CN111621007B - 一种高耐候低温haa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HAA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、酸解剂一组分D、酸解剂二组分E和抗氧剂组分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和组份E,先后进行酸解反应;减压缩合反应;加入组分F,搅拌反应;降温出料,冷却粉碎。本发明所提供的低温HAA固化粉末涂料可在150℃/15min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HAA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体系、聚酯-环氧混合型体系、纯聚酯体系等,HAA固化粉末涂料是纯聚酯体系之一,一般由聚酯树脂、固化剂HAA(即羟烷基酰胺)、颜填料和助剂等组成。相对于其他纯聚酯固化体系,羟烷基酰胺是一种无毒、安全、环保的化合物,是一种绿色环保的纯聚酯粉末涂料固化剂。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HAA固化粉末涂料的成膜固化温度在180~200℃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HAA固化粉末涂料既环保又节能,是粉末涂料的重点发展方向之一。
目前关于HAA固化粉末涂料已有大量报道,业界对HAA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CN108409948A报道了一种酸值为30-35mgKOH/g,软化点为95-110℃在140℃/20min的HAA体系低温固化用聚酯树脂的制备方法,其由间苯二甲酸二甲酯,对苯二乙酸、戍二酸酐、2-乙基-1,3-已二醇、丁炔二醇、环己烷-1,2-二羧酸二缩水甘油酯、雌二醇、柠檬酸等原料共聚而成;中国专利CN107266666A报道了一种酸值为34.0~40.0mgKOH/g、羟值小于5.0mgKOH/g、熔融旋转粘度2000~4000mPa·s/200℃、玻璃化转变温度Tg为55.0~65.0℃的抗起霜低温羟烷基酰胺固化粉末涂料用饱和端羧基聚酯树脂,主要成分有多元醇组分、多元酸组分、氢化二聚酸组分、酯化催化剂组分、醇解剂组分和抗氧剂组分,制成的低温羟烷基酰胺固化粉末涂料涂膜具有良好的抗低温固化起霜性,良好的柔韧性和优异的流平性,漆膜具有优异的装饰性能和防护性能。
目前低温HAA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HAA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。
基于上述情况,本发明提出了一种高耐候低温HAA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HAA固化粉末涂料存在的上述缺陷,提供一种高耐候低温HAA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-HAA(羟烷基酰胺)固化粉末涂料,制得的粉末涂料在140-160℃/10-20min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80%,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HAA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HAA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34.0~40.0mgKOH/g,羟值小于5.0mgKOH/g,熔融旋转粘度为1500~3500mPa·s/200℃,玻璃化转变温度Tg为52.0~58.0℃。
本发明的高耐候低温HAA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HAA固化粉末涂料用聚酯树脂,是一种合成的饱和端羧基聚酯树脂,与羟基烷酰胺(固化剂T105,宁波南海化学公司产品,羟基当量:80-84g/eq,熔程:120-130℃)、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,制成的低温固化聚酯-羟烷基酰胺粉末涂料(高耐候低温HAA固化粉末涂料),可在150℃/15min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多元醇组分A的质量比为1:(1.1~2.0);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:(10~50)。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、间苯二甲酸和其他多元酸的混合物,所述的其他多元酸为2,2′-联吡啶-5,5′-二甲酸、2,5-吡嗪二羧酸中的一种或两种的混合物,其中,间苯二甲酸与多元酸组分B的质量比为1:(1.5~3.0),其他多元酸与多元酸组分B的质量比为1:(15~30)。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;其他多元酸2,2′-联吡啶-5,5′-二甲酸、2,5-吡嗪二羧酸是含有N-C键的功能性单体,可增强聚酯树脂的羧基与固化剂HAA(羟烷基酰胺)的β位羟基的固化交联反应活性,从而实现涂料的低温固化性能。
优选的,所述多元醇组分A与多元酸组份B的分子摩尔数比为(1.08~1.15):1。在聚酯树脂的合成中,多元醇组分与多元酸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,所述酸解剂一组分D为己二酸和苯二甲酸的混合物。
优选的,所述酸解剂二组分E为偏苯三酸酐。
采用多种多元酸为酸解剂,共同酸解聚合和分步酸解聚合的酸解反应,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F为抗氧剂1010(四(3,5-二叔丁基-4-羟基)苯丙酸季戊四醇酯)、抗氧剂626(双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯)的混合物,其中,所述抗氧剂1010和抗氧剂626的质量比为1:2。抗氧剂1010是位阻酚类抗氧剂,抗氧剂626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。
本发明还提供一种所述的高耐候低温HAA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3000ml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)加入酸解剂一组分D,在238℃~240℃条件下保温反应60~90min;
