本发明涉及涂料技术领域,特别涉及一种高硬度聚酯改性环保有机硅树脂涂料及其制造方法。
背景技术:
随着社会的发展,不粘涂料的应用范围越来越广,通常用作不粘涂料的一般为有机氟耐高温树脂和有机硅耐高温树脂,虽然有机氟耐高温树脂性能优异,但是由于价格昂贵而且对施工底材的处理要求严格,施工困难等缺点,进一步提高了应用成本,有机硅树脂学名聚硅氧烷树脂,是一种热固性的塑料,主要有硅氧原子交替组成,硅原子上带有有机基团支链。由1945年美国道康宁公司首次实现工业化。有机硅树脂有很好的电绝缘性,被广泛应用在绝大部分的绝缘材料上,此外还被应用到耐热,耐候的防腐涂料,金属保护涂料及特种工业涂料上。目前市场上聚酯改性有机硅树脂的种类很多,应用也很广,但经过改性的有机硅树脂依然存在很多问题。如改性后的硬度提高幅度不大,特别是高温下的热态硬度很低,而高VOC排放,安全,环保,运输等问题一直存在,所以需要有一种新的改性方法或技术来克服这些问题,并且如何将改性的有机硅树脂应用在各种需要不粘涂料的领域,特别是对高温硬度很高,比如电熨斗、电烤盘等对热态硬度要求较高的领域,同时还需要符合与食品接触的FDA,LFGB等相关检测标准,需要解决热态硬度(200℃)很难达到2H的难题,因为常规的有机硅树脂或涂料都属于危险品,所以还需要从环保的角度出发,在安全,环保,运输等问题考虑。
技术实现要素:
本发明所要解决的技术问题是提供一种高硬度聚酯改性环保有机硅树脂涂料及其制造方法,该方法合成的树脂具有热态硬度高、易固化、耐热、低成本、合成工艺简单、易操作等优点。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是:
一种高硬度聚酯改性环保有机硅树脂涂料,包含以下原料:高硬度聚酯改性环保有机硅树脂58-65份、增强树脂2-5份、颜料7-9份、气相白炭黑1-3份、分散剂0.3-0.7份、流平助剂0.8-1.2份、附着力促进剂0.3-0.7份、环保型溶剂20-30份。
特别优选的,一种高硬度聚酯改性环保有机硅树脂涂料,包含以下原料:高硬度聚酯改性环保有机硅树脂60份、增强树脂3份、颜料8份、气相白炭黑2份、分散剂0.5份、流平助剂1份、附着力促进剂0.5份、环保型溶剂25份。
特别优选的,所述的高硬度聚酯改性环保有机硅树脂是由环保型聚酯和环保型有机硅树脂中间体发生缩合反应制得,所述的环保聚酯由二元酸与二元醇或多元醇发生缩合反应制得,所述的环保型有机硅树脂中间体是市售的经过杂化处理的环保型有机硅低聚物,所述的环保型有机硅低聚物优选为道康宁217、道康宁3037、道康宁3074、道康宁3288其中一种或几种的混合物,其表述的环保型是指合成过程中使用的溶剂选用闪点大于60℃的环保型溶剂。
特别优选的,所述的环保聚酯分子量为1000-4000,OH含量在10-25%,酸值3-6mgKOH/g。
特别优选的,所述的增强树脂为环氧树脂、氨基树脂或环氧改性羟基丙烯酸树脂其中的一种,所述的环氧改性羟基丙烯酸树脂优选佛山市高明同德化工有限公司的ACR6600B,该树脂可以提高涂料对金属基材的附着力,提高耐盐雾性能和硬度。
特别优选的,所述的二元酸选用间苯二甲酸或己二酸的一种或两种组合,所述的二元醇或多元醇选自三羟甲基丙烷、三羟乙基丙烷、新戊二醇、乙二醇或季戊四醇中两种或两种以上的组合。
特别优选的,二元醇或多元醇与二元酸的摩尔比按照OH/COOH计算,OH/COOH=1.8-2.8
特别优选的,环保型溶剂选用乙二醇丁醚,乙二醇丁醚醋酸酯,二丙二醇甲醚醋酸酯,二元酸酯(DBE)等闪点大于60℃的环保溶剂中两种或两种以上的组合。
