苯三酸酐占PBT质量的20%；十八十六叔胺占PBT质量的1.5%，聚合度调整反应条件为：反应温度 200±5℃；聚合度调整反应结束条件为：取样分析酸值为50～55mgKOH/g，粘度为25 cSt～35cSt，粘度计温度为 200±5℃，羟值＜5mgKOH/g，反应结束后经过滤除去杂质即得到聚酯树脂。
例2
一种混合型热固性粉末涂料用聚酯树脂的制备方法，采用回收的聚对苯二甲酸丁二醇酯PBT废料，PBT废料粉碎成5 mm～10mm粒径的碎料，然后与多元醇、醇解催化剂醋酸锌或单丁基氧化锡进行醇解，多元醇为乙二醇、二甘醇、三甘醇、新戊二醇、2-甲基-1，3-丙二醇、1，3-丙二醇、丙二醇、丁二醇、特戊二醇和三羟甲基丙烷的一种或多种，多元酸为间苯二甲酸、精对苯二甲酸、硬脂酸、己二酸、马来酸、偏苯三酸酐和邻苯二甲酸酐的一种或多种，多元醇加入量占PBT质量的 300%；醋酸锌加入量占PBT质量的 0.1%；单丁基氧化锡占PBT质量的0.60%；醇解温度控制在220℃～250℃，醇解结束后过滤除去杂质，所得熔融体与多元酸和稳定剂亚磷酸酯三苯酯进行酯交换反应和酯化反应，多元酸占PBT质量的550%，亚磷酸酯三苯酯占PBT质量的0. 55%；酯交换和酯化反应温度为190℃～250℃；酯交换和酯化反应结束条件为：取样分析酸值为 30±5mgKOH/g，粘度为 30±10cSt，粘度计测试温度为150±5℃，酯交换反应和酯化反应结束后，进行减压缩聚反应，减压缩聚反应条件为：减压缩聚反应中反应釜内压力控制在0.09 Mpa～0.095Mpa，温度230℃～250℃；减压缩聚反应结束条件为：取样分析粘度15±10cSt，粘度计温度为200±5℃,酸值达到15±10mgKOH/g，羟值＜5mgKOH/g，减压缩聚反应结束后再加入偏苯三酸酐、固化剂十八十六叔胺进行聚合度调整反应，偏苯三酸酐占PBT质量的50%；十八十六叔胺占PBT质量的4.5%，聚合度调整反应条件为：反应温度 200±5℃；聚合度调整反应结束条件为：取样分析酸值为50～55mgKOH/g，粘度为25 cSt～35cSt，粘度计温度为 200±5℃，羟值＜5mgKOH/g，反应结束后经过滤除去杂质即得到聚酯树脂。
例3
一种混合型热固性粉末涂料用聚酯树脂的制备方法，采用回收的聚对苯二甲酸丁二醇酯PBT废料，PBT废料粉碎成5 mm～10mm粒径的碎料，然后与多元醇、醇解催化剂醋酸锌或单丁基氧化锡进行醇解，多元醇为乙二醇、二甘醇、三甘醇、新戊二醇、2-甲基-1，3-丙二醇、1，3-丙二醇、丙二醇、丁二醇、特戊二醇和三羟甲基丙烷的一种或多种，多元酸为间苯二甲酸、精对苯二甲酸、硬脂酸、己二酸、马来酸、偏苯三酸酐和邻苯二甲酸酐的一种或多种，多元醇加入量占PBT质量的 100%～300%；醋酸锌加入量占PBT质量的0.25%；单丁基氧化锡占PBT质量的0.60%；醇解温度控制在220℃～250℃，醇解结束后过滤除去杂质，所得熔融体与多元酸和稳定剂亚磷酸酯三苯酯进行酯交换反应和酯化反应，多元酸占PBT质量的400%，亚磷酸酯三苯酯占PBT质量的0.8%；酯交换和酯化反应温度为190℃～250℃；酯交换和酯化反应结束条件为：取样分析酸值为 30±5mgKOH/g，粘度为 30±10cSt，粘度计测试温度为150±5℃，酯交换反应和酯化反应结束后，进行减压缩聚反应，减压缩聚反应条件为：减压缩聚反应中反应釜内压力控制在0.09 Mpa～0.095Mpa，温度230℃～250℃；减压缩聚反应结束条件为：取样分析粘度15±10cSt，粘度计温度为200±5℃,酸值达到15±10mgKOH/g，羟值＜5mgKOH/g，减压缩聚反应结束后再加入偏苯三酸酐、固化剂十八十六叔胺进行聚合度调整反应，偏苯三酸酐占PBT质量的40%；十八十六叔胺占PBT质量的5%，聚合度调整反应条件为：反应温度 200±5℃；聚合度调整反应结束条件为：取样分析酸值为50～55mgKOH/g，粘度为25 cSt～35cSt，粘度计温度为 200±5℃，羟值＜5mgKOH/g，反应结束后经过滤除去杂质即得到聚酯树脂。

