CN111533892B - 一种高耐候低温tgic固化粉末涂料用聚酯树脂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种粉末涂料用聚酯树脂及其制备方法,提供了一种高耐候低温TGIC固化粉末涂料用饱和端羧基聚酯树脂及其制备方法,上述聚酯树脂由以下质量百分数的主要成分经熔融聚合而成:多元醇组分A、多元酸组分B、酯化催化剂组分C、酸解剂组分D、抗氧剂组分E和固化催化剂组分F;按照以下步骤进行:加组分A,再投入组分B和组分C,边搅拌边逐渐升温;熔融酯化缩合反应;加入组分D,进行酸解反应;减压反应;加入组分E和组分E,搅拌反应;降温出料,冷却粉碎。本发明所提供的TGIC固化粉末涂料可在150‑160℃/15‑25min条件下固化,得到的涂膜具有优异的耐候性,同时具有良好的流平性能和抗起霜性能等装饰性能。
Description
技术领域
本发明涉及粉末涂料用聚酯树脂技术领域,具体涉及一种高耐候低温TGIC固化粉末涂料用聚酯树脂及其制备方法
背景技术
涂料是指涂布于物体表面在一定的条件下能形成薄膜而起保护、装饰或其他特殊功能(绝缘、防锈、防霉、耐热等)的一类液体或固体材料,在人们的日常生活、社会生产、国家工业化进程中有广泛且不可替代的应用。粉末涂料不同传统油漆涂料,是一种100%固体份、不含VOC排放的涂料,具经济、环保、高效、性能卓越等特点,而被公认是绿色环保涂料,是涂料业发展和研究的四大方向之一。
粉末涂料固化体系可分纯环氧固化体系、聚酯-环氧混合型固化系、纯聚酯体系固化等。TGIC(即异氰脲酸三缩水甘油脂)固化粉末涂料是纯聚酯固化体系之一,一般由聚酯树脂、固化剂TGIC(即异氰脲酸三缩水甘油脂)、颜填料和助剂等组成。虽然TGIC具有一定毒性和对皮肤有刺激性,在某些特定领域应用受到限制,相对于其他纯聚酯固化体系,TGIC固化粉末涂料凭借优异的表面流平性和丰满度等装饰性能,以及优异的耐湿热和耐光热氧化老化性能等防护性能,在粉末涂料行业中占有绝对的主导地位。据中国化工学会粉末涂料协会的数据统计,2018年聚酯/TGIC型粉末涂料占粉末涂料的27.0%,占纯聚酯体系粉末涂料的67.8%,在耐候型的纯聚酯固化体系中占有绝对的支配地位。
粉末涂料是烤漆涂料中的一种,需要在高温下烘烤熔融流平和固化成膜,普通常规TGIC固化粉末涂料的成膜固化温度均在200~220℃之间,烘烤时间约为10~30min,这样高温长时间的烘烤固化条件要求,导致粉末涂料固化时较高的能源消耗,并不节能,同时也限制了粉末涂料在热敏底材中的应用,因此,低温TGIC固化粉末涂料既可降低能耗又能拓展粉末涂料的应用领域,是粉末涂料的重点发展方向之一。
目前关于TGIC固化粉末涂料已有大量报道,业界对TGIC低温固化粉末涂料的研究和应用,在国内国外有一些应用,也有不少报道,如:中国专利CN104497289报道了一种羟基与羧基的摩尔比为0.91-0.98:1在140℃-160℃/30min的TGIC体系低温固化用聚酯树脂的制备方法,其由新戊二醇、1,3-丁二醇、1,2,5-戊三醇、三羟甲基丙烷等为多元醇单体,以对苯二甲酸、间苯二甲酸、马来酸酐、己二酸、均苯四甲酸二酐为多元酸单体经共聚而成;中国专利CN104448265报道了一种酸值为38.0~55.0mgKOH/g、羟值小于6.0mgKOH/g、熔融旋转粘度2000~4000mPa·s/200℃、玻璃化转变温度Tg为60.0~70.0℃的聚酯-TGIC型低温固化热转印粉末涂料用聚酯树脂,主要成分有多元醇组分、芳香族多元酸、脂肪族多元酸、支化剂、酸解剂、酯化催化剂、固化促进剂、热稳定剂、抗氧剂等原料缩合而成,涂膜具有良好的耐候性,同时具有良好的机械性能和转印性能。