所述的高硬度聚酯改性环保有机硅树脂涂料的制造方法包含以下步骤:
步骤一、环保聚酯的合成
化学方程式为:
缩合脱水反应:HOOC-R-COOH+HO-R’-OH→聚酯树脂+H2O
在本发明中环保聚酯的合成工艺如下,将二元酸和二元醇或多元醇等原料按照设计的配方比例投入到反应釜中,在氩气的保护下,缓慢升温到180℃左右开始脱水进行缩合反应,继续缓慢升温到230℃并维持反应。
当酸值3-6mgKOH/g时降温到180℃,按照配方设计的比例加入环保溶剂稀释,得到固含70%的环保聚酯树脂。
步骤二、高硬度聚酯改性环保有机硅树脂的合成方法:
-Si-OH+-C-OH→-Si-O--C+H2O
在本发明中高硬度聚酯改性环保有机硅树脂的合成工艺如下,在第一步骤环保聚酯降温到150℃时,按照配方设计的比例加入环保有机硅低聚物,同时加入钛酸丁酯催化剂,在氩气的保护下,缓慢升温到125-135℃进行缩合脱水反应,并维持2-3小时。
当反应釜内物料呈透明且粘度达到预期值时,加入环保溶剂稀释,得到固含60%的高硬度聚酯改性环保有机硅树脂。
在本发明中高硬度聚酯改性环保有机硅树脂的特征是有机硅中间体的固体份含量为10-60%,高硬度聚酯改性环保有机硅树脂的特征是粘度在1000-4000CP。
步骤三、高硬度聚酯改性环保有机硅树脂涂料的制造
将合成的高硬度聚酯改性环保有机硅树脂和增强树脂加入搅拌釜,然后加入气相白炭黑3000r/min高速剪切分散30min,分散好后送入涂料研磨机加入颜料研磨50min,最后送入搅拌釜加入分散剂、流平助剂、附着力促进剂、环保型溶剂混合均匀即可。
与现有技术相比,本发明具有如下的有益效果:
本发明提供了一种高硬度聚酯改性环保有机硅树脂涂料的配方以及制造方法,该涂料热态硬度高,易固化,耐热性好,金属附着力好,成本低,合成工艺简单,易操作。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明做进一步的详细描述,本发明各种成分的含量均为重量份表示,各组分均可通过市售购买。
实施例1
一种高硬度聚酯改性环保有机硅树脂是由环保型聚酯和环保型有机硅树脂中间体发生缩合反应制得,所述的环保聚酯由间苯二甲酸140份与三羟甲基丙烷140份、新戊二醇20份、季戊二醇10份发生缩合反应制得,所述的环保型有机硅树脂中间体是市售的经过杂化处理的道康宁3074 150份,催化剂钛酸丁酯的加入量为0.3份。
特别优选的,所述的环保聚酯分子量为1000-4000,酸值3-6mgKOH/g。
特别优选的,环保型溶剂选用乙二醇丁醚160份,乙二醇丁醚醋酸酯55份,二丙二醇甲醚醋酸酯80份组成的混合物。
所述的高硬度聚酯改性环保有机硅树脂的制造方法包含以下步骤:
步骤一、环保聚酯的合成
化学方程式为:
缩合脱水反应:HOOC-R-COOH+HO-R’-OH→聚酯树脂+H2O
在本发明中环保聚酯的合成工艺如下,将二元酸和二元醇或多元醇等原料按照设计的配方比例投入到反应釜中,在氩气的保护下,缓慢升温到180℃左右开始脱水进行缩合反应,继续缓慢升温到230℃并维持反应。
当酸值3-6mgKOH/g时降温到180℃,按照配方设计的比例加入环保溶剂稀释,得到固含70%的环保聚酯树脂。
步骤二、高硬度聚酯改性环保有机硅树脂的合成方法:
-Si-OH+-C-OH→-Si-O--C+H2O
在本发明中高硬度聚酯改性环保有机硅树脂的合成工艺如下,在第一步骤环保聚酯降温到150℃时,按照配方设计的比例加入环保有机硅低聚物,同时加入钛酸丁酯催化剂,在氩气的保护下,缓慢升温到125-135℃进行缩合脱水反应,并维持2-3小时。
