一种环氧固化高光泽高流平粉末涂料用聚酯树脂及其制备方法
【专利摘要】本发明涉及一种环氧固化高光泽高流平粉末涂料用聚酯树脂及其制备方法。目的是提供的聚酯树脂具有较高的玻璃化转变温度。技术方案是：一种环氧固化高光泽高流平粉末涂料用聚酯树脂，包括的组分依次是：新戊二醇、2-甲基丙二醇、二甘醇、2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇、对苯二甲酸、间苯二甲酸、癸二酸、偏苯三酸酐。一种环氧固化高光泽高流平粉末涂料用聚酯树脂的制备方法，按以下步骤进行：1)在反应釜中，加入配比量的多元醇，常压升温，再投入配比量的多元酸和酯化催化剂；2)进行保温反应至酯化水出水量达到理论出水量的95%及以上；3)加入偏苯三酸酐、间苯二甲酸；保温反应；4)逐步抽真空，继续反应；5)出料。
【专利说明】一种环氧固化高光泽高流平粉末涂料用聚酯树脂及其制备方法【技术领域】
[0001]本发明涉及一种粉末涂料用聚酯树脂，具体涉及一种与环氧树脂按60:40比例固化的混合型粉末涂料用端羧基聚酯树脂，其次本发明还涉及到该聚酯树脂的制备方法。
【背景技术】
[0002]热固性粉末涂料主要由树脂、固化剂、颜填料、助剂等组成，其中纯聚酯粉末涂料和混合型粉末涂料是目前国内热固型粉末涂料市场中最主要的品种。随着科技的发展和人民生活水平的提高，对材料的各项性能要求也提高，对于混合型粉末涂料而言，不仅需要优异的机械性能，同时需要优异的表面装饰性。而常用的混合型粉末涂料用聚酯树脂，由于粉末涂料机械性能的要求，聚酯树脂需要具有比较高的分子量，从而具有较高的熔融粘度，同时，由于成本控制问题，室内用聚酯树脂常用部分2-甲基丙二醇、乙二醇、二甘醇等替代新戊二醇，使其制备的粉末涂料很难兼顾表面装饰性与机械性能。
[0003]常规的混合型粉末涂料用聚酯树脂合成方法为:(I)在备有加热装置、搅拌器和蒸馏柱的反应釜中，加入配比量的多元醇，常压升温至110-130°C，再投入配比量的多元酸和酯化催化剂；边搅拌，边以每分钟2-3°C的速度升温。(2)物料温度升至170-180°C，酯化水开始生成并通过蒸馏柱蒸出；此时将升温速率调至每30分钟5-8°C，料温升至2500C ±2°C时，进行保温反应1-1.5小时；当蒸馏柱顶气温降至小于70°C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)物料温度降至235-245°C，加入酸解剂。(4)在235-245°C条件下保温反应40-60分钟；(5)在235_240°C的条件下，逐步抽真空到-0.090MPa至-0.096MPa,继续反应30-50分钟。(6)最后降温至200°C，加入抗氧剂和固化促进剂搅拌反应15-30分钟，出料；冷却粉碎后，得到一种无色或淡黄色透明颗粒状物。
[0004]专利CN1962717A公布了一种混合型聚酯树脂制备方法，该方法采用的是先抽真空缩聚反应，后期加入一定的多元酸与酸酐，该方法制备的聚酯树脂与环氧以60:40混合制备的粉末涂料具有较好的耐水性能，但60°角测试的光泽度为94%左右，并未达到高光泽的水平。另一篇专利CN102417589A报道了一种高流平低温固化聚酯树脂的制备方法(该专利所述的高流平是就低温固化条件下的流平性而言)，该方法主要是通过引入大量脂肪族长链单体己二酸，提高树脂的韧性，控制树脂粘度，从而提高树脂的流平，同时加入少量的三羟甲基丙烷保证玻璃化转变温度。专利CN102051108A报道一种高光泽高流平粉末涂料，该体系包含室外与室内两种涂料，室外的是饱和羟基聚酯树脂与异氰酸三缩水甘油酯体系，室内的是饱和羟基与环氧树脂体系，该体系的高光泽与高流平是通过流平剂和润湿促进剂共同作用达到的，体系中主要包含活性硅偶联剂。
[0005]目前，通过改变聚酯树脂，不需要添加特殊的流平剂和润湿促进剂，制备环氧固化的闻光泽闻流平粉末涂料；未发现有专利报道。
【发明内容】
[0006]本发明所要解决的技术问题是克服上述【背景技术】的不足，提供一种环氧固化高光泽高流平粉末涂料用聚酯树脂，同时提供环氧固化高光泽高流平粉末涂料用聚酯树脂的制备方法。该聚酯树脂除具有较高的玻璃化转变温度、恰当的分子量及分子量分布、合适的软化点、合适的储存稳定性外，还应同时具备较低的熔融粘度和较低的表面张力，保证聚酯树脂对颜填料有优异的润湿分散性。用该聚酯树脂制备的粉末涂料具有高流平、高光泽、饱满的表面丰满度、优异的清晰度和良好的机械性能。
[0007]本发明提供的技术方案是:一种环氧固化高光泽高流平粉末涂料用聚酯树脂，包括的组分依次是:
[0008]新戊二醇、2-甲基丙二醇、二甘醇、2-丁基-2-乙基-1，3-丙二醇、对苯二甲酸、间
苯二甲酸、癸二酸、偏苯三酸酐； [0009]相应的质量比为I:0.25-0.26:0.119-0.125:0_0.075:2.095-2.2:0.036-0.125:O-0.1:0.19_0.2ο
[0010]所述的2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇与新戊二醇的质量比为1:13.33，癸二酸与新戊二醇的质量比为1:19.4。
[0011]还可加入适量催化剂、抗氧剂以及固化促进剂。
[0012]所述催化剂为锡类催化剂单丁基氧化锡。
