CN108753122A - 一种低温固化粉末涂料用聚酯树脂组合物及由其得到的涂料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种低温固化粉末涂料用聚酯树脂组合物，制备原料包括：100重量份的羟基封端聚酯、1‑10重量份的硅烷偶联剂KH‑550、1‑10重量份的硅烷偶联剂KH‑560、5‑10重量份的淀粉改性聚苯并咪唑、1‑5重量份的丙烯酸树脂、1‑5重量份的1,6‑二溴己烷以及10‑20重量份的聚乙烯蜡。本发明所得低温固化粉末涂料降低了传统粉末涂料的固化温度，提高了其耐温性能，改善了传统粉末涂料的易起泡、附着力不佳等问题，市场前景广泛。
Description
技术领域
本发明属于高分子技术领域，更具体地，本发明涉及一种低温固化粉末涂料用聚酯树脂组合物及由其得到的涂料。
背景技术
粉末涂料已广泛应用于建筑门窗、户外型材等方面，同时应用领域在不断扩大，市场前景极为广阔。热固性纯聚酯树脂又名为户外用聚酯树脂，属于有机涂料中的粉末涂料用树脂一类，是粉末涂料中不可或缺的关键材料。聚酯粉末涂料在当今涂料工业中占有极大地环保优势，无污染、节省能源并可回收利用，综合性能也是十分的优异，具有越来越大的发展优势空间，广泛应用于家电、汽车涂料、高速护栏、铝合金窗以及大部分金属的外装饰涂装保护。
然而，传统聚酯粉末涂料成品率低，主要是由于涂膜的附着力差，从而造成涂装成本奇高。此外，固化温度过高也大大抑制了其应用范围。为此，需要开发高附着力可低温固化聚酯粉末涂料以解决上述问题。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的一个方面提供一种低温固化粉末涂料用聚酯树脂组合物，其特征在于，制备原料包括：
100重量份的羟基封端聚酯、1-10重量份的硅烷偶联剂KH-550、1-10重量份的硅烷偶联剂KH-560、5-10重量份的淀粉改性聚苯并咪唑、1-5重量份的丙烯酸树脂、1-5重量份的1,6-二溴己烷以及10-20重量份的聚乙烯蜡；
优选地，制备原料包括：
100重量份的羟基封端聚酯、2-5重量份的硅烷偶联剂KH-550、2-5重量份的硅烷偶联剂KH-560、6-9重量份的淀粉改性聚苯并咪唑、2-4重量份的丙烯酸树脂、1-5重量份的1,6-二溴己烷以及12-15重量份的聚乙烯蜡；
更优选地，制备原料包括：
100重量份的羟基封端聚酯、2重量份的硅烷偶联剂KH-550、3重量份的硅烷偶联剂KH-560、7重量份的淀粉改性聚苯并咪唑、3重量份的丙烯酸树脂、2重量份的1,6-二溴己烷以及13重量份的聚乙烯蜡。
优选地，所述羟基封端聚酯的制备方法为：
（1）在合成釜中，将釜温升至90℃，依次投入新戊二醇76 mol、三羟甲基丙烷 3.8mol、对苯二甲酸40 mol、十二烷二酸34 mol和单丁基氧化锡0.13mol，然后封釜升温，同时充入氮气进行保护，待温度上升到250℃时维持反应3小时；
（2）降温至220℃，投入间苯二甲酸2.1mol、十二烷二酸0.8mol 和亚磷酸三苯酯0.12mol，升温至240℃维持10小时；
（3）240℃下，进行真空操作，反应釜真空度小于-0.10MPa，反应10小时，降釜温至210℃投入固化促进剂乙基三苯基溴化磷0.14mol，维持30分钟后结束反应，放料得所述羟基封端聚酯。
优选地，所述淀粉改性聚苯并咪唑的制备方法为：
在反应器中，依次加入氨基封端的聚苯并咪唑3克、羟丙基淀粉0.5克、环氧氯丙烷0.5克、4-(2-溴乙基)苯磺酸钠 0.1克、聚乙烯醇0.05克、硅烷偶联剂KH-560 0.3克以及二甲基亚砜50毫升，升温85℃反应2小时后，降至室温，抽滤得沉淀物，用乙醇反复洗涤该沉淀物三次后，于真空烘箱中50度下干燥24小时，得到淀粉改性聚苯并咪唑。
本发明还提供一种低温固化粉末涂料，制备原料包括：
100重量份的权利要求1-5任一项所述的聚酯树脂组合物、1-10重量份的流平剂、50-80重量份的改性有机硅树脂、50-100重量份的填料、1-5重量份的安息香以及1-10重量份的异氰尿酸三缩水甘油酯。
优选地，所述改性有机硅树脂的制备方法为：
（1）将73克二甲苯和49克有机硅树脂投入反应釜中，加热至110℃，保持恒温直至有机硅树脂完全溶解；
（2）将10克的硅烷偶联剂KH-560、6克的上述淀粉改性聚苯并咪唑、15克的二甲苯以及10克的二甲基亚砜混合得到混合溶液；
（3）待有机硅树脂在反应釜中完全溶解后，升高温度至130℃，将步骤（2）的混合溶液滴加至反应釜中，5小时内加完；