Claims (9)

1.一种混合型热固性粉末涂料用聚酯树脂的制备方法，其特征是采用回收的聚对苯二甲酸丁二醇酯PBT废料，PBT废料粉碎后与多元醇、醇解催化剂醋酸锌或单丁基氧化锡进行醇解，醇解结束后过滤除去杂质，所得熔融体与多元酸和稳定剂亚磷酸酯三苯酯进行酯交换反应和酯化反应，酯交换反应和酯化反应结束后，进行减压缩聚反应，减压缩聚反应结束后再加入偏苯三酸酐、固化剂十八十六叔胺进行聚合度调整反应，反应结束后经过滤除去杂质即得到聚酯树脂。
2.根据权利要求1所述的混合型热固性粉末涂料用聚酯树脂的制备方法，其特征是多元醇为乙二醇、二甘醇、三甘醇、新戊二醇、2-甲基-1，3-丙二醇、1，3-丙二醇、丙二醇、丁二醇、特戊二醇和三羟甲基丙烷的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的混合型热固性粉末涂料用聚酯树脂的制备方法，其特征是多元酸为间苯二甲酸、精对苯二甲酸、硬脂酸、己二酸、马来酸、偏苯三酸酐和邻苯二甲酸酐的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的混合型热固性粉末涂料用聚酯树脂的制备方法，其特征是多元醇加入量占PBT质量的 100%～300%；醋酸锌加入量占PBT质量的 0.05%～0.25%；单丁基氧化锡占PBT质量的0.10%～0.60%；多元酸占PBT质量的150%～500%；亚磷酸酯三苯酯占PBT质量的0.15%～0.8%；偏苯三酸酐占PBT质量的15%～50%；十八十六叔胺占PBT质量的1.5%～5%。
5.根据权利要求1所述的混合型热固性粉末涂料用聚酯树脂的制备方法，其特征是醇解温度控制在220℃～250℃。
6.根据权利要求1所述的混合型热固性粉末涂料用聚酯树脂的制备方法，其特征是酯交换和酯化反应温度为190℃～250℃；酯交换和酯化反应结束条件为：取样分析酸值为 30±5mgKOH/g，粘度为 30±10cSt，粘度计测试温度为150±5℃。
7.根据权利要求1所述的混合型热固性粉末涂料用聚酯树脂的制备方法，其特征是减压缩聚反应条件为：反应釜内压力≤0.095Mpa，温度230℃～250℃；减压缩聚反应结束条件为：取样分析粘度15±10cSt，粘度计温度为200±5℃,酸值达到15±10mgKOH/g，羟值＜5mgKOH/g。
8.根据权利要求7所述的混合型热固性粉末涂料用聚酯树脂的制备方法，其特征是减压缩聚反应中反应釜内压力控制在0.09 Mpa～0.095Mpa。
9.根据权利要求1所述的混合型热固性粉末涂料用聚酯树脂的制备方法，其特征是聚合度调整反应条件为：反应温度 200±5℃；聚合度调整反应结束条件为：取样分析酸值为50～55mgKOH/g，粘度为25 cSt～35cSt，粘度计温度为 200±5℃，羟值＜5mgKOH/g。
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
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RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20181102

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