当反应釜内物料呈透明且粘度达到预期值时,加入环保溶剂稀释,得到固含60%的高硬度聚酯改性环保有机硅树脂。
在本发明中高硬度聚酯改性环保有机硅树脂的特征是有机硅低聚物的固体份含量为10-60%,高硬度聚酯改性环保有机硅树脂的特征是粘度在1000-4000CP。
实施例2
一种高硬度聚酯改性环保有机硅树脂是由环保型聚酯和环保型有机硅树脂中间体发生缩合反应制得,所述的环保聚酯由间苯二甲酸140份、乙二酸20份与三羟甲基丙烷100份、三羟乙基丙烷40份、新戊二醇20份、季戊二醇10份发生缩合反应制得,所述的环保型有机硅树脂中间体是市售的经过杂化处理的道康宁217 150份,催化剂钛酸丁酯的加入量为0.3份。
特别优选的,所述的环保聚酯分子量为1000-4000,酸值3-6mgKOH/g。
特别优选的,环保型溶剂选用乙二醇丁醚160份,乙二醇丁醚醋酸酯55份,二丙二醇甲醚醋酸酯80份组成的混合物。
所述的高硬度聚酯改性环保有机硅树脂的制造方法包含以下步骤:
步骤一、环保聚酯的合成
化学方程式为:
缩合脱水反应:HOOC-R-COOH+HO-R’-OH→聚酯树脂+H2O
在本发明中环保聚酯的合成工艺如下,将二元酸和二元醇或多元醇等原料按照设计的配方比例投入到反应釜中,在氩气的保护下,缓慢升温到180℃左右开始脱水进行缩合反应,继续缓慢升温到230℃并维持反应。
当酸值3-6mgKOH/g时降温到180℃,按照配方设计的比例加入环保溶剂稀释,得到固含70%的环保聚酯树脂。
步骤二、高硬度聚酯改性环保有机硅树脂的合成方法:
-Si-OH+-C-OH→-Si-O--C+H2O
在本发明中高硬度聚酯改性环保有机硅树脂的合成工艺如下,在第一步骤环保聚酯降温到150℃时,按照配方设计的比例加入环保有机硅低聚物,同时加入钛酸丁酯催化剂,在氩气的保护下,缓慢升温到125-135℃进行缩合脱水反应,并维持2-3小时。
当反应釜内物料呈透明且粘度达到预期值时,加入环保溶剂稀释,得到固含60%的高硬度聚酯改性环保有机硅树脂。
在本发明中高硬度聚酯改性环保有机硅树脂的特征是有机硅低聚物的固体份含量为10-60%,高硬度聚酯改性环保有机硅树脂的特征是粘度在1000-4000CP。
实施例3
一种高硬度聚酯改性环保有机硅树脂是由环保型聚酯和环保型有机硅树脂中间体发生缩合反应制得,所述的环保聚酯由间苯二甲酸140份与三羟甲基丙烷100份、三羟乙基丙烷40份、新戊二醇10份、季戊二醇10份、乙二醇10份发生缩合反应制得,所述的环保型有机硅树脂中间体是市售的经过杂化处理的道康宁3037 150份,催化剂钛酸丁酯的加入量为0.3份。
特别优选的,所述的环保聚酯分子量为1000-4000,酸值3-6mgKOH/g。
特别优选的,环保型溶剂选用乙二醇丁醚160份,乙二醇丁醚醋酸酯55份,二丙二醇甲醚醋酸酯80份组成的混合物。
所述的高硬度聚酯改性环保有机硅树脂的制造方法包含以下步骤:
步骤一、环保聚酯的合成
化学方程式为:
缩合脱水反应:HOOC-R-COOH+HO-R’-OH→聚酯树脂+H2O
在本发明中环保聚酯的合成工艺如下,将二元酸和二元醇或多元醇等原料按照设计的配方比例投入到反应釜中,在氩气的保护下,缓慢升温到180℃左右开始脱水进行缩合反应,继续缓慢升温到230℃并维持反应。
当酸值3-6mgKOH/g时降温到180℃,按照配方设计的比例加入环保溶剂稀释,得到固含70%的环保聚酯树脂。
步骤二、高硬度聚酯改性环保有机硅树脂的合成方法:
-Si-OH+-C-OH→-Si-O--C+H2O
在本发明中高硬度聚酯改性环保有机硅树脂的合成工艺如下,在第一步骤环保聚酯降温到150℃时,按照配方设计的比例加入环保有机硅低聚物,同时加入钛酸丁酯催化剂,在氩气的保护下,缓慢升温到125-135℃进行缩合脱水反应,并维持2-3小时。