（4）滴加完成后，保持130℃恒温，每1小时取样测反应物的羟值，当反应物羟值小于等于30mgKOH/g时升温至135℃，开启真空泵抽真空，利用减压蒸馏脱去其中的溶剂，减压蒸馏开始5小时后，将反应物充分冷却后，得到所述改性有机硅树脂。
优选地，所述填料选自碳酸钙、碳纳米管、纳米二氧化硅以及纳米二氧化钛中的至少一种。
优选地，所述填料为碳酸钙、碳纳米管、纳米二氧化硅以及纳米二氧化钛按重量比1：2：3：1的混合物，且碳酸钙、碳纳米管、纳米二氧化硅以及纳米二氧化钛的平均粒径分别为2微米、900纳米、500纳米以及100纳米。
本发明还提供低温固化粉末涂料的制备方法，包括如下步骤：
将上述原料经双螺杆挤出机挤出、压片、粗破碎后用ACM气流粉碎机粉碎，控制粉碎物平均粒径至25～50μm，得到低温固化粉末涂料。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
降低了传统粉末涂料的固化温度，提高了其耐温性能，改善了传统粉末涂料的易起泡、附着力不佳等问题，大大降低了涂装成本，市场前景广泛。
具体实施方式
原料：
有机硅树脂购自道康宁，牌号为XIAMETER RSN-6018。聚乙烯醇购自凯杜，牌号1788。流平剂使用德国德信利化学的PV88。丙烯酸树脂为帝斯曼B-804。羟丙基淀粉购自河南希禾。
氨基封端的聚苯并咪唑的制备方法为：将0.1mol的3，3’，4，4’-四氨基二苯甲酮、0.05mol的5-磺酸间苯二甲酸以及0.044mol 的十二烷二酸溶解在300g多聚磷酸中，通氮气保护0.5小时后，升温至180℃反应24h后，将反应液倒入冰水中，然后用氢氧化钠中和该水溶液至PH为5，然后抽滤并用去离子水反复洗涤得到的沉淀，最后将该沉淀于真空烘箱中80℃干燥l0h，即得氨基封端聚苯并咪唑。
其它原料均购自Alfa。
实施例1
（1）将100重量份的羟基封端聚酯、1重量份的硅烷偶联剂KH-550、1重量份的硅烷偶联剂KH-560、5重量份的淀粉改性聚苯并咪唑、1重量份的丙烯酸树脂、1重量份的1,6-二溴己烷以及10重量份的聚乙烯蜡的原料在110℃下经双螺杆挤出机挤出、压片、粗破碎后用ACM气流粉碎机粉碎，控制粉碎物平均粒径至约80μm，得到聚酯树脂组合物；
（2）将100重量份的上述聚酯树脂组合物、1重量份的流平剂PV88、50重量份的改性有机硅树脂、50重量份的碳酸钙（平均粒径为2微米）、1重量份的安息香以及1重量份的异氰尿酸三缩水甘油酯的原料在110℃下经双螺杆挤出机挤出、压片、粗破碎后用ACM气流粉碎机粉碎，控制粉碎物平均粒径至约30μm，得到低温固化粉末涂料；
其中，所述羟基封端聚酯的制备方法为：
（1）在合成釜中，将釜温升至90℃，依次投入新戊二醇76 mol、三羟甲基丙烷 3.8mol、对苯二甲酸40 mol、十二烷二酸34 mol和单丁基氧化锡0.13mol，然后封釜升温，同时充入氮气进行保护，待温度上升到250℃时维持反应3小时；
（2）降温至220℃，投入间苯二甲酸2.1mol、十二烷二酸0.8mol 和亚磷酸三苯酯0.12mol，升温至240℃维持10小时；
（3）240℃下，进行真空操作，反应釜真空度小于-0.10MPa，反应10小时，降釜温至210℃投入固化促进剂乙基三苯基溴化磷0.14mol，维持30分钟后结束反应，放料得所述羟基封端聚酯；
所述淀粉改性聚苯并咪唑的制备方法为：
在反应器中，依次加入氨基封端的聚苯并咪唑3克、羟丙基淀粉0.5克、环氧氯丙烷0.5克、4-(2-溴乙基)苯磺酸钠 0.1克、聚乙烯醇0.05克、硅烷偶联剂KH-560 0.3克以及二甲基亚砜50毫升，升温85℃反应2小时后，降至室温，抽滤得沉淀物，用乙醇反复洗涤该沉淀物三次后，于真空烘箱中50度下干燥24小时，得到淀粉改性聚苯并咪唑；
所述改性有机硅树脂的制备方法为：
（1）将73克二甲苯和49克有机硅树脂投入反应釜中，加热至110℃，保持恒温直至有机硅树脂完全溶解；
（2）将10克的硅烷偶联剂KH-560、6克的上述淀粉改性聚苯并咪唑、15克的二甲苯以及10克的二甲基亚砜混合得到混合溶液；
（3）待有机硅树脂在反应釜中完全溶解后，升高温度至130℃，将步骤（2）的混合溶液滴加至反应釜中，5小时内加完；
（4）滴加完成后，保持130℃恒温，每1小时取样测反应物的羟值，当反应物羟值小于等于30mgKOH/g时升温至135℃，开启真空泵抽真空，利用减压蒸馏脱去其中的溶剂，减压蒸馏开始5小时后，将反应物充分冷却后，得到所述改性有机硅树脂。
实施例2
（1）将100重量份的羟基封端聚酯、10重量份的硅烷偶联剂KH-550、10重量份的硅烷偶联剂KH-560、10重量份的淀粉改性聚苯并咪唑、5重量份的丙烯酸树脂、5重量份的1,6-二溴己烷以及20重量份的聚乙烯蜡的原料在110℃下经双螺杆挤出机挤出、压片、粗破碎后用ACM气流粉碎机粉碎，控制粉碎物平均粒径至约80μm，得到聚酯树脂组合物；
