CN110467874A

CN110467874A - 一种热固性粉末涂料用改性聚酯树脂的制备工艺

Info

Publication number: CN110467874A
Application number: CN201910787480.3A
Authority: CN
Inventors: 范士堂; 董洪志
Original assignee: Dezhou Great Star Industry & Trade Co Ltd
Current assignee: Dezhou Great Star Industry & Trade Co Ltd
Priority date: 2019-08-20
Filing date: 2019-08-20
Publication date: 2019-11-19

Abstract

热固性粉末涂料用改性聚酯树脂的制备工艺，PBT废料粉碎后与与多元醇、多元酸、环氧树脂、催化剂单丁基氧化锡、热稳定剂1010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，加入间苯二甲酸继续反应，反应结束后进行减压缩聚反应，减压缩聚反应结束后向物料中加二甲苯进行回流脱水，降温后加入聚丙烯酸树脂和混合型二元酸二甲酯溶剂进行稀释，稀释至合适黏度后出料再加入固化促进剂，经过滤除去杂质即得到聚酯树脂。本发明实现了废旧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；对聚酯树脂进行环氧改性，通过接枝反应的方式明显增进柔韧性改善T弯性能，同时增加交联密度增强耐腐蚀性能。

Description

一种热固性粉末涂料用改性聚酯树脂的制备工艺

技术领域

本发明涉及聚酯树脂制备技术领域，具体涉及一种热固性粉末涂料用改性聚酯树脂的制备工艺。

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。热固性饱和聚酯树脂防腐蚀性能不尽理想，不如环氧树脂，为了弥补聚酯树脂涂料的性能缺点，常常使用聚酯树脂拼加环氧树脂的方法，以期得到一个综合性能优异的固体粉末涂料。目前广泛使用的是聚酯树脂后拼加环氧树脂技术，即在聚酯树脂涂料生产阶段拼合一部分的环氧树脂，以达到增加附着，提高硬度，增加耐腐蚀等目的，但在实际使用过程中，冷拼加环氧树脂有诸多问题，如拼加后T弯性能下降，柔韧性变差，批次间加量波动，储存分层明显等。

发明内容

本发明提供了一种热固性粉末涂料用改性聚酯树脂的制备工艺，以解决现有技术存在的后拼加环氧树脂导致的T弯性能下降，柔韧性变差和批次间加量波动的技术问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种热固性粉末涂料用改性聚酯树脂的制备工艺，采用回收的聚对苯二甲酸丁二醇酯PBT废料，PBT废料粉碎后与与多元醇、多元酸、环氧树脂、催化剂单丁基氧化锡、热稳定剂1010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，加入间苯二甲酸继续反应，反应结束后进行减压缩聚反应，减压缩聚反应结束后向物料中加二甲苯进行回流脱水，至酸值10mgKOH/g以下，降温后加入聚丙烯酸树脂和混合型二元酸二甲酯溶剂进行稀释，稀释至合适黏度后出料再加入固化促进剂，经过滤除去杂质即得到聚酯树脂，多元醇加入量占PEN质量的150％～300％；单丁基氧化锡占PEN质量的0.3％～0.8％；环氧树脂占PEN质量的40％～120％；多元酸占PEN质量的200％～650％；热稳定剂1010 占PEN质量的0.3％～0.8％；间苯二甲酸占PEN质量的40％～120％；聚丙烯酸树脂占PEN质量的40％～80％；混合型二元酸二甲酯溶剂占PEN质量的40％～80％；固化促进剂占PEN质量的0.8％～3％。

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、马来酸和己二酸的一种或多种。

上述酯交换和酯化反应温度为180℃～250℃；酯交换和酯化反应结束条件为：取样分析酸值为10±5mgKOH/g，粘度为3±2cSt，粘度计测试温度为200 ±5℃。

上述环氧树脂为小分子量环氧树脂。

上述减压缩聚反应条件为：反应釜内压力≤0.095Mpa，温度230～250℃；所述的减压缩聚反应结束条件为：取样分析粘度达到40±10cSt，粘度计温度为200±5℃，酸值达到35±10mgKOH/g，羟值达到＜5mgKOH/g