当反应釜内物料呈透明且粘度达到预期值时,加入环保溶剂稀释,得到固含60%的高硬度聚酯改性环保有机硅树脂。
在本发明中高硬度聚酯改性环保有机硅树脂的特征是有机硅低聚物的固体份含量为10-60%,高硬度聚酯改性环保有机硅树脂的特征是粘度在1000-4000CP。
实施例4
一种高硬度聚酯改性环保有机硅树脂是由环保型聚酯和环保型有机硅树脂中间体发生缩合反应制得,所述的环保聚酯由间苯二甲酸140份与三羟甲基丙烷140份、三羟乙基丙烷40份、新戊二醇10份、季戊二醇10份、乙二醇10份发生缩合反应制得,所述的环保型有机硅树脂中间体是市售的经过杂化处理的道康宁3288 150份,催化剂钛酸丁酯的加入量为0.3份。
特别优选的,所述的环保聚酯分子量为1000-4000,酸值3-6mgKOH/g。
特别优选的,环保型溶剂选用乙二醇丁醚160份,乙二醇丁醚醋酸酯55份,二丙二醇甲醚醋酸酯80份组成的混合物。
所述的高硬度聚酯改性环保有机硅树脂的制造方法包含以下步骤:
步骤一、环保聚酯的合成
化学方程式为:
缩合脱水反应:HOOC-R-COOH+HO-R’-OH→聚酯树脂+H2O
在本发明中环保聚酯的合成工艺如下,将二元酸和二元醇或多元醇等原料按照设计的配方比例投入到反应釜中,在氩气的保护下,缓慢升温到180℃左右开始脱水进行缩合反应,继续缓慢升温到230℃并维持反应。
当酸值3-6mgKOH/g时降温到180℃,按照配方设计的比例加入环保溶剂稀释,得到固含70%的环保聚酯树脂。
步骤二、高硬度聚酯改性环保有机硅树脂的合成方法:
-Si-OH+-C-OH→-Si-O--C+H2O
在本发明中高硬度聚酯改性环保有机硅树脂的合成工艺如下,在第一步骤环保聚酯降温到150℃时,按照配方设计的比例加入环保有机硅低聚物,同时加入钛酸丁酯催化剂,在氩气的保护下,缓慢升温到125-135℃进行缩合脱水反应,并维持2-3小时。
当反应釜内物料呈透明且粘度达到预期值时,加入环保溶剂稀释,得到固含60%的高硬度聚酯改性环保有机硅树脂。
在本发明中高硬度聚酯改性环保有机硅树脂的特征是有机硅低聚物的固体份含量为10-60%,高硬度聚酯改性环保有机硅树脂的特征是粘度在1000-4000CP。
实施例5
一种高硬度聚酯改性环保有机硅树脂是由环保型聚酯和环保型有机硅树脂中间体发生缩合反应制得,所述的环保聚酯由间苯二甲酸140份与三羟甲基丙烷140份、三羟乙基丙烷40份、新戊二醇10份、季戊二醇20份发生缩合反应制得,所述的环保型有机硅树脂中间体是市售的经过杂化处理的道康宁217 40份和道康宁3288 100份,催化剂钛酸丁酯的加入量为0.3份。
特别优选的,所述的环保聚酯分子量为1000-4000,酸值3-6mgKOH/g。
特别优选的,环保型溶剂选用乙二醇丁醚160份,乙二醇丁醚醋酸酯55份,二丙二醇甲醚醋酸酯80份组成的混合物。
所述的高硬度聚酯改性环保有机硅树脂的制造方法包含以下步骤:
步骤一、环保聚酯的合成
化学方程式为:
缩合脱水反应:HOOC-R-COOH+HO-R’-OH→聚酯树脂+H2O
在本发明中环保聚酯的合成工艺如下,将二元酸和二元醇或多元醇等原料按照设计的配方比例投入到反应釜中,在氩气的保护下,缓慢升温到180℃左右开始脱水进行缩合反应,继续缓慢升温到230℃并维持反应。
当酸值3-6mgKOH/g时降温到180℃,按照配方设计的比例加入环保溶剂稀释,得到固含70%的环保聚酯树脂。
步骤二、高硬度聚酯改性环保有机硅树脂的合成方法:
-Si-OH+-C-OH→-Si-O--C+H2O