（2）将100重量份的上述聚酯树脂组合物、10重量份的流平剂PV88、80重量份的改性有机硅树脂、100重量份的碳酸钙（平均粒径为2微米）、5重量份的安息香以及10重量份的异氰尿酸三缩水甘油酯的原料在110℃下经双螺杆挤出机挤出、压片、粗破碎后用ACM气流粉碎机粉碎，控制粉碎物平均粒径至约30μm，得到低温固化粉末涂料；
其中，所述羟基封端聚酯的制备方法为：
（1）在合成釜中，将釜温升至90℃，依次投入新戊二醇76 mol、三羟甲基丙烷 3.8mol、对苯二甲酸40 mol、十二烷二酸34 mol和单丁基氧化锡0.13mol，然后封釜升温，同时充入氮气进行保护，待温度上升到250℃时维持反应3小时；
（2）降温至220℃，投入间苯二甲酸2.1mol、十二烷二酸0.8mol 和亚磷酸三苯酯0.12mol，升温至240℃维持10小时；
（3）240℃下，进行真空操作，反应釜真空度小于-0.10MPa，反应10小时，降釜温至210℃投入固化促进剂乙基三苯基溴化磷0.14mol，维持30分钟后结束反应，放料得所述羟基封端聚酯；
所述淀粉改性聚苯并咪唑的制备方法为：
在反应器中，依次加入氨基封端的聚苯并咪唑3克、羟丙基淀粉0.5克、环氧氯丙烷0.5克、4-(2-溴乙基)苯磺酸钠 0.1克、聚乙烯醇0.05克、硅烷偶联剂KH-560 0.3克以及二甲基亚砜50毫升，升温85℃反应2小时后，降至室温，抽滤得沉淀物，用乙醇反复洗涤该沉淀物三次后，于真空烘箱中50度下干燥24小时，得到淀粉改性聚苯并咪唑；
所述改性有机硅树脂的制备方法为：
（1）将73克二甲苯和49克有机硅树脂投入反应釜中，加热至110℃，保持恒温直至有机硅树脂完全溶解；
（2）将10克的硅烷偶联剂KH-560、6克的上述淀粉改性聚苯并咪唑、15克的二甲苯以及10克的二甲基亚砜混合得到混合溶液；
（3）待有机硅树脂在反应釜中完全溶解后，升高温度至130℃，将步骤（2）的混合溶液滴加至反应釜中，5小时内加完；
（4）滴加完成后，保持130℃恒温，每1小时取样测反应物的羟值，当反应物羟值小于等于30mgKOH/g时升温至135℃，开启真空泵抽真空，利用减压蒸馏脱去其中的溶剂，减压蒸馏开始5小时后，将反应物充分冷却后，得到所述改性有机硅树脂。
实施例3
（1）将100重量份的羟基封端聚酯、2重量份的硅烷偶联剂KH-550、3重量份的硅烷偶联剂KH-560、7重量份的淀粉改性聚苯并咪唑、3重量份的丙烯酸树脂、2重量份的1,6-二溴己烷以及13重量份的聚乙烯蜡的原料在110℃下经双螺杆挤出机挤出、压片、粗破碎后用ACM气流粉碎机粉碎，控制粉碎物平均粒径至约80μm，得到聚酯树脂组合物；
（2）将100重量份的上述聚酯树脂组合物、3重量份的流平剂PV88、68重量份的改性有机硅树脂、84重量份的碳酸钙（平均粒径为2微米）、3重量份的安息香以及6重量份的异氰尿酸三缩水甘油酯的原料在110℃下经双螺杆挤出机挤出、压片、粗破碎后用ACM气流粉碎机粉碎，控制粉碎物平均粒径至约30μm，得到低温固化粉末涂料；
其中，所述羟基封端聚酯的制备方法为：
（1）在合成釜中，将釜温升至90℃，依次投入新戊二醇76 mol、三羟甲基丙烷 3.8mol、对苯二甲酸40 mol、十二烷二酸34 mol和单丁基氧化锡0.13mol，然后封釜升温，同时充入氮气进行保护，待温度上升到250℃时维持反应3小时；
（2）降温至220℃，投入间苯二甲酸2.1mol、十二烷二酸0.8mol 和亚磷酸三苯酯0.12mol，升温至240℃维持10小时；
（3）240℃下，进行真空操作，反应釜真空度小于-0.10MPa，反应10小时，降釜温至210℃投入固化促进剂乙基三苯基溴化磷0.14mol，维持30分钟后结束反应，放料得所述羟基封端聚酯；
所述淀粉改性聚苯并咪唑的制备方法为：
在反应器中，依次加入氨基封端的聚苯并咪唑3克、羟丙基淀粉0.5克、环氧氯丙烷0.5克、4-(2-溴乙基)苯磺酸钠 0.1克、聚乙烯醇0.05克、硅烷偶联剂KH-560 0.3克以及二甲基亚砜50毫升，升温85℃反应2小时后，降至室温，抽滤得沉淀物，用乙醇反复洗涤该沉淀物三次后，于真空烘箱中50度下干燥24小时，得到淀粉改性聚苯并咪唑；
所述改性有机硅树脂的制备方法为：
（1）将73克二甲苯和49克有机硅树脂投入反应釜中，加热至110℃，保持恒温直至有机硅树脂完全溶解；
（2）将10克的硅烷偶联剂KH-560、6克的上述淀粉改性聚苯并咪唑、15克的二甲苯以及10克的二甲基亚砜混合得到混合溶液；
（3）待有机硅树脂在反应釜中完全溶解后，升高温度至130℃，将步骤（2）的混合溶液滴加至反应釜中，5小时内加完；
