CN108948335B - 适用于木纹转印粉末涂料的聚酯树脂、其制备方法及木纹转印粉末涂料 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及适用于木纹转印粉末涂料的聚酯树脂、其制备方法及木纹转印粉末涂料。所述适用于木纹转印粉末涂料的聚酯树脂，其特征在于，包括：对苯二甲酸、间苯二甲酸、己二酸和/或富马酸与二元醇在交联剂和催化剂作用下的反应产物，以及抗氧剂；各原料按照重量份用量为：对苯二甲酸20～200份；间苯二甲酸40～400份；己二酸10～100份；富马酸10～100份；二元醇100～500份；交联剂20～200份；催化剂0.5～4份；抗氧剂0.5～4份。与现有技术相比，应用本发明聚酯树脂制得的木纹转印粉末涂料，其图层转印效果具有色彩饱满、高流平性、高清晰度、耐黄变性、撕纸性好。

Description

适用于木纹转印粉末涂料的聚酯树脂、其制备方法及木纹转 印粉末涂料
技术领域
本发明涉及适用于木纹转印粉末涂料的聚酯树脂、其制备方法及木纹转印粉末涂料。
背景技术
粉末涂料木纹转印技术是使高精度纸上的转印油墨在固定温度下升华渗入到涂层内部，使型材具有类似木纹纹理效果的一种特殊工艺。木纹转印粉末涂层不会改变原有涂层的机械性能，如硬度、耐磨性、耐冲击，盐雾、老化等性能，近些年广泛应用于铝合金门窗、防盗门、防火门、钢木家具、文件柜、电脑外壳、家用电器、金属饰件等耐高温的金属材质。
根据木纹转印粉末涂料的技术原理，要求适用的聚酯树脂能快速固化，并且固化后具有较致密的图层表面。目前市场上应用于木纹转印粉末涂料的的聚酯树脂主要是在反应后期通过添加较多的助剂来提高树脂的活性以及图层表面的交联密度，但过多的添加助剂，易使粉末图层黄变化、降低流平，严重影响图层外观。
发明内容
本发明的目的之一是为了克服现有技术中的不足，提供一种使用助剂少的适用于木纹转印粉末涂料的聚酯树脂，其制备方法及木纹转印粉末涂料。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案实现：
适用于木纹转印粉末涂料的聚酯树脂，其特征在于，包括：
对苯二甲酸、间苯二甲酸、己二酸和/或富马酸与二元醇在交联剂和催化剂作用下的反应产物，以及抗氧剂；
各原料按照重量份用量为：
对苯二甲酸20～200份；间苯二甲酸40～400份；己二酸10～100份；富马酸10～100份；二元醇100～500份；交联剂20～200份；催化剂0.5～4份；抗氧剂0.5～4份。
根据本发明的一个实施例，所述二元醇包括新戊二醇、1,4-丁二醇、1,4-环己烷二甲醇、二乙二醇、三甲基戊二醇、2-甲基-1,3-丙二醇中的一种或两种以上。
根据本发明的一个实施例，所述交联剂包括三羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷、三(羟乙基)异氰脲酸酯、季戊四醇中的一种或两种以上。
根据本发明的一个实施例，所述催化剂包括单丁基氧化锡、二丁基氧化锡中的一种或两种。
根据本发明的一个实施例，所述抗氧剂选自抗氧剂1001、抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂300和/或抗氧剂168。
前述的适用于木纹转印粉末涂料的聚酯树脂的制备方法，其特征在于，包括步骤：
(1)将配方量的二元醇和交联剂投入反应釜中，升温加热至110～130℃待物料完全熔化，再加入对苯二甲酸、己二酸和/或富马酸和催化剂，盖好釜盖，开启氮气保护，升温加热至240～250℃进行酯化反应，至树脂透明，直至测酸值为30～40mgKOH/g；