目前低温TGIC固化粉末涂料主要存在以下两方面的问题:一是涂膜耐候性不够,耐候性不佳,二是涂膜低温固化时容易起霜,或是二者不能兼顾。涂膜耐候性不好,主要原因是由于基体树脂与固化剂TGIC间固化交联活性和交联密度不够,涂膜在低温条件下不能充分固化,从而影响耐候性;另外,为了解决低温固化起霜性,有些采用引入不饱和羧酸或酸酐,如顺丁烯二酸酐和富马酸,这些不饱和羧酸或酸酐的引入,降低了涂膜的耐候性。三是为了使低温固化涂料有较好流平,聚酯树脂熔融粘度和玻璃化温度普遍较低,导致粉末贮存性不好。
基于上述情况,本发明提出了一种高耐候低温TGIC固化粉末涂料用聚酯树脂及其制备方法,可有效解决以上问题。
发明内容
本发明的第一个目的在于针对现有低温TGIC固化粉末涂料存在的上述缺陷,提供一种高耐候低温TGIC固化粉末涂料用聚酯树脂,使其制得的聚酯树脂应用于聚酯-TGIC(异氰脲酸三缩水甘油酯)型粉末涂料,制得的粉末涂料在150-160℃/15-25min条件下固化得到的涂膜具有优异的耐候性,同时良好的流平性能和抗起霜性能等装饰性能,该粉末涂料能够应用于各种高耐候要求的装饰性领域。
本发明的另一个目的是提供上述聚酯树脂的制备方法。
为解决以上技术问题,本发明提供的技术方案是:
一种高耐候低温TGIC固化粉末涂料用聚酯树脂,其原料按质量百分比计包括:
所述高耐候低温TGIC固化粉末涂料用聚酯树脂由以上质量百分比计的原料经熔融聚合而成,其酸值为32.0~38.0mgKOH/g,羟值小于4.0mgKOH/g,熔融旋转粘度为2000~4000mPa·s/200℃,玻璃化转变温度Tg为55.0~65.0℃。
本发明的高耐候低温TGIC固化粉末涂料用聚酯树脂通过精选原料组成,并优化各原料含量,由本发明所提供的制备方法制得的高耐候低温TGIC固化粉末涂料用聚酯树脂,是一种合成的饱和羧基聚酯树脂,与TGIC(异氰脲酸三缩水甘油酯,软化点:88-98℃,环氧当量:107-108g/eq)、颜料、填料、以及各种辅助助剂混合,经熔融混合挤出,冷却压片、破碎、研磨成粉末,制成的低温TGIC固化粉末涂料(高耐候低温固化聚酯-TGIC粉末涂料),可在150-160℃/15-25min条件下固化,得到的涂膜具有优异的耐候性,同时具有良好的流平性能和抗起霜性能等装饰性能。
优选的,所述多元醇组分A为三(2-羟乙基)异氰脲酸酯、新戊二醇和其他多元醇的混合物,所述其他多元醇为2-甲基-1,3-丙二醇、2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇和1,4-环己烷二甲醇中的至少一种;所述新戊二醇与所述其他多元醇的质量比为(3~5):1;所述三(2-羟乙基)异氰脲酸酯与所述多元醇组分A的质量比为1:(10~30)。采用多种多元醇共聚改变了聚酯树脂分子链段结构,打乱了聚酯树脂分子链段的规整性,降低了聚酯树脂分子的结晶度,从而提高了涂膜的抗低温固化起霜性;其他多元醇为2-甲基-1,3-丙二醇、2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇和1,4-环己烷二甲醇是相对柔性的单体,显著增强分子链柔韧性,使涂膜具有较高的柔韧性;多元醇三(2-羟乙基)异氰脲酸酯是一种结构刚性的三元醇,可提高聚酯树脂分子的支化度,从而提高聚酯树脂的玻璃化温度和涂膜的机械性能。
优选的,所述多元酸组分B为对苯二甲酸、间苯二甲酸的两种混合物,其中间苯二甲酸与多元酸组分B的质量比为1:(2.5~4.5)。采用多种多元酸共聚改变了聚酯树脂分子链段结构,打乱了聚酯树脂分子链段的规整性,降低了聚酯树脂分子的结晶度,从而提高了涂膜的抗低温固化起霜性;间苯二甲酸用量对涂膜的耐候性有重大影响,涂膜耐候性随着间苯二甲酸含量的增多而增强。
优选的,所述的多元醇组分A与多元酸组份B的分子数摩尔比为(1.08~1.13):1。在聚酯树脂的合成中,多元醇组分与多元酸组分的分子摩尔数比对多元醇分子与多元酸分子的酯化反应速率、分子量及分子量分布有重大影响,从而影响聚酯树脂的理化指标和涂膜的性能指标。