（4）滴加完成后，保持130℃恒温，每1小时取样测反应物的羟值，当反应物羟值小于等于30mgKOH/g时升温至135℃，开启真空泵抽真空，利用减压蒸馏脱去其中的溶剂，减压蒸馏开始5小时后，将反应物充分冷却后，得到所述改性有机硅树脂。
实施例4
（1）将100重量份的羟基封端聚酯、2重量份的硅烷偶联剂KH-550、3重量份的硅烷偶联剂KH-560、7重量份的淀粉改性聚苯并咪唑、3重量份的丙烯酸树脂、2重量份的1,6-二溴己烷以及13重量份的聚乙烯蜡的原料在110℃下经双螺杆挤出机挤出、压片、粗破碎后用ACM气流粉碎机粉碎，控制粉碎物平均粒径至约80μm，得到聚酯树脂组合物；
（2）将100重量份的上述聚酯树脂组合物、3重量份的流平剂PV88、68重量份的改性有机硅树脂、60重量份的碳酸钙（平均粒径为2微米）、24重量份的碳纳米管（平均粒径为900纳米）、3重量份的安息香以及6重量份的异氰尿酸三缩水甘油酯的原料在110℃下经双螺杆挤出机挤出、压片、粗破碎后用ACM气流粉碎机粉碎，控制粉碎物平均粒径至约30μm，得到低温固化粉末涂料；
其中，所述羟基封端聚酯的制备方法为：
（1）在合成釜中，将釜温升至90℃，依次投入新戊二醇76 mol、三羟甲基丙烷 3.8mol、对苯二甲酸40 mol、十二烷二酸34 mol和单丁基氧化锡0.13mol，然后封釜升温，同时充入氮气进行保护，待温度上升到250℃时维持反应3小时；
（2）降温至220℃，投入间苯二甲酸2.1mol、十二烷二酸0.8mol 和亚磷酸三苯酯0.12mol，升温至240℃维持10小时；
（3）240℃下，进行真空操作，反应釜真空度小于-0.10MPa，反应10小时，降釜温至210℃投入固化促进剂乙基三苯基溴化磷0.14mol，维持30分钟后结束反应，放料得所述羟基封端聚酯；
所述淀粉改性聚苯并咪唑的制备方法为：
在反应器中，依次加入氨基封端的聚苯并咪唑3克、羟丙基淀粉0.5克、环氧氯丙烷0.5克、4-(2-溴乙基)苯磺酸钠 0.1克、聚乙烯醇0.05克、硅烷偶联剂KH-560 0.3克以及二甲基亚砜50毫升，升温85℃反应2小时后，降至室温，抽滤得沉淀物，用乙醇反复洗涤该沉淀物三次后，于真空烘箱中50度下干燥24小时，得到淀粉改性聚苯并咪唑；
所述改性有机硅树脂的制备方法为：
（1）将73克二甲苯和49克有机硅树脂投入反应釜中，加热至110℃，保持恒温直至有机硅树脂完全溶解；
（2）将10克的硅烷偶联剂KH-560、6克的上述淀粉改性聚苯并咪唑、15克的二甲苯以及10克的二甲基亚砜混合得到混合溶液；
（3）待有机硅树脂在反应釜中完全溶解后，升高温度至130℃，将步骤（2）的混合溶液滴加至反应釜中，5小时内加完；
（4）滴加完成后，保持130℃恒温，每1小时取样测反应物的羟值，当反应物羟值小于等于30mgKOH/g时升温至135℃，开启真空泵抽真空，利用减压蒸馏脱去其中的溶剂，减压蒸馏开始5小时后，将反应物充分冷却后，得到所述改性有机硅树脂。
实施例5
（1）将100重量份的羟基封端聚酯、2重量份的硅烷偶联剂KH-550、3重量份的硅烷偶联剂KH-560、7重量份的淀粉改性聚苯并咪唑、3重量份的丙烯酸树脂、2重量份的1,6-二溴己烷以及13重量份的聚乙烯蜡的原料在110℃下经双螺杆挤出机挤出、压片、粗破碎后用ACM气流粉碎机粉碎，控制粉碎物平均粒径至约80μm，得到聚酯树脂组合物；
（2）将100重量份的上述聚酯树脂组合物、3重量份的流平剂PV88、68重量份的改性有机硅树脂、40重量份的碳酸钙（平均粒径为2微米）、24重量份的碳纳米管（平均粒径为900纳米）、20重量份的纳米二氧化硅（平均粒径为500纳米）、3重量份的安息香以及6重量份的异氰尿酸三缩水甘油酯的原料在110℃下经双螺杆挤出机挤出、压片、粗破碎后用ACM气流粉碎机粉碎，控制粉碎物平均粒径至约30μm，得到低温固化粉末涂料；
其中，所述羟基封端聚酯的制备方法为：
（1）在合成釜中，将釜温升至90℃，依次投入新戊二醇76 mol、三羟甲基丙烷 3.8mol、对苯二甲酸40 mol、十二烷二酸34 mol和单丁基氧化锡0.13mol，然后封釜升温，同时充入氮气进行保护，待温度上升到250℃时维持反应3小时；
（2）降温至220℃，投入间苯二甲酸2.1mol、十二烷二酸0.8mol 和亚磷酸三苯酯0.12mol，升温至240℃维持10小时；
（3）240℃下，进行真空操作，反应釜真空度小于-0.10MPa，反应10小时，降釜温至210℃投入固化促进剂乙基三苯基溴化磷0.14mol，维持30分钟后结束反应，放料得所述羟基封端聚酯；
所述淀粉改性聚苯并咪唑的制备方法为：