(2)降温至235℃左右，加入间苯二甲酸，继续反应1～2小时，直至测酸值为50～60mgKOH/g；
(3)降温至220～230℃，真空条件下反应2～3小时，直至测酸值40～50mgKOH/g，粘度为2800～3800mpa.s(200℃)；
(4)加抗氧剂，降温至180℃保持1-2小时，得到目标产品聚酯树脂。
木纹转印粉末涂料，其特征在于，包括权利要求1-5任一权利要求所述的适用于木纹转印粉末涂料的聚酯树脂；以及固化剂、流平剂、颜填料和/或助剂；各原料按照重量份用量为：聚酯树脂500-600份；固化剂40-80份；流平剂5-20份；颜填料300-500份；助剂1-10份。
根据本发明的一个实施例，所述固化剂为异氰尿酸三缩水甘油酯，其环氧当量是107-108g/eq；所述流平剂选自BLP503；所述颜填料包括钛白粉、硫酸钡和/或重晶石；所述助剂包括安息香。
与现有技术相比，应用本发明聚酯树脂制得的木纹转印粉末涂料，其图层转印效果具有色彩饱满、高流平性、高清晰度、耐黄变性、撕纸性好。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行详细的描述：
实施例1
合成反应釜中，投入新戊二醇120份、1,4-环己烷二甲醇25份、二乙二醇20份、三羟甲基丙烷25份，开启夹套导热油阀门，升温至110℃，至物料完全熔化；投入对苯二甲酸200份、己二酸38份、单丁基氧化锡1份，盖好釜盖，开启氮气保护，升温加热至240℃进行酯化反应，维持至树脂透明，取样测酸值为32mgKOH/g；
降温至235℃，加40份间苯二甲酸，继续反应2小时，取样测酸值为50mgKOH/g。降温至225℃，真空条件下反应2.5小时，取样测酸值为42mgKOH/g，粘度为3680mpa.s(200℃)。加1份抗氧剂1001，降温至180℃保持1小时，得到产品聚酯树脂。
将制得的聚酯树脂以适当配比与固化剂、流平剂、颜填料等混合均匀后，经熔融挤出、磨粉制得粉末涂料。各原料按照重量份配比为：聚酯树脂500份；固化剂40份；流平剂5份；颜填料300份；助剂1份。所述固化剂为异氰尿酸三缩水甘油酯，简称TGIC，其环氧当量是107-108g/eq；所述流平剂选自宁波南海化学有限公司的BLP503；所述颜填料为钛白粉；所述助剂为安息香。
实施例2
合成反应釜中，投入新戊二醇260份、1,4-环己烷二甲醇45份、三甲基戊二醇25份、三羟甲基丙烷50份，开启夹套导热油阀门，升温至110℃，至所有物料熔化；投入对苯二甲酸20份、己二酸30份、富马酸20份、单丁基氧化锡1.5份，盖好釜盖，开启氮气保护，逐步升温加热至245℃进行酯化反应，维持至树脂透明，取样测酸值为37mgKOH/g；
降温至235℃，补加400份间苯二甲酸，继续反应2小时，取样测酸值为56mgKOH/g。降温至220℃，真空条件下反应3小时，取样测酸值为45mgKOH/g，粘度为3650mpa.s(200℃)。加1.5份抗氧剂168，降温至180℃保持1.5小时，得到产品聚酯树脂。
将制得的聚酯树脂以适当配比与固化剂、流平剂、颜填料等混合均匀后，经熔融挤出、磨粉制得粉末涂料。各原料按照重量份配比为：聚酯树脂600份；固化剂55份；流平剂15份；颜填料400份；助剂4份。所述固化剂为异氰尿酸三缩水甘油酯，简称TGIC，其环氧当量是107-108g/eq；所述流平剂选自宁波南海化学有限公司的BLP503；所述颜填料为重晶石粉；所述助剂为安息香。
实施例3