优选的,所述酯化催化剂组分C为单丁基氧化锡、草酸亚锡中的任意一种或两种的混合物。单丁基氧化锡是有机锡化合物,草酸亚锡是无机锡化合物。
优选的,所述酸解剂组分D为间苯二甲酸和其他多元酸组成的混合物,所述的其他多元酸为己二酸、1,4-环己烷二甲酸中的一种或两种混合物,其中间苯二甲酸与酸解剂组分D的质量比为1:(1.1~1.6)。采用多种多元酸为酸解剂共同酸解聚合可调节聚酯树脂与固化剂的交联反应活性,从而调节涂料的反应活性和涂膜的流平性。
优选的,所述抗氧剂组分E为AT-215,所述AT-215是由抗氧剂1010(四(3,5-二叔丁基-4-羟基)苯丙酸季戊四醇酯)和抗氧剂168(三(2,4-叔丁基苯基)亚磷酸酯)以质量比1:2的比例混合而成。抗氧剂1010是位阻酚类抗氧剂,抗氧剂168为亚磷酸酯类抗氧剂,位阻酚类抗氧剂与亚磷酸脂类抗氧剂具有一定协同作用,可增强抗氧老化作用和效果。
优选的,所述固化促进剂组分F为乙氧甲酰基甲基三苯基溴化鏻、4-(二甲氨基)三苯基膦、[(4-(N,N-二甲氨基)苯基]二叔丁基膦中的任意一种或两种及以上的混合物。采用结构新型有机鏻化物和有机膦化物为固化促进剂,对聚酯树脂的羧基与固化剂TGIC的环氧基间的固化交联反应具有低温、高效催化特性,从而实现涂料的低温固化性能。
本发明还提供一种所述的高耐候低温TGIC固化粉末涂料用聚酯树脂的制备方法,包括下列步骤:
(1)在备有加热装置、搅拌器和蒸馏柱的反应釜5000ml中,加入配方量的多元醇组分A,常压升温至110~130℃;再投入配方量的多元酸组分B和酯化催化剂组分C,边搅拌边逐渐升温;
(2)物料温度升至160~170℃,酯化反应开始,酯化水开始生成并通过蒸馏柱蒸出,控制蒸馏柱顶端蒸汽温度在100℃±1℃;逐渐升温,边酯化反应边酯化水馏出,待料温升至245℃±2℃时,进行保温反应;当蒸馏柱顶气温降至小于70℃时,同时酯化水出水量达到理论出水量的95%及以上,保温结束;
(3)加入酸解剂组分E,在238℃~240℃条件下保温反应100~120min;
(4)保温反应结束后,逐步抽真空至-0.097~-0.098MPa,在230℃~235℃的真空条件下继续反应90~120min;
(5)减压反应结束后,逐渐降温至200℃,加入抗氧剂组分F和固化催化剂组份F,搅拌反应15~30min,出料;冷却粉碎后,得到一种无色或浅黄色透明颗粒状物,即所述的高耐候低温TGIC固化粉末涂料用聚酯树脂;
其中,以上合成工艺步骤都在氮气保护氛围中进行。
本发明与现有技术相比,具有以下优点及有益效果:
本发明的高耐候低温TGIC固化粉末涂料用聚酯树脂通过精选原料组成,并优化各原料含量,由本发明所提供的制备方法制得的高耐候低温TGIC固化粉末涂料用聚酯树脂,是一种合成的饱和羧基聚酯树脂,与TGIC(异氰脲酸三缩水甘油酯,软化点:88-98℃,环氧当量:107-108g/eq)、颜料、填料、以及各种辅助助剂混合,经熔融混合挤出,冷却压片、破碎、研磨成粉末,制成的TGIC固化粉末涂料,可在150-160℃/15-25min条件下固化,得到的涂膜具有优异的耐候性,人工加速老化(氙灯)测试2000小时,保光率大于70%,同时具有良好的流平性能和抗起霜性能等装饰性能,该粉末涂料能够应用于各种高耐候要求的装饰性领域。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面结合具体实施例对本发明的优选实施方案进行描述,但是不能理解为对本专利的限制。
下述实施例中所述试验方法或测试方法,如无特殊说明,均为常规方法;所述试剂和材料,如无特殊说明,均从常规商业途径获得,或以常规方法制备。