(4)加入酸解剂二组分E,在235℃~238℃条件下保温反应30~60min;
(5)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;
(6)减压反应结束后,逐渐降温至200℃,加入抗氧剂组分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HAA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HAA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HAA固化粉末涂料用聚酯树脂,是一种合成的饱和端羧基聚酯树脂,与羟基烷酰胺(固化剂T105,宁波南海化学公司产品,羟基当量:80-84g/eq,熔程:120-130℃)、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,制成的低温固化聚酯-羟烷基酰胺粉末涂料(高耐候低温HAA固化粉末涂料),可在150℃/15min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80%,同时具有良好的流平性能和抗起霜性能等装饰性能。
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140~160℃固化的粉末涂料,相对于普通型聚酯-HAA型粉末粉末涂料(固化温度在180~200℃)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HAA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3000ml中,加入配方量940份的多元醇组分A(其中915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1410份的多元酸组分B(其中1320份对苯二甲酸,90份己二酸)和3.0份酯化催化剂组分C(其中3.0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175份的酸解剂一组分D(其中175份间苯二甲酸),在235℃-240℃条件下保温反应90-120min;(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4.5份的抗氧剂组分F(其中1.5份抗氧剂1010,3.0份抗氧剂626),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。
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3000ml中,加入配方量958份的多元醇组分A(其中788份新戊二醇、100份2-甲基-1,3-丙二醇、50份2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇、20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1390份的多元酸组分B(其中755份对苯二甲酸、580份间苯二酸、55份2,2′-联吡啶-5,5′-二甲酸)和3.0份酯化催化剂组分C(其中3.0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150份的酸解剂一组分D(其中85份间苯二甲酸、65份己二酸),在238℃-240℃条件下保温反应60-90min;(4)加入55份的酸解剂二组分E(其中55份偏苯三酸酐),在235℃-238℃条件下保温反应30-60min;(5)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;(6)减压反应结束后,逐渐降温至200℃,加入4.5份的抗氧剂组分F(其中1.5份抗氧剂1010,3.0份抗氧剂626),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。(7)以上合成工艺过程都在氮气保护氛围中进行。
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3000ml中,加入配方量980份的多元醇组分A(其中685份新戊二醇、150份2-甲基-1,3-丙二醇、70份2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇、50份1,4-环己烷二甲醇、25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1370份的多元酸组分B(其中650份对苯二甲酸、640份间苯二酸、80份2,5-吡嗪二羧酸)和3.5份酯化催化剂组分C(其中3.5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165份的酸解剂一组分D(其中110份间苯二甲酸、55份己二酸),在238℃-240℃条件下保温反应60-90min;(4)加入50份的酸解剂二组分E(其中50份偏苯三酸酐),在235℃-238℃条件下保温反应30-60min;(5)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;(6)减压反应结束后,逐渐降温至200℃,加入4.5份的抗氧剂组分F(其中1.5份抗氧剂1010,3.0份抗氧剂626),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。(7)以上合成工艺过程都在氮气保护氛围中进行。
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3000ml中,加入配方量965份的多元醇组分A(其中715份新戊二醇、130份2-甲基-1,3-丙二醇、90份2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇、30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1350份的多元酸组分B(其中580份对苯二甲酸、700份间苯二甲酸、35份2,5-吡嗪二羧酸、35份2,2′-联吡啶-5,5′-二甲酸)和3.5份酯化催化剂组分C(其中3.5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180份的酸解剂一组分D(其中105份间苯二甲酸、75份己二酸),在238℃-240℃条件下保温反应60-90min;(4)加入45份的酸解剂二组分E(其中45份偏苯三酸酐),在235℃-238℃条件下保温反应30-60min;(5)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;(6)减压反应结束后,逐渐降温至200℃,加入4.5份的抗氧剂组分F(其中1.5份抗氧剂1010,3.0份抗氧剂626),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。(7)以上合成工艺过程都在氮气保护氛围中进行。