合成反应釜中，投入新戊二醇380份、三甲基戊二醇55份、2-甲基-1,3-丙二醇20份、三羟甲基丙烷45份，开启夹套导热油阀门，升温至110℃，至物料全部熔化；投入对苯二甲酸200份、己二酸60份、富马酸60份、单丁基氧化锡3份，盖好釜盖，开启氮气保护，逐步升温加热至245℃进行酯化反应，维持至树脂透明，取样测酸值为40mgKOH/g；
降温至235℃，加380份间苯二甲酸，继续反应2小时，取样测酸值为60mgKOH/g。降温至225℃，真空条件下反应3小时，取样测酸值为40mgKOH/g，粘度为2950mpa.s(200℃)。加3份抗氧剂1001，降温至180℃，得到产品聚酯树脂。
将制得的聚酯树脂以适当配比与固化剂、流平剂、颜填料等混合均匀后，经熔融挤出、磨粉制得粉末涂料。各原料按照重量份配比为：聚酯树脂560份；固化剂55份；流平剂12份；颜填料480份；助剂6份。所述固化剂为异氰尿酸三缩水甘油酯，简称TGIC，其环氧当量是107-108g/eq；所述流平剂选自宁波南海化学有限公司的BLP503；所述颜填料为硫酸钡；所述助剂为安息香。
实施例4
合成反应釜中，投入新戊二醇180份、1,4-丁二醇50份、三(羟乙基)异氰脲酸酯40份，开启夹套导热油阀门，升温至110℃，至物流全部熔化；投入对苯二甲酸80份、己二酸60份、二丁基氧化锡3份，盖好釜盖，开启氮气保护，逐步升温加热至250℃进行酯化反应，维持至树脂透明，取样测酸值为40mgKOH/g；
降温至235℃，补加213份间苯二甲酸，继续反应2小时，取样测酸值为60mgKOH/g。降温至225℃，真空条件下反应3小时，取样测酸值为43mgKOH/g，粘度为3300mpa.s(200℃)。加3份抗氧剂1010，180℃下保持1.5小时，得到产品聚酯树脂。
将制得的聚酯树脂以适当配比与固化剂、流平剂、颜填料等混合均匀后，经熔融挤出、磨粉制得粉末涂料。各原料按照重量份配比为：聚酯树脂530份；固化剂60份；流平剂15份；颜填料400份；助剂3份。所述固化剂为异氰尿酸三缩水甘油酯，简称TGIC，其环氧当量是107-108g/eq；所述流平剂选自宁波南海化学有限公司的BLP503；所述颜填料为钛白粉；所述助剂为安息香。
实施例5
合成反应釜中，投入新戊二醇90份、季戊四醇15份、二乙二醇30份、三羟甲基乙烷45份，开启夹套导热油阀门，升温至110℃，至物料全部熔化。投入对苯二甲酸40份、富马酸120份、二丁基氧化锡2份，盖好釜盖，开启氮气保护，逐步升温加热至240℃进行酯化反应，维持至树脂透明，取样测酸值为30mgKOH/g；
降温至235℃，补加150份间苯二甲酸，继续反应2小时，取样测酸值为56mgKOH/g。降温至220℃，真空条件下反应2.5小时，取样测酸值为46mgKOH/g，粘度为2800mpa.s(200℃)。加1份抗氧剂2076，降温至180℃，得到产品聚酯树脂。
将制得的聚酯树脂以适当配比与固化剂、流平剂、颜填料等混合均匀后，经熔融挤出、磨粉制得粉末涂料。各原料按照重量份配比为：聚酯树脂580份；固化剂70份；流平剂18份；颜填料450份；助剂8份。所述固化剂为异氰尿酸三缩水甘油酯，简称TGIC，其环氧当量是107-108g/eq；所述流平剂选自宁波南海化学有限公司的BLP503；所述颜填料为钛白粉；所述助剂为安息香。
实施例6
合成反应釜中，投入2-甲基-1,3-丙二醇200份、二乙二醇55份、三甲基戊二醇25份、季戊四醇100份，开启夹套导热油阀门，升温至130℃，至所有物料熔化；投入对苯二甲酸50份、己二酸50份、富马酸30份、二丁基氧化锡3份，盖好釜盖，开启氮气保护，逐步升温加热至240℃进行酯化反应，维持至树脂透明，取样测酸值为34mgKOH/g；