在反应器中，依次加入氨基封端的聚苯并咪唑3克、羟丙基淀粉0.5克、环氧氯丙烷0.5克、4-(2-溴乙基)苯磺酸钠 0.1克、聚乙烯醇0.05克、硅烷偶联剂KH-560 0.3克以及二甲基亚砜50毫升，升温85℃反应2小时后，降至室温，抽滤得沉淀物，用乙醇反复洗涤该沉淀物三次后，于真空烘箱中50度下干燥24小时，得到淀粉改性聚苯并咪唑；
所述改性有机硅树脂的制备方法为：
（1）将73克二甲苯和49克有机硅树脂投入反应釜中，加热至110℃，保持恒温直至有机硅树脂完全溶解；
（2）将10克的硅烷偶联剂KH-560、6克的上述淀粉改性聚苯并咪唑、15克的二甲苯以及10克的二甲基亚砜混合得到混合溶液；
（3）待有机硅树脂在反应釜中完全溶解后，升高温度至130℃，将步骤（2）的混合溶液滴加至反应釜中，5小时内加完；
（4）滴加完成后，保持130℃恒温，每1小时取样测反应物的羟值，当反应物羟值小于等于30mgKOH/g时升温至135℃，开启真空泵抽真空，利用减压蒸馏脱去其中的溶剂，减压蒸馏开始5小时后，将反应物充分冷却后，得到所述改性有机硅树脂。
实施例6
（1）将100重量份的羟基封端聚酯、2重量份的硅烷偶联剂KH-550、3重量份的硅烷偶联剂KH-560、7重量份的淀粉改性聚苯并咪唑、3重量份的丙烯酸树脂、2重量份的1,6-二溴己烷以及13重量份的聚乙烯蜡的原料在110℃下经双螺杆挤出机挤出、压片、粗破碎后用ACM气流粉碎机粉碎，控制粉碎物平均粒径至约80μm，得到聚酯树脂组合物；
（2）将100重量份的上述聚酯树脂组合物、3重量份的流平剂PV88、68重量份的改性有机硅树脂、12重量份的碳酸钙（平均粒径为2微米）、24重量份的碳纳米管（平均粒径为900纳米）、36重量份的纳米二氧化硅（平均粒径为500纳米）、12重量份的纳米二氧化钛（平均粒径为100纳米）、3重量份的安息香以及6重量份的异氰尿酸三缩水甘油酯的原料在110℃下经双螺杆挤出机挤出、压片、粗破碎后用ACM气流粉碎机粉碎，控制粉碎物平均粒径至约30μm，得到低温固化粉末涂料；
其中，所述羟基封端聚酯的制备方法为：
（1）在合成釜中，将釜温升至90℃，依次投入新戊二醇76 mol、三羟甲基丙烷 3.8mol、对苯二甲酸40 mol、十二烷二酸34 mol和单丁基氧化锡0.13mol，然后封釜升温，同时充入氮气进行保护，待温度上升到250℃时维持反应3小时；
（2）降温至220℃，投入间苯二甲酸2.1mol、十二烷二酸0.8mol 和亚磷酸三苯酯0.12mol，升温至240℃维持10小时；
（3）240℃下，进行真空操作，反应釜真空度小于-0.10MPa，反应10小时，降釜温至210℃投入固化促进剂乙基三苯基溴化磷0.14mol，维持30分钟后结束反应，放料得所述羟基封端聚酯；
所述淀粉改性聚苯并咪唑的制备方法为：
在反应器中，依次加入氨基封端的聚苯并咪唑3克、羟丙基淀粉0.5克、环氧氯丙烷0.5克、4-(2-溴乙基)苯磺酸钠 0.1克、聚乙烯醇0.05克、硅烷偶联剂KH-560 0.3克以及二甲基亚砜50毫升，升温85℃反应2小时后，降至室温，抽滤得沉淀物，用乙醇反复洗涤该沉淀物三次后，于真空烘箱中50度下干燥24小时，得到淀粉改性聚苯并咪唑；
所述改性有机硅树脂的制备方法为：
（1）将73克二甲苯和49克有机硅树脂投入反应釜中，加热至110℃，保持恒温直至有机硅树脂完全溶解；
（2）将10克的硅烷偶联剂KH-560、6克的上述淀粉改性聚苯并咪唑、15克的二甲苯以及10克的二甲基亚砜混合得到混合溶液；
（3）待有机硅树脂在反应釜中完全溶解后，升高温度至130℃，将步骤（2）的混合溶液滴加至反应釜中，5小时内加完；
（4）滴加完成后，保持130℃恒温，每1小时取样测反应物的羟值，当反应物羟值小于等于30mgKOH/g时升温至135℃，开启真空泵抽真空，利用减压蒸馏脱去其中的溶剂，减压蒸馏开始5小时后，将反应物充分冷却后，得到所述改性有机硅树脂。
对比例1
（1）将100重量份的聚酯树脂（帝斯曼Uralac P 4800）、2重量份的硅烷偶联剂KH-550、3重量份的硅烷偶联剂KH-560、7重量份的淀粉改性聚苯并咪唑、3重量份的丙烯酸树脂、2重量份的1,6-二溴己烷以及13重量份的聚乙烯蜡的原料在110℃下经双螺杆挤出机挤出、压片、粗破碎后用ACM气流粉碎机粉碎，控制粉碎物平均粒径至约80μm，得到聚酯树脂组合物；
（2）将100重量份的上述聚酯树脂组合物、3重量份的流平剂PV88、68重量份的改性有机硅树脂、12重量份的碳酸钙（平均粒径为2微米）、24重量份的碳纳米管（平均粒径为900纳米）、36重量份的纳米二氧化硅（平均粒径为500纳米）、12重量份的纳米二氧化钛（平均粒径为100纳米）、3重量份的安息香以及6重量份的异氰尿酸三缩水甘油酯的原料在110℃下经双螺杆挤出机挤出、压片、粗破碎后用ACM气流粉碎机粉碎，控制粉碎物平均粒径至约30μm，得到低温固化粉末涂料；