热稳定剂1010为四[β-(3’，5’-二叔丁基-4’-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯。

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；并且通过先期对聚酯树脂进行环氧改性，通过接枝反应的方式明显增进柔韧性改善T弯性能，同时增加交联密度增强耐腐蚀性能，本方法制备的聚酯树脂具有较高的玻璃化温度，同时拥有较好的光泽、抗冲击性、优良的流平，满足粉末涂料生产过程中对聚酯玻璃化的要求。

具体实施方式

例1

一种热固性粉末涂料用改性聚酯树脂的制备工艺，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废料粉碎后与与多元醇、多元酸、环氧树脂、催化剂单丁基氧化锡、热稳定剂1010进行酯交换反应和酯化反应，环氧树脂为小分子量环氧树脂，酯交换反应和酯化反应结束后，加入间苯二甲酸继续反应，反应结束后进行减压缩聚反应，减压缩聚反应结束后向物料中加二甲苯进行回流脱水，至酸值10mgKOH/g以下，降温后加入聚丙烯酸树脂和混合型二元酸二甲酯溶剂进行稀释，稀释至合适黏度后出料再加入固化促进剂，经过滤除去杂质即得到聚酯树脂，多元醇加入量占PEN质量的200％；单丁基氧化锡占PEN质量的0.5％；环氧树脂占PEN质量的40％；多元酸占PEN质量的200％；热稳定剂1010占PEN质量的0.3％；间苯二甲酸占PEN 质量的70％；聚丙烯酸树脂占PEN质量的40％～80％；混合型二元酸二甲酯溶剂占PEN质量的40％；固化促进剂占PEN质量的0.8％。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、马来酸和己二酸的一种或多种。酯交换和酯化反应温度为 180℃～250℃；酯交换和酯化反应结束条件为：取样分析酸值为10±5mgKOH/g，粘度为3±2cSt，粘度计测试温度为200±5℃。减压缩聚反应条件为：反应釜内压力≤0.095Mpa，温度230～250℃；所述的减压缩聚反应结束条件为：取样分析粘度达到40±10cSt，粘度计温度为200±5℃，酸值达到35± 10mgKOH/g，羟值达到＜5mgKOH/g。热稳定剂1010为四[β-(3’，5’-二叔丁基-4’-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯。

例2

一种热固性粉末涂料用改性聚酯树脂的制备工艺，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废料粉碎后与与多元醇、多元酸、环氧树脂、催化剂单丁基氧化锡、热稳定剂1010进行酯交换反应和酯化反应，环氧树脂为小分子量环氧树脂，酯交换反应和酯化反应结束后，加入间苯二甲酸继续反应，反应结束后进行减压缩聚反应，减压缩聚反应结束后向物料中加二甲苯进行回流脱水，至酸值10mgKOH/g以下，降温后加入聚丙烯酸树脂和混合型二元酸二甲酯溶剂进行稀释，稀释至合适黏度后出料再加入固化促进剂，经过滤除去杂质即得到聚酯树脂，多元醇加入量占PEN质量的250％；单丁基氧化锡占PEN质量的0.8％；环氧树脂占PEN质量的40％；多元酸占PEN质量的450％；热稳定剂1010占PEN质量的0.8％；间苯二甲酸占PEN 质量的40％；聚丙烯酸树脂占PEN质量的80％；混合型二元酸二甲酯溶剂占PEN 质量的40％；固化促进剂占PEN质量的3％。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、马来酸和己二酸的一种或多种。酯交换和酯化反应温度为180℃～ 250℃；酯交换和酯化反应结束条件为：取样分析酸值为10±5mgKOH/g，粘度为3±2cSt，粘度计测试温度为200±5℃。减压缩聚反应条件为：反应釜内压力≤0.095Mpa，温度230～250℃；所述的减压缩聚反应结束条件为：取样分析粘度达到40±10cSt，粘度计温度为200±5℃，酸值达到35±10mgKOH/g，羟值达到＜5mgKOH/g。热稳定剂1010为四[β-(3’，5’-二叔丁基-4’-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯。