降温至235℃，补加200份间苯二甲酸，继续反应1.5小时，取样测酸值为50mgKOH/g。降温至225℃，真空条件下反应2小时，取样测酸值为48mgKOH/g，粘度为3000mpa.s(200℃)。加3份抗氧剂1001，降温至180℃保持1.5小时，得到产品聚酯树脂。
将制得的聚酯树脂以适当配比与固化剂、流平剂、颜填料等混合均匀后，经熔融挤出、磨粉制得粉末涂料。各原料按照重量份配比为：聚酯树脂550份；固化剂70份；流平剂10份；颜填料350份；助剂2份。所述固化剂为异氰尿酸三缩水甘油酯，简称TGIC，其环氧当量是107-108g/eq；所述流平剂选自宁波南海化学有限公司的BLP503；所述颜填料为重晶石粉；所述助剂为安息香。
实施例7
合成反应釜中，投入1,4-环己烷二甲醇200份、2-甲基-1,3-丙二醇55份、三甲基戊二醇25份、季戊四醇100份，开启夹套导热油阀门，升温至115℃，至所有物料熔化；投入对苯二甲酸100份、己二酸80份、富马酸70份、二丁基氧化锡6份，盖好釜盖，开启氮气保护，逐步升温加热至250℃进行酯化反应，维持至树脂透明，取样测酸值为38mgKOH/g；
降温至235℃，补加100份间苯二甲酸，继续反应1.5小时，取样测酸值为58mgKOH/g。降温至220℃，真空条件下反应2小时，取样测酸值为42mgKOH/g，粘度为3600mpa.s(200℃)。加3份抗氧剂2076，降温至180℃保持1.5小时，得到产品聚酯树脂。
将制得的聚酯树脂以适当配比与固化剂、流平剂、颜填料等混合均匀后，经熔融挤出、磨粉制得粉末涂料。各原料按照重量份配比为：聚酯树脂530份；固化剂60份；流平剂15份；颜填料400份；助剂3份。所述固化剂为异氰尿酸三缩水甘油酯，简称TGIC，其环氧当量是107-108g/eq；所述流平剂选自宁波南海化学有限公司的BLP503；所述颜填料为钛白粉；所述助剂为安息香。
实施例8
合成反应釜中，投入1,4-丁二醇150份、三甲基戊二醇30份、二乙二醇10份、季戊四醇20份，开启夹套导热油阀门，升温至125℃，至物料完全熔化；投入对苯二甲酸240份、己二酸60份、二丁基氧化锡1份，盖好釜盖，开启氮气保护，升温加热至245℃进行酯化反应，维持至树脂透明，取样测酸值为38mgKOH/g；
降温至235℃，加100份间苯二甲酸，继续反应2小时，取样测酸值为55mgKOH/g。降温至225℃，真空条件下反应2.5小时，取样测酸值为42mgKOH/g，粘度为3680mpa.s(200℃)。加1份抗氧剂1001，降温至180℃保持1小时，得到产品聚酯树脂。
将制得的聚酯树脂以适当配比与固化剂、流平剂、颜填料等混合均匀后，经熔融挤出、磨粉制得粉末涂料。各原料按照重量份配比为：聚酯树脂500份；固化剂40份；流平剂5份；颜填料300份；助剂1份。所述固化剂为异氰尿酸三缩水甘油酯，简称TGIC，其环氧当量是107-108g/eq；所述流平剂选自宁波南海化学有限公司的BLP503；所述颜填料为钛白粉；所述助剂为安息香。
本发明的酸值按照GB/T6743-2008的标准进行检测。
本发明的粘度按照GB/T9751.1-2008的标准进行检测。
将本发明实施例1～5制得的聚酯树脂与固化剂、流平剂、颜填料、助剂等按比例配方混合均匀，经螺杆挤出机挤出、压片，磨粉机磨粉、过筛，制得粉末涂料，再进行静电喷涂，制得木纹转印样板。
将本发明各实施例所述粉末涂料进行静电喷涂，制得的样板固化条件200℃/10min。该样板图层的二次检测性能见下表：
Figure BDA0001761490150000071