在本发明中高硬度聚酯改性环保有机硅树脂的合成工艺如下,在第一步骤环保聚酯降温到150℃时,按照配方设计的比例加入环保有机硅低聚物,同时加入钛酸丁酯催化剂,在氩气的保护下,缓慢升温到125-135℃进行缩合脱水反应,并维持2-3小时。
当反应釜内物料呈透明且粘度达到预期值时,加入环保溶剂稀释,得到固含60%的高硬度聚酯改性环保有机硅树脂。
在本发明中高硬度聚酯改性环保有机硅树脂的特征是有机硅低聚物的固体份含量为10-60%,高硬度聚酯改性环保有机硅树脂的特征是粘度在1000-4000CP。
实施例6
一种高硬度聚酯改性环保有机硅树脂是由环保型聚酯和环保型有机硅树脂中间体发生缩合反应制得,所述的环保聚酯由间苯二甲酸140份与三羟甲基丙烷140份、新戊二醇20份、季戊二醇20份发生缩合反应制得,所述的环保型有机硅树脂中间体是市售的经过杂化处理的道康宁3288 140份,催化剂钛酸丁酯的加入量为0.3份。
特别优选的,所述的环保聚酯分子量为1000-4000,酸值3-6mgKOH/g。
特别优选的,环保型溶剂选用乙二醇丁醚160份,乙二醇丁醚醋酸酯55份,二丙二醇甲醚醋酸酯80份组成的混合物。
所述的高硬度聚酯改性环保有机硅树脂的制造方法包含以下步骤:
步骤一、环保聚酯的合成
化学方程式为:
缩合脱水反应:HOOC-R-COOH+HO-R’-OH→聚酯树脂+H2O
在本发明中环保聚酯的合成工艺如下,将二元酸和二元醇或多元醇等原料按照设计的配方比例投入到反应釜中,在氩气的保护下,缓慢升温到180℃左右开始脱水进行缩合反应,继续缓慢升温到230℃并维持反应。
当酸值3-6mgKOH/g时降温到180℃,按照配方设计的比例加入环保溶剂稀释,得到固含70%的环保聚酯树脂。
步骤二、高硬度聚酯改性环保有机硅树脂的合成方法:
-Si-OH+-C-OH→-Si-O--C+H2O
在本发明中高硬度聚酯改性环保有机硅树脂的合成工艺如下,在第一步骤环保聚酯降温到150℃时,按照配方设计的比例加入环保有机硅低聚物,同时加入钛酸丁酯催化剂,在氩气的保护下,缓慢升温到125-135℃进行缩合脱水反应,并维持2-3小时。
当反应釜内物料呈透明且粘度达到预期值时,加入环保溶剂稀释,得到固含60%的高硬度聚酯改性环保有机硅树脂。
在本发明中高硬度聚酯改性环保有机硅树脂的特征是有机硅低聚物的固体份含量为10-60%,高硬度聚酯改性环保有机硅树脂的特征是粘度在1000-4000CP。
实施例7
一种高硬度聚酯改性环保有机硅树脂是由环保型聚酯和环保型有机硅树脂中间体发生缩合反应制得,所述的环保聚酯由间苯二甲酸140份与三羟甲基丙烷180份、新戊二醇10份、季戊二醇10份发生缩合反应制得,所述的环保型有机硅树脂中间体是市售的经过杂化处理的道康宁217 140份,催化剂钛酸丁酯的加入量为0.3份。
特别优选的,所述的环保聚酯分子量为1000-4000,酸值3-6mgKOH/g。
特别优选的,环保型溶剂选用乙二醇丁醚160份,乙二醇丁醚醋酸酯55份,二丙二醇甲醚醋酸酯80份组成的混合物。
所述的高硬度聚酯改性环保有机硅树脂的制造方法包含以下步骤:
步骤一、环保聚酯的合成
化学方程式为:
缩合脱水反应:HOOC-R-COOH+HO-R’-OH→聚酯树脂+H2O
在本发明中环保聚酯的合成工艺如下,将二元酸和二元醇或多元醇等原料按照设计的配方比例投入到反应釜中,在氩气的保护下,缓慢升温到180℃左右开始脱水进行缩合反应,继续缓慢升温到230℃并维持反应。
当酸值3-6mgKOH/g时降温到180℃,按照配方设计的比例加入环保溶剂稀释,得到固含70%的环保聚酯树脂。