例3

一种热固性粉末涂料用改性聚酯树脂的制备工艺，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废料粉碎后与与多元醇、多元酸、环氧树脂、催化剂单丁基氧化锡、热稳定剂1010进行酯交换反应和酯化反应，环氧树脂为小分子量环氧树脂，酯交换反应和酯化反应结束后，加入间苯二甲酸继续反应，反应结束后进行减压缩聚反应，减压缩聚反应结束后向物料中加二甲苯进行回流脱水，至酸值10mgKOH/g以下，降温后加入聚丙烯酸树脂和混合型二元酸二甲酯溶剂进行稀释，稀释至合适黏度后出料再加入固化促进剂，经过滤除去杂质即得到聚酯树脂，多元醇加入量占PEN质量的300％；单丁基氧化锡占PEN质量的0.3％；环氧树脂占PEN质量的120％；多元酸占PEN质量的200％；热稳定剂1010占PEN质量的0.5％；间苯二甲酸占 PEN质量的80％；聚丙烯酸树脂占PEN质量的80％；混合型二元酸二甲酯溶剂占 PEN质量的60％；固化促进剂占PEN质量的1％。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、马来酸和己二酸的一种或多种。酯交换和酯化反应温度为 180℃～250℃；酯交换和酯化反应结束条件为：取样分析酸值为10±5mgKOH/g，粘度为3±2cSt，粘度计测试温度为200±5℃。减压缩聚反应条件为：反应釜内压力≤0.095Mpa，温度230～250℃；所述的减压缩聚反应结束条件为：取样分析粘度达到40±10cSt，粘度计温度为200±5℃，酸值达到35±10mgKOH/g，羟值达到＜5mgKOH/g。热稳定剂1010为四[β-(3’，5’-二叔丁基-4’-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯。

Claims

1.一种热固性粉末涂料用改性聚酯树脂的制备工艺，其特征是采用回收的聚对苯二甲酸丁二醇酯PBT废料，PBT废料粉碎后与与多元醇、多元酸、环氧树脂、催化剂单丁基氧化锡、热稳定剂1010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，加入间苯二甲酸继续反应，反应结束后进行减压缩聚反应，减压缩聚反应结束后向物料中加二甲苯进行回流脱水，至酸值10mgKOH/g以下，降温后加入聚丙烯酸树脂和混合型二元酸二甲酯溶剂进行稀释，稀释至合适黏度后出料再加入固化促进剂，经过滤除去杂质即得到聚酯树脂，多元醇加入量占PEN质量的150％～300％；单丁基氧化锡占PEN质量的0.3％～0.8％；环氧树脂占PEN质量的40％～120％；多元酸占PEN质量的200％～650％；热稳定剂1010占PEN质量的0.3％～0.8％；间苯二甲酸占PEN质量的40％～120％；聚丙烯酸树脂占PEN质量的40％～80％；混合型二元酸二甲酯溶剂占PEN质量的40％～80％；固化促进剂占PEN质量的0.8％～3％。

2.根据权利要求1所述的热固性粉末涂料用改性聚酯树脂的制备工艺，其特征是PBT废料熔融温度为170℃～235℃。

3.根据权利要求1所述的热固性粉末涂料用改性聚酯树脂的制备工艺，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所述的热固性粉末涂料用改性聚酯树脂的制备工艺，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、马来酸和己二酸的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的热固性粉末涂料用改性聚酯树脂的制备工艺，其特征是酯交换和酯化反应温度为180℃～250℃；酯交换和酯化反应结束条件为：取样分析酸值为10±5mgKOH/g，粘度为3±2cSt，粘度计测试温度为200±5℃。

6.根据权利要求1所述的热固性粉末涂料用改性聚酯树脂的制备工艺，其特征是环氧树脂为小分子量环氧树脂。

7.根据权利要求1所述的热固性粉末涂料用改性聚酯树脂的制备工艺，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℃；所述的减压缩聚反应结束条件为：取样分析粘度达到40±10cSt，粘度计温度为200±5℃，酸值达到35±10mgKOH/g，羟值达到＜5mgKOH/g。

8.根据权利要求1所述的热固性粉末涂料用改性聚酯树脂的制备工艺，其特征是热稳定剂1010为四[β-(3’，5’-二叔丁基-4’-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯。