CN1544505A - 一种羟烷基酰胺固化粉末涂料用聚酯树脂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种羟烷基酰胺固化粉末涂料用聚酯树脂，其组分及重量配比为：对苯二甲酸75～100；间苯二甲酸5～25；己二酸3～25；新戊二醇50～80；2－甲基－1，3－丙二醇0～20；1，6－己二醇0～20；1，4－环己烷二甲醇2～20；三羟甲基丙烷1～3；二丁基锡氧化物0.1～0.2；水2～5。本发明还公开了上述聚酯树脂的制备方法。利用本发明方法合成的聚酯树脂软化点高，玻璃化温度高，贮存稳定性好，涂膜耐候性和机械强度提高，涂膜流平性提高、厚膜针孔优异。该类聚酯树脂可与β－羟烷基酰胺型固化剂等配合制备性能优异的热固性耐候粉末涂料。

Description

一种羟烷基酰胺固化粉末涂料用聚酯树脂及其制备方法

所属技术领域

本发明涉及一种粉末涂料用聚酯树脂，具体涉及一种羟烷基酰胺固化粉末涂料用聚酯树脂，本发明还涉及所述粉末涂料用聚酯树脂的制备方法。

背景技术

TGIC(异氰酸三缩水甘油酯)固化粉末涂料具有良好的耐候性和优异的综合性能，但是由于TGIC的毒性问题，使其使用范围受到限制。市场已部分采用β-羟烷基酰胺固化剂来替代TGIC。一些文献报道了以多元醇与多元羧酸酐在有机锡催化剂的催化作用下合成该类聚酯的方法。美国专利No.4,801,680公开了一种采用新戊二醇、三羟甲基丙烷和Hexahydrophthalic Anhydride等制备酸值33mgKOH/g左右的羟烷基酰胺固化的端羧基聚脂的方法。但是其粉末涂层的橘皮比较严重，同时固化反应过程中释放的水气也不能很有效的排出，涂层针孔现象严重，极大地影响了聚酯/羟烷基酰胺粉末涂料的推广使用。目前国外主要几种羟烷基酰胺固化型聚酯树脂的粉末涂层的流平性有所改观，但是涂层的针孔问题以及冲击强度问题仍然没有得到有效解决。

发明内容

本发明的目的在于提供一种羟烷基酰胺固化粉末涂料用的聚酯树脂，该类聚酯树脂能与β-羟烷基酰胺型固化剂等配合制备性能优异的热固性耐候粉末涂料。

本发明的另一目的在于提供上述羟烷基酰胺固化粉末涂料用聚酯树脂的制备方法。

本发明提供的一种羟烷基酰胺固化粉末涂料用聚酯树脂，其组分及重量配比为：

    对苯二甲酸                    75～100

    间苯二甲酸                    5～25

    己二酸                        3～25

    新戊二醇                      50～80

    2-甲基-1，3-丙二醇            0～20

    1，6-己二醇                   0～20

    1，4-环己烷二甲醇             2～20

    三羟甲基丙烷                  1～3

    二丁基锡氧化物                0.1～0.2

    水                    2～5。

本发明所述的羟烷基酰胺固化粉末涂料用聚酯树脂的制备方法，包括以下步骤：

a、在备有加热、搅拌和蒸馏柱的反应釜中，加入新戊二醇、2-甲基-1，3-丙二醇、1，6-己二醇、1，4-环己烷二甲醇、三羟甲基丙烷和水，加热搅拌溶化；

b、依次加入对苯二甲酸、间苯二甲酸、己二酸和二丁基锡氧化物，通氮气继续升温；

c、控制蒸馏柱温度不超过100℃，分阶段逐渐升温至240～250℃，当酸值达到5～15mgKOH/g时，物料逐渐清晰时，降温10～20℃，加入间苯二甲酸，然后逐步升温至230～250℃进行反应，当反应至酸值达到30～65mgKOH/g时，进行抽真空，当酸值20～50mgKOH/g时停止抽真空，即得。

利用本发明方法合成的聚酯树脂软化点高，玻璃化温度高，贮存稳定性好，涂膜耐候性和机械强度提高，涂膜流平性提高、厚膜针孔优异。该类聚酯树脂能与β-羟烷基酰胺型固化剂等配合制备性能优异的热固性耐候粉末涂料，如优异的耐腐蚀性能和耐候性能等，特别是其流平性、抗冲击强度及涂层针孔等方面有较大的改善。

下面结合实施例对本发明作进一步的说明。

具体实施方式

在备有加热、搅拌和蒸馏柱的50升反应釜中，加入表1所列配比量的新戊二醇、1，4-环己烷二甲醇、三羟甲基丙烷、2-甲基-1，3-丙二醇、1，6-己二醇或乙二醇(作对比)和水，加热搅拌溶化后，依次加入对苯二甲酸、间苯二甲酸、己二酸和二丁基锡氧化物，通氮气继续升温反应，170℃左右开始酯化并生成水馏出，控制蒸馏柱温度小于100℃，然后逐渐分段加热进行酯化反应：170～180℃加热2小时；180～220℃加热4小时；220～230℃加热1小时；230～245℃加热4～5小时，当酸值达10～13mgKOH/g时，降温20℃后，加入酸解剂间苯二甲酸，然后逐渐升温到240℃进行酸解反应3h左右，当酸值达43～48mgKOH/g时抽真空，控制最后合成的聚酯树脂在以下范围即可停止反应：酸值：25～35mgKOH/g；羟值：小于5mgKOH/g；玻璃化温度：50～70℃；软化点：105～120℃；220℃熔体粘度：2000～3500mpa.s。

                     表1聚酯树脂的组份和性能

组份	单位	实施例1	实施例2	实施例3
					对苯二甲酸	kg	35	35	35
间苯二甲酸	kg	3	3	3
					己二酸	kg	1.5	1.5	1.5
新戊二醇	kg	22	22	22
					1，4-环己烷二甲醇	kg	1.5	1.5	1.5
乙二醇	kg	5
					1，6-己二醇	kg		9.5
2-甲基-1，3-丙二醇	kg			7.3
					三羟甲基丙烷	kg	0.5	0.5	0.5
间苯二甲酸	kg	9	9	9
					二丁基锡氧化物	g	80	80	80
水	kg	2	2	2
					性能
酸值	mgKOH/g	28.5	28.0	28.2
					羟值	mgKOH/g	4.0	4.4	4.2
220℃熔体粘度	mpa.s	2904	2405	2487
					软化点	℃	107	113	112
玻璃化温度	℃	58.5	61.8	61.8

用本发明方法合成的聚酯树脂的性能可通过制作成的粉末涂料的性能来体现。粉末涂料所用的固化剂是β-羟烷基酰胺。将本发明的聚酯树脂、β-羟烷基酰胺、流平剂(PV88)、颜料和/或填料(钛白粉、硫酸钡)等助剂均匀混合，通过Φ30双螺杆挤出机熔融挤出、压片、破碎、粉碎过筛制成粉末涂料。粉末涂料采用静电喷枪喷涂在经表面处理(磷化)的样板上，经150～180℃/10～20min固化，然后进行各种性能测试，结果如表2：

                   表2聚酯树脂的粉末涂膜性能

性能	单位	实施例1	实施例2	实施例3
					光泽(60°)	％	87	91	90
厚膜针孔	μm	92	110	110
					冲击强度(正面)	kg.cm	50	50	50
冲击强度(反面)	kg.cm	40	50	50
					附着力(划格法)	级	1	0	0
铝笔硬度	H	2	2	2
					柔韧性	mm	1	1	1
耐候性(240hrQUV313)(保光率)	％	80	95	91
					耐候性(500hr氙灯)(保光率)	％	77	92	88

由表2可见，本发明方法合成的聚酯树脂软化点高、玻璃化温度高，贮存稳定性好，涂膜冲击强度和耐候性提高、涂膜流平好，厚膜针孔提高。

Claims (2)

1、一种羟烷基酰胺固化粉末涂料用聚酯树脂，其组分及重量配比为：

     对苯二甲酸         75～100

     间苯二甲酸         5～25

     己二酸             3～25

     新戊二醇           50～80

     2-甲基-1，3-丙二醇 0～20

     1，6-己二醇        0～20

     1，4-环己烷二甲醇  2～20

     三羟甲基丙烷       1～3

     二丁基锡氧化物     0.1～02

     水                 2～5。

2、权利要求1所述的羟烷基酰胺固化粉末涂料用聚酯树脂的制备方法，包括以下步骤：

a、在备有加热、搅拌和蒸馏柱的反应釜中，加入新戊二醇、2-甲基-1，3-丙二醇、1，6-己二醇、1，4-环己烷二甲醇、三羟甲基丙烷和水，加热搅拌溶化；

b、依次加入对苯二甲酸、间苯二甲酸、己二酸和二丁基锡氧化物，通氮气继续升温；

c、控制蒸馏柱温度不超过100℃，分阶段逐渐升温至240～250℃，当酸值达到5～15mgKOH/g时，物料逐渐清晰时，降温10～20℃，加入间苯二甲酸，然后逐步升温至230～250℃进行反应，当反应至酸值达到30～65mgKOH/g时，进行抽真空，当酸值20～50mgKOH/g时停止抽真空，即得。