步骤二、高硬度聚酯改性环保有机硅树脂的合成方法:
-Si-OH+-C-OH→-Si-O--C+H2O
在本发明中高硬度聚酯改性环保有机硅树脂的合成工艺如下,在第一步骤环保聚酯降温到150℃时,按照配方设计的比例加入环保有机硅低聚物,同时加入钛酸丁酯催化剂,在氩气的保护下,缓慢升温到125-135℃进行缩合脱水反应,并维持2-3小时。
当反应釜内物料呈透明且粘度达到预期值时,加入环保溶剂稀释,得到固含60%的高硬度聚酯改性环保有机硅树脂。
在本发明中高硬度聚酯改性环保有机硅树脂的特征是有机硅低聚物的固体份含量为10-60%,高硬度聚酯改性环保有机硅树脂的特征是粘度在1000-4000CP。
实施例8
一种高硬度聚酯改性环保有机硅树脂是由环保型聚酯和环保型有机硅树脂中间体发生缩合反应制得,所述的环保聚酯由间苯二甲酸140份与三羟甲基丙烷180份、新戊二醇10份、季戊二醇10份发生缩合反应制得,所述的环保型有机硅树脂中间体是市售的经过杂化处理的道康宁3074 140份,催化剂钛酸丁酯的加入量为0.3份。
特别优选的,所述的环保聚酯分子量为1000-4000,酸值3-6mgKOH/g。
特别优选的,环保型溶剂选用乙二醇丁醚160份,乙二醇丁醚醋酸酯55份,二丙二醇甲醚醋酸酯80份组成的混合物。
所述的高硬度聚酯改性环保有机硅树脂的制造方法包含以下步骤:
步骤一、环保聚酯的合成
化学方程式为:
缩合脱水反应:HOOC-R-COOH+HO-R’-OH→聚酯树脂+H2O
在本发明中环保聚酯的合成工艺如下,将二元酸和二元醇或多元醇等原料按照设计的配方比例投入到反应釜中,在氩气的保护下,缓慢升温到180℃左右开始脱水进行缩合反应,继续缓慢升温到230℃并维持反应。
当酸值3-6mgKOH/g时降温到180℃,按照配方设计的比例加入环保溶剂稀释,得到固含70%的环保聚酯树脂。
步骤二、高硬度聚酯改性环保有机硅树脂的合成方法:
-Si-OH+-C-OH→-Si-O--C+H2O
在本发明中高硬度聚酯改性环保有机硅树脂的合成工艺如下,在第一步骤环保聚酯降温到150℃时,按照配方设计的比例加入环保有机硅低聚物,同时加入钛酸丁酯催化剂,在氩气的保护下,缓慢升温到125-135℃进行缩合脱水反应,并维持2-3小时。
当反应釜内物料呈透明且粘度达到预期值时,加入环保溶剂稀释,得到固含60%的高硬度聚酯改性环保有机硅树脂。
在本发明中高硬度聚酯改性环保有机硅树脂的特征是有机硅低聚物的固体份含量为10-60%,高硬度聚酯改性环保有机硅树脂的特征是粘度在1000-4000CP。
实施例9
一种高硬度聚酯改性环保有机硅树脂是由环保型聚酯和环保型有机硅树脂中间体发生缩合反应制得,所述的环保聚酯由间苯二甲酸140份与三羟甲基丙烷180份、新戊二醇10份、季戊二醇10份发生缩合反应制得,所述的环保型有机硅树脂中间体是市售的经过杂化处理的道康宁3037 140份,催化剂钛酸丁酯的加入量为0.3份。
特别优选的,所述的环保聚酯分子量为1000-4000,酸值3-6mgKOH/g。
特别优选的,环保型溶剂选用乙二醇丁醚160份,乙二醇丁醚醋酸酯55份,二丙二醇甲醚醋酸酯80份组成的混合物。
所述的高硬度聚酯改性环保有机硅树脂的制造方法包含以下步骤:
步骤一、环保聚酯的合成
化学方程式为:
缩合脱水反应:HOOC-R-COOH+HO-R’-OH→聚酯树脂+H2O
在本发明中环保聚酯的合成工艺如下,将二元酸和二元醇或多元醇等原料按照设计的配方比例投入到反应釜中,在氩气的保护下,缓慢升温到180℃左右开始脱水进行缩合反应,继续缓慢升温到230℃并维持反应。
当酸值3-6mgKOH/g时降温到180℃,按照配方设计的比例加入环保溶剂稀释,得到固含70%的环保聚酯树脂。