本发明所述低温固化粉末涂料是指固化温度在150~160℃固化的粉末涂料,相对于普通型聚酯-TGIC型粉末粉末涂料(固化温度200~220℃)具有较低的固化温度。
以下结合实施例对本发明作进一步说明,表1是高耐候低温TGIC固化粉末涂料用聚酯树脂的实施例,其中实施例1为聚酯树脂的基本参考对比配方,作为本发明的对比实施例,实施例2~5为本发明的实施例。
实施例1
具体实施合成过程为:(1)在备有加热装置、搅拌器和蒸馏柱的反应釜5000ml中,加入配方量的1120份的多元醇组分A(其中1095份新戊二醇,25份三羟甲基丙烷),常压升温至110-130℃;再投入配方量的1690份的多元酸组分B(其中1610份对苯二甲酸,80份己二酸)和3.5份酯化催化剂组分C(其中3.5份单丁基氧化锡),边搅拌边逐渐升温。(2)物料温度升至160-170℃,酯化反应开始,酯化水开始生成并通过蒸馏柱蒸出,控制蒸馏柱顶端蒸汽温度在100℃±1℃;逐渐升温,边酯化反应边酯化水馏出,待料温升至245℃±2℃时,进行保温反应;当蒸馏柱顶气温降至小于70℃时,同时酯化水出水量达到理论出水量的95%及以上,保温结束。(3)加入200份的酸解剂组分D(其中200份间苯二甲酸),在238℃-240℃条件下保温反应100-120min。(4)保温反应结束后,逐步抽真空至-0.097—-0.098MPa,在230℃-235℃的真空条件下继续反应90-120min。(5)减压反应结束后,逐渐降温至200℃,加入10份抗氧剂组分E(其中10份为AT-215)和5份固化催化剂组份F(其中5份为三苯基乙基溴化鏻),搅拌反应15-30min,出料;冷却粉碎后,得到一种无色或浅黄色透明颗粒状物。(6)以上合成工艺过程都在氮气保护氛围中进行。制得的聚酯树脂的理化指标见表1中所示的实施例1。
实施例2
具体实施合成过程为:(1)在备有加热装置、搅拌器和蒸馏柱的反应釜5000ml中,加入配方量的1145份的多元醇组分A(其中920份新戊二醇、100份2-甲基-1,3-丙二醇、75份2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇、50份三(2-羟乙基)异氰脲酸酯)),常压升温至110-130℃;再投入配方量的1590份的多元酸组分B(其中1410份对苯二甲酸、480份间苯二甲酸)和3.5份酯化催化剂组分C(其中3.5份单丁基氧化锡),边搅拌边逐渐升温。(2)物料温度升至160-170℃,酯化反应开始,酯化水开始生成并通过蒸馏柱蒸出,控制蒸馏柱顶端蒸汽温度在100℃±1℃;逐渐升温,边酯化反应边酯化水馏出,待料温升至245℃±2℃时,进行保温反应;当蒸馏柱顶气温降至小于70℃时,同时酯化水出水量达到理论出水量的95%及以上,保温结束。(3)加入280份的酸解剂组分D(其中60份己二酸、220份间苯二甲酸),在238℃-240℃条件下保温反应100-120min。(4)保温反应结束后,逐步抽真空至-0.097—-0.098MPa,在230℃-235℃的真空条件下继续反应90-120min。(5)减压反应结束后,逐渐降温至200℃,加入10份抗氧剂组分E(其中10份为AT-215)和5份固化催化剂组份F(其中5份4-(二甲氨基)三苯基膦),搅拌反应15-30min,出料;冷却粉碎后,得到一种无色或浅黄色透明颗粒状物。(6)以上合成工艺过程都在氮气保护氛围中进行。制得的聚酯树脂的理化指标见表1中所示的实施例2。
实施例3
