CN109096477A - 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、多元酸、催化剂单丁基氧化锡、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。本发明方法实现了废旧PBT的回收利用，减少了废旧PBT对环境的污染，具有显著的环保效益；通过PET的使用，降低了材料成本；本发明引入的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、多元酸、催化剂单丁基氧化锡、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PBT废料熔融温度为170℃～235℃。
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%；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%～28%；十八十六叔胺占PBT质量的1.5%～5%。
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0.09Mpa～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。
本发明方法利用PBT材质类废料进行生产，实现了废旧 PBT 的回收利用，减少了废旧PBT对环境的污染，具有显著的环保效益；通过PET的使用，降低了材料成本，也就有了更大的成本空间来对其他原材料进行优化选择；本发明引入的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废料熔融温度为170℃～235℃，PBT废料粉碎成5 mm～10mm粒径的碎料，然后与多元醇、多元酸、催化剂单丁基氧化锡、稳定剂亚磷酸酯三苯酯进行酯交换反应和酯化反应，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，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，多元醇加入量占PBT质量的 100%；单丁基氧化锡占PBT质量的0.1%；多元酸占PBT质量的150%，亚磷酸酯三苯酯占PBT质量的0.15%；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℃，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，偏苯三酸酐占PBT质量的15%；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废料熔融温度为170℃～235℃，PBT废料粉碎成5 mm～10mm粒径的碎料，然后与多元醇、多元酸、催化剂单丁基氧化锡、稳定剂亚磷酸酯三苯酯进行酯交换反应和酯化反应，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，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，多元醇加入量占PBT质量的 200%；单丁基氧化锡占PBT质量的0.4%；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℃，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，偏苯三酸酐占PBT质量的20%；十八十六叔胺占PBT质量的3%，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废料熔融温度为170℃～235℃，PBT废料粉碎成5 mm～10mm粒径的碎料，然后与多元醇、多元酸、催化剂单丁基氧化锡、稳定剂亚磷酸酯三苯酯进行酯交换反应和酯化反应，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，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，多元醇加入量占PBT质量的300%；单丁基氧化锡占PBT质量的0.6%；多元酸占PBT质量的500%，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℃，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，偏苯三酸酐占PBT质量的28%；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、多元酸、催化剂单丁基氧化锡、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PBT采用各种形状各种性能的回收废料，熔融温度为170℃～235℃。
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。
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。
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，其特征是多元醇加入量占PBT质量的100%～300%；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%～28%；十八十六叔胺占PBT质量的1.5%～5%。
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0.09Mpa～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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