Figure BDA0001761490150000081
本发明的光泽按照GB/T9754-2007的标准进行检测。
本发明的胶化时间按照GB/T16995-1997的标准进行检测。
本发明的耐冲击性按照GB/T1732-1993的标准进行检测。
本发明的流平性按照GB/T1750-1979的标准进行检测。
本发明的附着力按照GB/T9286-1988的标准进行检测。
本发明的QUV老化按照GB/T1865-2009的标准进行检测。
本发明所述的木纹转印样板,具有色彩饱满、高流平性、高清晰度、耐黄变性、撕纸性好等特点。
本发明中的实施例仅用于对本发明进行说明，并不构成对权利要求范围的限制，本领域内技术人员可以想到的其他实质上等同的替代，均在本发明保护范围内。

Claims (6)

1.适用于木纹转印粉末涂料的聚酯树脂，其特征在于，包括：
己二酸和/或富马酸，以及对苯二甲酸、间苯二甲酸，与二元醇在交联剂和催化剂作用下的反应产物，以及抗氧剂；
各原料按照重量份用量为：
对苯二甲酸20～200份；间苯二甲酸40～400份；己二酸 10～100份；富马酸10～100份；二元醇100～500份；交联剂 20～200份；催化剂0.5～4份；抗氧剂 0.5～4份，
所述二元醇包括新戊二醇、1,4-丁二醇、1,4-环己烷二甲醇、二乙二醇、三甲基戊二醇、2-甲基-1,3-丙二醇中的两种以上，
所述交联剂包括三羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷、三（羟乙基）异氰脲酸酯、季戊四醇中的一种或两种以上；
所述的聚酯树脂的酸值为40～50 mgKOH/g，200℃下的粘度为2800～3800mpa.s。
2.根据权利要求1所述的适用于木纹转印粉末涂料的聚酯树脂，其特征在于，所述催化剂包括单丁基氧化锡、二丁基氧化锡中的一种或两种。
3.根据权利要求1所述的适用于木纹转印粉末涂料的聚酯树脂，其特征在于，所述抗氧剂选自抗氧剂1001、抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂300和/或抗氧剂168。
4.权利要求1至3任一所述的适用于木纹转印粉末涂料的聚酯树脂的制备方法，其特征在于，包括步骤：
（1）将配方量的二元醇和交联剂投入反应釜中，升温加热至110～130℃待物料完全熔化，再加入对苯二甲酸、己二酸和/或富马酸和催化剂，盖好釜盖，开启氮气保护，升温加热至240～250℃进行酯化反应，至树脂透明，直至测酸值为30～40mgKOH/g；
（2）降温至235℃，加入间苯二甲酸，继续反应1～2小时，直至测酸值为50～60 mgKOH/g；
（3）降温至220～230℃，真空条件下反应2～3小时，直至测酸值40～50 mgKOH/g，200℃下的粘度为2800～3800mpa.s；
（4）加抗氧剂，降温至180℃保持1-2小时，得到目标产品聚酯树脂。
5.木纹转印粉末涂料，其特征在于，包括权利要求1-3任一所述的适用于木纹转印粉末涂料的聚酯树脂；以及固化剂、流平剂、颜填料和/或助剂；各原料按照重量份用量为：聚酯树脂500-600份；固化剂 40-80份；流平剂 5-20份；颜填料300-500份；助剂 1-10份。
6.根据权利要求5所述的木纹转印粉末涂料，其特征在于，所述固化剂为异氰尿酸三缩水甘油酯，其环氧当量是 107-108g/eq；所述流平剂选自BLP503；所述颜填料包括钛白粉、硫酸钡和/或重晶石；所述助剂包括安息香。
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