具体实施合成过程为:(1)在备有加热装置、搅拌器和蒸馏柱的反应釜5000ml中,加入配方量的1165份的多元醇组分A(其中925份新戊二醇、80份2-甲基-1,3-丙二醇、90份2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇、70份三(2-羟乙基)异氰脲酸酯)),常压升温至110-130℃;再投入配方量的1630份的多元酸组分B(其中1030份对苯二甲酸、600份间苯二甲酸)和3.5份酯化催化剂组分C(其中3.5份单丁基氧化锡),边搅拌边逐渐升温。(2)物料温度升至160-170℃,酯化反应开始,酯化水开始生成并通过蒸馏柱蒸出,控制蒸馏柱顶端蒸汽温度在100℃±1℃;逐渐升温,边酯化反应边酯化水馏出,待料温升至245℃±2℃时,进行保温反应;当蒸馏柱顶气温降至小于70℃时,同时酯化水出水量达到理论出水量的95%及以上,保温结束。(3)加入260份的酸解剂组分D(其中75份1,4-环己烷二甲酸、185份间苯二甲酸),在238℃-240℃条件下保温反应100-120min。(4)保温反应结束后,逐步抽真空至-0.097—-0.098MPa,在230℃-235℃的真空条件下继续反应90-120min。(5)减压反应结束后,逐渐降温至200℃,加入10份抗氧剂组分E(其中10份为AT-215)和5.0份固化催化剂组份F(其中5.0份[(4-(N,N-二甲氨基)苯基]二叔丁基膦),搅拌反应15-30min,出料;冷却粉碎后,得到一种无色或浅黄色透明颗粒状物。(6)以上合成工艺过程都在氮气保护氛围中进行。制得的聚酯树脂的理化指标见表1中所示的实施例3。
实施例4
具体实施合成过程为:(1)在备有加热装置、搅拌器和蒸馏柱的反应釜5000ml中,加入配方量的1140份的多元醇组分A(其中900份新戊二醇、120份2-甲基-1,3-丙二醇、60份2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇、60份三(2-羟乙基)异氰脲酸酯)),常压升温至110-130℃;再投入配方量的1610份的多元酸组分B(其中1150份对苯二甲酸、460份间苯二甲酸)和4.0份酯化催化剂组分C(其中4.0份草酸亚锡),边搅拌边逐渐升温。(2)物料温度升至160-170℃,酯化反应开始,酯化水开始生成并通过蒸馏柱蒸出,控制蒸馏柱顶端蒸汽温度在100℃±1℃;逐渐升温,边酯化反应边酯化水馏出,待料温升至245℃±2℃时,进行保温反应;当蒸馏柱顶气温降至小于70℃时,同时酯化水出水量达到理论出水量的95%及以上,保温结束。(3)加入255份的酸解剂组分D(其中90份己二酸、165份间苯二甲酸),在238℃-240℃条件下保温反应100-120min。(4)保温反应结束后,逐步抽真空至-0.097—-0.098MPa,在230℃-235℃的真空条件下继续反应90-120min。(5)减压反应结束后,逐渐降温至200℃,加入10份抗氧剂组分E(其中10份为AT-215)和5份固化催化剂组份F(其中其中2.5份乙氧甲酰基甲基三苯基溴化鏻、2.5份[(4-(N,N-二甲氨基)苯基]二叔丁基膦),搅拌反应15-30min,出料;冷却粉碎后,得到一种无色或浅黄色透明颗粒状物。(6)以上合成工艺过程都在氮气保护氛围中进行。制得的聚酯树脂的理化指标见表1中所示的实施例4。
实施例5
具体实施合成过程为:(1)在备有加热装置、搅拌器和蒸馏柱的反应釜5000ml中,加入配方量的1150份的多元醇组分A(其中910份新戊二醇、100份2-甲基-1,3-丙二醇、40份2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇、60份1,4-环己烷二甲醇、40份三(2-羟乙基)异氰脲酸酯)),常压升温至110-130℃;再投入配方量的1610份的多元酸组分B(其中1210份对苯二甲酸、400份间苯二甲酸)和4.0份酯化催化剂组分C(其中4.0份草酸亚锡),边搅拌边逐渐升温。(2)物料温度升至160-170℃,酯化反应开始,酯化水开始生成并通过蒸馏柱蒸出,控制蒸馏柱顶端蒸汽温度在100℃±1℃;逐渐升温,边酯化反应边酯化水馏出,待料温升至245℃±2℃时,进行保温反应;当蒸馏柱顶气温降至小于70℃时,同时酯化水出水量达到理论出水量的95%及以上,保温结束。