其中，所述淀粉改性聚苯并咪唑的制备方法为：
在反应器中，依次加入氨基封端的聚苯并咪唑3克、羟丙基淀粉0.5克、环氧氯丙烷0.5克、4-(2-溴乙基)苯磺酸钠 0.1克、聚乙烯醇0.05克、硅烷偶联剂KH-560 0.3克以及二甲基亚砜50毫升，升温85℃反应2小时后，降至室温，抽滤得沉淀物，用乙醇反复洗涤该沉淀物三次后，于真空烘箱中50度下干燥24小时，得到淀粉改性聚苯并咪唑；
所述改性有机硅树脂的制备方法为：
（1）将73克二甲苯和49克有机硅树脂投入反应釜中，加热至110℃，保持恒温直至有机硅树脂完全溶解；
（2）将10克的硅烷偶联剂KH-560、6克的上述淀粉改性聚苯并咪唑、15克的二甲苯以及10克的二甲基亚砜混合得到混合溶液；
（3）待有机硅树脂在反应釜中完全溶解后，升高温度至130℃，将步骤（2）的混合溶液滴加至反应釜中，5小时内加完；
（4）滴加完成后，保持130℃恒温，每1小时取样测反应物的羟值，当反应物羟值小于等于30mgKOH/g时升温至135℃，开启真空泵抽真空，利用减压蒸馏脱去其中的溶剂，减压蒸馏开始5小时后，将反应物充分冷却后，得到所述改性有机硅树脂。
对比例2
（1）将100重量份的羟基封端聚酯、2重量份的硅烷偶联剂KH-550、3重量份的硅烷偶联剂KH-560、3重量份的丙烯酸树脂、2重量份的1,6-二溴己烷以及13重量份的聚乙烯蜡的原料在110℃下经双螺杆挤出机挤出、压片、粗破碎后用ACM气流粉碎机粉碎，控制粉碎物平均粒径至约80μm，得到聚酯树脂组合物；
（2）将100重量份的上述聚酯树脂组合物、3重量份的流平剂PV88、68重量份的改性有机硅树脂、12重量份的碳酸钙（平均粒径为2微米）、24重量份的碳纳米管（平均粒径为900纳米）、36重量份的纳米二氧化硅（平均粒径为500纳米）、12重量份的纳米二氧化钛（平均粒径为100纳米）、3重量份的安息香以及6重量份的异氰尿酸三缩水甘油酯的原料在110℃下经双螺杆挤出机挤出、压片、粗破碎后用ACM气流粉碎机粉碎，控制粉碎物平均粒径至约30μm，得到低温固化粉末涂料；
其中，所述羟基封端聚酯的制备方法为：
（1）在合成釜中，将釜温升至90℃，依次投入新戊二醇76 mol、三羟甲基丙烷 3.8mol、对苯二甲酸40 mol、十二烷二酸34 mol和单丁基氧化锡0.13mol，然后封釜升温，同时充入氮气进行保护，待温度上升到250℃时维持反应3小时；
（2）降温至220℃，投入间苯二甲酸2.1mol、十二烷二酸0.8mol 和亚磷酸三苯酯0.12mol，升温至240℃维持10小时；
（3）240℃下，进行真空操作，反应釜真空度小于-0.10MPa，反应10小时，降釜温至210℃投入固化促进剂乙基三苯基溴化磷0.14mol，维持30分钟后结束反应，放料得所述羟基封端聚酯；
所述改性有机硅树脂的制备方法为：
（1）将73克二甲苯和49克有机硅树脂投入反应釜中，加热至110℃，保持恒温直至有机硅树脂完全溶解；
（2）将10克的硅烷偶联剂KH-560、6克的上述淀粉改性聚苯并咪唑、15克的二甲苯以及10克的二甲基亚砜混合得到混合溶液；
（3）待有机硅树脂在反应釜中完全溶解后，升高温度至130℃，将步骤（2）的混合溶液滴加至反应釜中，5小时内加完；
（4）滴加完成后，保持130℃恒温，每1小时取样测反应物的羟值，当反应物羟值小于等于30mgKOH/g时升温至135℃，开启真空泵抽真空，利用减压蒸馏脱去其中的溶剂，减压蒸馏开始5小时后，将反应物充分冷却后，得到所述改性有机硅树脂。
对比例3
（1）将100重量份的羟基封端聚酯、2重量份的硅烷偶联剂KH-550、3重量份的硅烷偶联剂KH-560、7重量份的淀粉改性聚苯并咪唑、3重量份的丙烯酸树脂、2重量份的1,6-二溴己烷以及13重量份的聚乙烯蜡的原料在110℃下经双螺杆挤出机挤出、压片、粗破碎后用ACM气流粉碎机粉碎，控制粉碎物平均粒径至约80μm，得到聚酯树脂组合物；
（2）将100重量份的上述聚酯树脂组合物、3重量份的流平剂PV88、12重量份的碳酸钙（平均粒径为2微米）、24重量份的碳纳米管（平均粒径为900纳米）、36重量份的纳米二氧化硅（平均粒径为500纳米）、12重量份的纳米二氧化钛（平均粒径为100纳米）、3重量份的安息香以及6重量份的异氰尿酸三缩水甘油酯的原料在110℃下经双螺杆挤出机挤出、压片、粗破碎后用ACM气流粉碎机粉碎，控制粉碎物平均粒径至约30μm，得到低温固化粉末涂料；
其中，所述羟基封端聚酯的制备方法为：
（1）在合成釜中，将釜温升至90℃，依次投入新戊二醇76 mol、三羟甲基丙烷 3.8mol、对苯二甲酸40 mol、十二烷二酸34 mol和单丁基氧化锡0.13mol，然后封釜升温，同时充入氮气进行保护，待温度上升到250℃时维持反应3小时；
（2）降温至220℃，投入间苯二甲酸2.1mol、十二烷二酸0.8mol 和亚磷酸三苯酯0.12mol，升温至240℃维持10小时；
（3）240℃下，进行真空操作，反应釜真空度小于-0.10MPa，反应10小时，降釜温至210℃投入固化促进剂乙基三苯基溴化磷0.14mol，维持30分钟后结束反应，放料得所述羟基封端聚酯；
所述淀粉改性聚苯并咪唑的制备方法为：
在反应器中，依次加入氨基封端的聚苯并咪唑3克、羟丙基淀粉0.5克、环氧氯丙烷0.5克、4-(2-溴乙基)苯磺酸钠 0.1克、聚乙烯醇0.05克、硅烷偶联剂KH-560 0.3克以及二甲基亚砜50毫升，升温85℃反应2小时后，降至室温，抽滤得沉淀物，用乙醇反复洗涤该沉淀物三次后，于真空烘箱中50度下干燥24小时，得到淀粉改性聚苯并咪唑；
对比例4
（1）将100重量份的羟基封端聚酯、2重量份的硅烷偶联剂KH-550、3重量份的硅烷偶联剂KH-560、6重量份的氨基封端聚苯并咪唑、1重量份的羟丙基淀粉、3重量份的丙烯酸树脂、2重量份的1,6-二溴己烷以及13重量份的聚乙烯蜡的原料在110℃下经双螺杆挤出机挤出、压片、粗破碎后用ACM气流粉碎机粉碎，控制粉碎物平均粒径至约80μm，得到聚酯树脂组合物；
（2）将100重量份的上述聚酯树脂组合物、3重量份的流平剂PV88、68重量份的改性有机硅树脂、12重量份的碳酸钙（平均粒径为2微米）、24重量份的碳纳米管（平均粒径为900纳米）、36重量份的纳米二氧化硅（平均粒径为500纳米）、12重量份的纳米二氧化钛（平均粒径为100纳米）、3重量份的安息香以及6重量份的异氰尿酸三缩水甘油酯的原料在110℃下经双螺杆挤出机挤出、压片、粗破碎后用ACM气流粉碎机粉碎，控制粉碎物平均粒径至约30μm，得到低温固化粉末涂料；
其中，所述羟基封端聚酯的制备方法为：
（1）在合成釜中，将釜温升至90℃，依次投入新戊二醇76 mol、三羟甲基丙烷 3.8mol、对苯二甲酸40 mol、十二烷二酸34 mol和单丁基氧化锡0.13mol，然后封釜升温，同时充入氮气进行保护，待温度上升到250℃时维持反应3小时；
（2）降温至220℃，投入间苯二甲酸2.1mol、十二烷二酸0.8mol 和亚磷酸三苯酯0.12mol，升温至240℃维持10小时；
（3）240℃下，进行真空操作，反应釜真空度小于-0.10MPa，反应10小时，降釜温至210℃投入固化促进剂乙基三苯基溴化磷0.14mol，维持30分钟后结束反应，放料得所述羟基封端聚酯；
所述改性有机硅树脂的制备方法为：
（1）将73克二甲苯和49克有机硅树脂投入反应釜中，加热至110℃，保持恒温直至有机硅树脂完全溶解；
（2）将10克的硅烷偶联剂KH-560、6克的上述淀粉改性聚苯并咪唑、15克的二甲苯以及10克的二甲基亚砜混合得到混合溶液；
（3）待有机硅树脂在反应釜中完全溶解后，升高温度至130℃，将步骤（2）的混合溶液滴加至反应釜中，5小时内加完；
（4）滴加完成后，保持130℃恒温，每1小时取样测反应物的羟值，当反应物羟值小于等于30mgKOH/g时升温至135℃，开启真空泵抽真空，利用减压蒸馏脱去其中的溶剂，减压蒸馏开始5小时后，将反应物充分冷却后，得到所述改性有机硅树脂。
测试结果
测试条件：
冲击强度按照GB/T1732-93测试。
附着力按照GB/T9286-88测试。
耐高温性能以颜色不变且附着力≤2级且维持3小时时，可承受的最高温度为准。
测试结果见表1。
表1
| 例子 | 冲击强度 | 附着力 | 耐高温性能 | 固化温度、时间 |
| 实施例1 | 41kg.cm | 1级 | 506℃ | 150℃、15min |
| 实施例2 | 39kg.cm | 1级 | 511℃ | 150℃、16min |
| 实施例3 | 44 kg.cm | 1级 | 523℃ | 150℃、14min |
| 实施例4 | 47 kg.cm | 1级 | 530℃ | 150℃、13min |
| 实施例5 | 53kg.cm | 1级 | 541℃ | 150℃、11min |
| 实施例6 | 61kg.cm | 0级 | 552℃ | 150℃、10min |
| 对比例1 | 27kg.cm | 2级 | 423℃ | 180℃、25min |
| 对比例2 | 32kg.cm | 2级 | 431℃ | 180℃、28min |
| 对比例3 | 34kg.cm | 3级 | 428℃ | 180℃、24min |
| 对比例4 | 31 kg.cm | 3级 | 429℃ | 180℃、30min |
Claims (10)
1.一种低温固化粉末涂料用聚酯树脂组合物，其特征在于，制备原料包括：
100重量份的羟基封端聚酯、1-10重量份的硅烷偶联剂KH-550、1-10重量份的硅烷偶联剂KH-560、5-10重量份的淀粉改性聚苯并咪唑、1-5重量份的丙烯酸树脂、1-5重量份的1,6-二溴己烷以及10-20重量份的聚乙烯蜡。
2.根据权利要求1所述的低温固化粉末涂料用聚酯树脂组合物，其特征在于，制备原料包括：
100重量份的羟基封端聚酯、2-5重量份的硅烷偶联剂KH-550、2-5重量份的硅烷偶联剂KH-560、6-9重量份的淀粉改性聚苯并咪唑、2-4重量份的丙烯酸树脂、1-5重量份的1,6-二溴己烷以及12-15重量份的聚乙烯蜡。
3.根据权利要求2所述的低温固化粉末涂料用聚酯树脂组合物，其特征在于，制备原料包括：
100重量份的羟基封端聚酯、2重量份的硅烷偶联剂KH-550、3重量份的硅烷偶联剂KH-560、7重量份的淀粉改性聚苯并咪唑、3重量份的丙烯酸树脂、2重量份的1,6-二溴己烷以及13重量份的聚乙烯蜡。
4.根据权利要求1-3任一项所述的低温固化粉末涂料用聚酯树脂组合物，其特征在于，所述羟基封端聚酯的制备方法为：
（1）在合成釜中，将釜温升至90℃，依次投入新戊二醇76 mol、三羟甲基丙烷 3.8mol、对苯二甲酸40 mol、十二烷二酸34 mol和单丁基氧化锡0.13mol，然后封釜升温，同时充入氮气进行保护，待温度上升到250℃时维持反应3小时；
（2）降温至220℃，投入间苯二甲酸2.1mol、十二烷二酸0.8mol 和亚磷酸三苯酯0.12mol，升温至240℃维持10小时；
（3）240℃下，进行真空操作，反应釜真空度小于-0.10MPa，反应10小时，降釜温至210℃投入固化促进剂乙基三苯基溴化磷0.14mol，维持30分钟后结束反应，放料得所述羟基封端聚酯。
5.根据权利要求1-3任一项所述的低温固化粉末涂料用聚酯树脂组合物，其特征在于，所述淀粉改性聚苯并咪唑的制备方法为：
在反应器中，依次加入氨基封端的聚苯并咪唑3克、羟丙基淀粉0.5克、环氧氯丙烷0.5克、4-(2-溴乙基)苯磺酸钠 0.1克、聚乙烯醇0.05克、硅烷偶联剂KH-560 0.3克以及二甲基亚砜50毫升，升温85℃反应2小时后，降至室温，抽滤得沉淀物，用乙醇反复洗涤该沉淀物三次后，于真空烘箱中50度下干燥24小时，得到淀粉改性聚苯并咪唑。
6.一种低温固化粉末涂料，其特征在于，制备原料包括：
100重量份的权利要求1-5任一项所述的聚酯树脂组合物、1-10重量份的流平剂、50-80重量份的改性有机硅树脂、50-100重量份的填料、1-5重量份的安息香以及1-10重量份的异氰尿酸三缩水甘油酯。
7.根据权利要求6所述的低温固化粉末涂料，其特征在于，所述改性有机硅树脂的制备方法为：
（1）将73克二甲苯和49克有机硅树脂投入反应釜中，加热至110℃，保持恒温直至有机硅树脂完全溶解；
（2）将10克的硅烷偶联剂KH-560、6克的根据权利要求5所述的淀粉改性聚苯并咪唑、15克的二甲苯以及10克的二甲基亚砜混合得到混合溶液；
（3）待有机硅树脂在反应釜中完全溶解后，升高温度至130℃，将步骤（2）的混合溶液滴加至反应釜中，5小时内加完；
（4）滴加完成后，保持130℃恒温，每1小时取样测反应物的羟值，当反应物羟值小于等于30mgKOH/g时升温至135℃，开启真空泵抽真空，利用减压蒸馏脱去其中的溶剂，减压蒸馏开始5小时后，将反应物充分冷却后，得到所述改性有机硅树脂。
8.根据权利要求6所述的低温固化粉末涂料，其特征在于，所述填料选自碳酸钙、碳纳米管、纳米二氧化硅以及纳米二氧化钛中的至少一种。
9.根据权利要求7所述的低温固化粉末涂料，其特征在于，所述填料为碳酸钙、碳纳米管、纳米二氧化硅以及纳米二氧化钛按重量比1：2：3：1的混合物，且碳酸钙、碳纳米管、纳米二氧化硅以及纳米二氧化钛的平均粒径分别为2微米、900纳米、500纳米以及100纳米。
10.低温固化粉末涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
将权利要求6-9任一项的原料经双螺杆挤出机挤出、压片、粗破碎后用ACM气流粉碎机粉碎，控制粉碎物平均粒径至25～50μm，得到低温固化粉末涂料。
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