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3000ml中,加入配方量975份的多元醇组分A(其中625份新戊二醇、180份2-甲基-1,3-丙二醇、80份2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇、60份1,4-环己烷二甲醇、30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1350份的多元酸组分B(其中570份对苯二甲酸、740份间苯二甲酸、50份2,5-吡嗪二羧酸、30份2,2′-联吡啶-5,5′-二甲酸)和3.5份酯化催化剂组分C(其中3.0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135份的酸解剂一组分D(其中55份间苯二甲酸、80份己二酸),在238℃-240℃条件下保温反应60-90min;(4)加入45份的酸解剂二组分E(其中60份偏苯三酸酐),在235℃-238℃条件下保温反应30-60min;(5)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;(6)减压反应结束后,逐渐降温至200℃,加入4.5份的抗氧剂组分F(其中1.5份抗氧剂1010,3.0份抗氧剂626),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。(7)以上合成工艺过程都在氮气保护氛围中进行。
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/T6743-2008的标准检测
树脂的熔融旋转粘度测试按照GB/T9751.1-2008的标准检测
树脂的玻璃化温度测定按照GB/T19466.2-2004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-HAA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HAA(固化剂T105,宁波南海化学公司产品,羟基当量:80-84g/eq,熔程:120-130℃)、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-羟烷基酰胺粉末涂料。
表2低温固化聚酯-HAA粉末涂料配方及涂膜性能
注:
1.固化剂HAA:固化剂T105,宁波南海化学公司产品,羟基当量:80-84g/eq,熔程:120-130℃。
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(宁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/T1865-2009标准中方法A进行检测,光源:Q-LABXE-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:DaylightQ。
11.粉末涂料涂膜性能测试标准
涂膜的厚度测试按照GB/T13452.2-2008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GB23989-2009的标准检测
涂膜的附着力测试按照GB/T9286-1998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-HAA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良好的低温固化性能、优异的抗低温固化起霜性,优异的耐候性,人工加速老化(氙灯)测试2000小时,保光率大于80%,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 (6)
1.一种高耐候低温HAA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:
所述高耐候低温HAA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34.0~40.0mgKOH/g,羟值小于5.0mgKOH/g,熔融旋转粘度为1500~3500mPa·s/200℃,玻璃化转变温度Tg为52.0~58.0℃;
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-丙二醇和1,4-环己烷二甲醇中的一种或多种混合物;所述新戊二醇与所述多元醇组分A的质量比为1:(1.1~2.0);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:(10~50);
所述多元酸组分B为对苯二甲酸、间苯二甲酸和其他多元酸的混合物,所述的其他多元酸为2,2′-联吡啶-5,5′-二甲酸、2,5-吡嗪二羧酸中的一种或两种的混合物,其中,间苯二甲酸与多元酸组分B的质量比为1:(1.5~3.0),其他多元酸与多元酸组分B的质量比为1:(15~30);
所述多元醇组分A与多元酸组份B的摩尔比为(1.08~1.15):1。
2.根据权利要求1所述的高耐候低温HAA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混合物。
3.根据权利要求1所述的高耐候低温HAA固化粉末涂料用聚酯树脂,其特征在于,所述酸解剂一组分D为己二酸和苯二甲酸的混合物。
4.根据权利要求1所述的高耐候低温HAA固化粉末涂料用聚酯树脂,其特征在于,所述酸解剂二组分E为偏苯三酸酐。
5.根据权利要求1所述的高耐候低温HAA固化粉末涂料用聚酯树脂,其特征在于,所述抗氧剂组分F为抗氧剂1010、抗氧剂626的混合物,其中,所述抗氧剂1010和抗氧剂626的质量比为1:2。
6.一种如权利要求1所述的高耐候低温HAA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)加入酸解剂一组分D,在238℃~240℃条件下保温反应60~90min;
(4)加入酸解剂二组分E,在235℃~238℃条件下保温反应30~60min;
(5)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;
(6)减压反应结束后,逐渐降温至200℃,加入抗氧剂组分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HAA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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