(3)加入245份的酸解剂组分D(其中60份己二酸、185份间苯二甲酸),在238℃-240℃条件下保温反应100-120min。(4)保温反应结束后,逐步抽真空至-0.097—-0.098MPa,在230℃-235℃的真空条件下继续反应90-120min。(5)减压反应结束后,逐渐降温至200℃,加入10份抗氧剂组分E(其中10份为AT-215)和5份固化催化剂组份F(其中其中2.5份4-(二甲氨基)三苯基膦、2.5份[(4-(N,N-二甲氨基)苯基]二叔丁基膦),搅拌反应15-30min,出料;冷却粉碎后,得到一种无色或浅黄色透明颗粒状物。(6)以上合成工艺过程都在氮气保护氛围中进行。制得的聚酯树脂的理化指标见表1中所示的实施例5。
下面对本发明实施例进行性能测试,测试结果如下:
表1聚酯树脂的原料配比和理化指标
注:
树脂的酸值测试按照GB/T 6743-2008的标准检测
树脂的熔融旋转粘度测试按照GB/T 9751.1-2008的标准检测
树脂的玻璃化温度测定按照GB/T 19466.2-2004的标准检测
树脂的软化点测定按照GB/T27808-2011的标准检测
本发明所合成的聚酯树脂的性能需要通过制成低温固化聚酯-TGIC粉末涂料的性能来体现,将由本发明所提供的制备方法合成的饱和端羧基聚酯树脂,与固化剂TGIC(异氰脲酸三缩水甘油酯,常州市牛塘化工有限公司,软化点:88-98℃,环氧当量:107-108g/eq)、颜料、填料、以及各种辅助助剂混合,经熔融混合挤出,冷却压片、破碎、研磨成粉末,制成低温固化聚酯-TGIC粉末涂料。
表2低温固化聚酯-TGIC粉末涂料配方及涂膜性能
注:
1.固化剂TGIC:异氰脲酸三缩水甘油酯,软化点:88-98℃,环氧当量:107-108g/eq)(常州市牛塘化工有限公司)。
2.GLP588:粉末涂料专用流平剂(宁波南海化学有限公司生产的聚丙烯酸酯类流平剂)
3.BLC701701:粉末涂料用增光剂(波南海化学有限公司生产的丙烯酸酯共聚物为主体的粉末涂料添加剂)
4、钛白粉R902:粉末涂料用颜料(美国杜邦公司)
5、沉淀硫酸钡W5HB:粉末涂料用填料(陕西富化公司)
6、安息香:粉末涂料用脱气剂
7.表中的树脂A、树脂B……树脂E,依次是表1中的实施例1、实施例2……实施例5制得的树脂。实施例是采用上述树脂加上辅料制得的粉末涂料。
8.抗起霜性测试方法:
恒温测试法:将烘烤固化好的样板放置在150℃烘烤箱内,恒温保持24h,取出样板,养护后用红布进行擦拭,观察涂膜起霜情况。
10、耐候性能测试:
涂膜的耐候性测试按照GB/T 1865-2009标准中方法A进行检测,光源:Q-LAB XE-3HS氙灯灯管,0.51W/(m2·nm)@340nm;辐照:102min,黑板温度(65±3)℃,相对湿度(50±10%)RH,冷凝(50±3)℃/4h;喷淋:18min,滤镜:Daylight Q。
11.粉末涂料涂膜性能测试标准
涂膜的厚度测试按照GB/T 13452.2-2008的标准检测
涂膜的光泽测试按照GB/T1743-1979的标准检测
涂膜的耐溶剂擦拭测试按照GB 23989-2009的标准检测
涂膜的附着力测试按照GB/T 9286-1998的标准检测
涂膜的冲击性能测试按照GB-T1732-1993的标准检测
通过上述实施例可以说明,本发明所合成的聚酯树脂,制成低温固化聚酯-TGIC粉末涂料,其涂层相对对比例A的普通聚酯树脂制成的粉末涂料具有优异的抗低温固化起霜性,优异的流平性,优异的耐候性,人工加速老化(氙灯)测试2000小时,保光率大于70%,漆膜具有优异的装饰性能和防护性能。该粉末涂料能够应用于各种耐候装饰性领域。