[0013]所述的抗氧剂为受阻酚类主抗氧剂与亚磷酸酯类辅助抗氧剂的组合。
[0014]所述固化促进剂优选叔胺类物质。
[0015]一种环氧固化高光泽高流平粉末涂料用聚酯树脂的制备方法，按以下步骤进行:
[0016]I)在备有加热装置、搅拌器和蒸馏柱的反应釜中，加入配比量的多元醇，常压升温至110-130°C，再投入配比量的多元酸(对苯二甲酸、间苯二甲酸、癸二酸)和酯化催化剂；边搅拌，边以每分钟2-3°C的速度升温；
[0017]2)物料温度升至170-180°C，酯化水开始生成并通过蒸馏柱蒸出；此时将升温速率调控制在每30分钟2-3°C;料温升至195°C ± 2°C时，此时将升温速率调控制在每30分钟5-6°C，料温升至250°C ±2°C时，进行保温反应1-1.5小时；当蒸馏柱顶气温降至小于70°C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；
[0018]3)物料温度降至230_235°C，加入偏苯三酸酐、间苯二甲酸；在230_235°C条件下保温反应40-60分钟；
[0019]4)在220~235°C的条件下，逐步抽真空至-0.090~-0.085MPa，继续反应30~50分钟；
[0020]5)最后降温至200°C，加入抗氧剂和固化促进剂搅拌反应15-30分钟，出料。
[0021]本发明与现有技术相比，引入了单体2- 丁基-2-乙基-1，3-丙二醇和癸二酸，同时控制反应工艺，控制了树脂的表面张力和熔融粘度。本发明产品与现有产品对比，该聚酯树脂与合适的固化剂、颜填料、助剂等按常用的热固型粉末涂料制备得到的粉末涂料具有高流平、高光泽、饱满的丰满度、优异的清晰度和良好的机械性能。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1是熔融粉末的接触角示意图。【具体实施方式】
[0023]粉末涂料固化后的漆膜表面状况，很大程度上取决于熔融和流平过程中的表面张力与体系粘度。表面张力可理解为:当两个物相相互接触时，交界处有几个分子厚度的过渡区称为界面，若其中一相为气体，这种界面通常称为表面。对于气-液界面，液体内部分子所受的力可以彼此抵销，但表面分子受到体相分子的拉力大，受到气相分子的拉力小，这种微观的受力不均匀放大到宏观的相界面，使表层分子处处存在一种张力，把作用于单位边界线上的这种力称为表面张力，力的方向指向界面的切线方向，用Y表示，单位是N/m。
[0024]如图1所示，在气-液-固三相界面接触处，存在一个接触角，用Young’ s公式表示为
[0025]
【权利要求】
1.一种环氧固化高光泽高流平粉末涂料用聚酯树脂，包括的组分依次是: 新戊二醇、2-甲基丙二醇、二甘醇、2- 丁基-2-乙基-1，3-丙二醇、对苯二甲酸、间苯二甲酸、癸二酸、偏苯三酸酐；
相应的质量比为 I:0.25-0.26:0.119-0.125:0-0.075:2.095-2.2:0.036-0.125:O-0.1:0.19_0.2ο
2.根据权利要求1所述的环氧固化高光泽高流平粉末涂料用聚酯树脂，其特征在于:所述的2- 丁基-2-乙基-1，3-丙二醇与新戊二醇的质量比为1:13.33，癸二酸与新戊二醇的质量比为1:19.4。
3.根据权利要求2所述的环氧固化高光泽高流平粉末涂料用聚酯树脂，其特征在于:还可加入适量催化剂、抗氧剂以及固化促进剂。
4.根据权利要求3所述的环氧固化高光泽高流平粉末涂料用聚酯树脂，其特征在于:所述催化剂为锡类催化剂单丁基氧化锡。
5.根据权利要求4所述的环氧固化高光泽高流平粉末涂料用聚酯树脂，其特征在于:所述的抗氧剂为受阻酚类主抗氧剂与亚磷酸酯类辅助抗氧剂的组合。
6.根据权利要求5所述的环氧固化高光泽高流平粉末涂料用聚酯树脂，其特征在于:所述固化促进剂为叔胺类物质。
7.一种环氧固化高光泽高流平粉末涂料用聚酯树脂的制备方法，按以下步骤进行: 1)在备有加热装置、搅拌器和蒸馏柱的反应釜中，加入配比量的多元醇，常压升温至110-130°C，再投入配比量 的多元酸和酯化催化剂；边搅拌，边以每分钟2-3°C的速度升温； 2)物料温度升至170-180°C，酯化水开始生成并通过蒸馏柱蒸出；此时将升温速率调控制在每30分钟2-3°C ;料温升至195°C ±2°C时，此时将升温速率调控制在每30分钟5-6°C，料温升至250°C ±2°C时，进行保温反应1-1.5小时；当蒸馏柱顶气温降至小于70°C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)物料温度降至230-235°C，加入偏苯三酸酐、间苯二甲酸；在230-235°C条件下保温反应40-60分钟； 4)在220-235°C的条件下，逐步抽真空至-0.090~-0.085MPa,继续反应30~50分钟； 5)最后降温至200°C，加入抗氧剂和固化促进剂搅拌反应15-30分钟，出料。
【文档编号】C09D5/03GK103642014SQ201310670095
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2013年12月11日 优先权日:2013年12月11日
【发明者】廖萍, 徐忠根, 邱锋利, 应明友, 鲁国锋 申请人:浙江天松新材料股份有限公司