以上仅是本发明的优选实施方式,应当指出的是,上述优选实施方式不应视为对本发明的限制,本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明的精神和范围内,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种高耐候低温TGIC固化粉末涂料用聚酯树脂,其特征在于,其原料按质量百分比计包括:
多元醇组分A 34.0%~40.0%、
多元酸组分B 49.0%~55.0%、
酯化催化剂组分C 0.1%~0.2%、
酸解剂组分D 6.0%~10.0%、
抗氧剂组分E 0.1%~0.4%、
固化催化剂组分F 0.15~0.35%;
所述高耐候低温TGIC固化粉末涂料用聚酯树脂由以上质量百分比计的原料经熔融聚合而成,其酸值为32.0~38.0mgKOH/g,羟值小于4.0mgKOH/g,熔融旋转粘度为2000~4000mPa·s/200℃,玻璃化转变温度Tg为55.0~65.0℃;
所述多元醇组分A为三(2-羟乙基)异氰脲酸酯、新戊二醇和其他多元醇的混合物,所述其他多元醇为2-甲基-1,3-丙二醇、2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇的混合物;所述新戊二醇与所述其他多元醇的质量比为(3~5):1;所述三(2-羟乙基)异氰脲酸酯与所述多元醇组分A的质量比为1:(10~30);
所述多元酸组分B为对苯二甲酸、间苯二甲酸的两种混合物,其中间苯二甲酸与多元酸组分B的质量比为1:(2.5~4.5);
所述的多元醇组分A与多元酸组分B的摩尔比为(1.08~1.13):1;
所述固化促进剂组分F为乙氧甲酰基甲基三苯基溴化鏻、4-(二甲氨基)三苯基膦、[4-(N,N-二甲氨基)苯基]二叔丁基膦中的任意一种或两种及以上的混合物。
2.根据权利要求1所述的高耐候低温TGIC固化粉末涂料用聚酯树脂,其特征在于,所述酯化催化剂组分C为单丁基氧化锡、草酸亚锡中的任意一种或两种的混合物。
3.根据权利要求1所述的高耐候低温TGIC固化粉末涂料用聚酯树脂,其特征在于,所述酸解剂组分D为间苯二甲酸和其他多元酸组成的混合物,所述的其他多元酸为己二酸、1,4-环己烷二甲酸中的一种或两种混合物,其中间苯二甲酸与酸解剂组分D的质量比为1:(1.1~1.6)。
4.根据权利要求1所述的高耐候低温TGIC固化粉末涂料用聚酯树脂,其特征在于,所述抗氧剂组分E为AT-215,所述AT-215是由抗氧剂1010和抗氧剂168以质量比1:2的比例混合而成。
5.一种如权利要求1所述的高耐候低温TGIC固化粉末涂料用聚酯树脂的制备方法,其特征在于,包括下列步骤:
(1)在备有加热装置、搅拌器和蒸馏柱的反应釜中,加入多元醇组分A,常压升温至110~130℃;再投入多元酸组分B和酯化催化剂组分C,边搅拌边升温;
(2)物料温度升至160~170℃,酯化反应开始,酯化水开始生成并通过蒸馏柱蒸出,控制蒸馏柱顶端蒸汽温度在100℃±1℃;逐渐升温,边酯化反应边酯化水馏出,待料温升至245℃±2℃时,进行保温反应;当蒸馏柱顶气温降至小于70℃时,同时酯化水出水量达到理论出水量的95%及以上,保温结束;
(3)加入酸解剂组分D,在238℃~240℃条件下保温反应100~120min;
(4)保温反应结束后,逐步抽真空至-0.097~-0.098MPa,在230℃~235℃的真空条件下继续反 应90~120min;
(5)减压反应结束后,逐渐降温至200℃,加入抗氧剂组分E和固化催化剂组分F,搅拌反应15~30min,出料;冷却粉碎后,得到一种无色或浅黄色透明颗粒状物,即所述的高耐候低温TGIC固化粉末涂料用聚酯树脂;
其中,以上合成工艺步骤都在氮气保护氛围中进行。
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