步骤二、高硬度聚酯改性环保有机硅树脂的合成方法:
-Si-OH+-C-OH→-Si-O--C+H2O
在本发明中高硬度聚酯改性环保有机硅树脂的合成工艺如下,在第一步骤环保聚酯降温到150℃时,按照配方设计的比例加入环保有机硅低聚物,同时加入钛酸丁酯催化剂,在氩气的保护下,缓慢升温到125-135℃进行缩合脱水反应,并维持2-3小时。
当反应釜内物料呈透明且粘度达到预期值时,加入环保溶剂稀释,得到固含60%的高硬度聚酯改性环保有机硅树脂。
在本发明中高硬度聚酯改性环保有机硅树脂的特征是有机硅低聚物的固体份含量为10-60%,高硬度聚酯改性环保有机硅树脂的特征是粘度在1000-4000CP。
实施例10
一种高硬度聚酯改性环保有机硅树脂是由环保型聚酯和环保型有机硅树脂中间体发生缩合反应制得,所述的环保聚酯由间苯二甲酸140份与三羟甲基丙烷180份、新戊二醇10份、季戊二醇10份发生缩合反应制得,所述的环保型有机硅树脂中间体是市售的经过杂化处理的道康宁3288 140份,催化剂钛酸丁酯的加入量为0.3份。
特别优选的,所述的环保聚酯分子量为1000-4000,酸值3-6mgKOH/g。
特别优选的,环保型溶剂选用乙二醇丁醚160份,乙二醇丁醚醋酸酯55份,二丙二醇甲醚醋酸酯80份组成的混合物。
所述的高硬度聚酯改性环保有机硅树脂的制造方法包含以下步骤:
步骤一、环保聚酯的合成
化学方程式为:
缩合脱水反应:HOOC-R-COOH+HO-R’-OH→聚酯树脂+H2O
在本发明中环保聚酯的合成工艺如下,将二元酸和二元醇或多元醇等原料按照设计的配方比例投入到反应釜中,在氩气的保护下,缓慢升温到180℃左右开始脱水进行缩合反应,继续缓慢升温到230℃并维持反应。
当酸值3-6mgKOH/g时降温到180℃,按照配方设计的比例加入环保溶剂稀释,得到固含70%的环保聚酯树脂。
步骤二、高硬度聚酯改性环保有机硅树脂的合成方法:
-Si-OH+-C-OH→-Si-O--C+H2O
在本发明中高硬度聚酯改性环保有机硅树脂的合成工艺如下,在第一步骤环保聚酯降温到150℃时,按照配方设计的比例加入环保有机硅低聚物,同时加入钛酸丁酯催化剂,在氩气的保护下,缓慢升温到125-135℃进行缩合脱水反应,并维持2-3小时。
当反应釜内物料呈透明且粘度达到预期值时,加入环保溶剂稀释,得到固含60%的高硬度聚酯改性环保有机硅树脂。
在本发明中高硬度聚酯改性环保有机硅树脂的特征是有机硅低聚物的固体份含量为10-60%,高硬度聚酯改性环保有机硅树脂的特征是粘度在1000-4000CP。
表1为实施例1-10合成的高硬度聚酯改性环保有机硅树脂的特征对比:
表1
测试方法:
常温硬度:中华铅笔,GB/T 6739。
热态硬度:200℃环境下,中华铅笔,GB/T 6739。
煮水附着力:在喷涂好的光铝板上划出间距1mm×1mm的百格,然后放入沸水中煮1小时,然后拿出用3M胶带10次。JIS K 6894-1996。
耐热性△E:280℃恒温1小时,看色差(△E)变化,JIS K 5400 8.13。
稳定性:50℃恒温保存30天。
实施例1-7是对配方中的部分物料筛选和确定及对配比的确定,实施例8-10是对配方中最终物料的选择和配方配比的优化。
通过表1可以得出:在保证硬度提高、特别是热态硬度提高的情况下,高硬度聚酯改性环保有机硅树脂的综合性能较优方案为施例10。
以下制备高硬度聚酯改性环保有机硅树脂涂料均采用实施例10制备的高硬度聚酯改性环保有机硅树脂。以下以制备红色涂料为例。
实施例11
高硬度聚酯改性环保有机硅树脂涂料,包含以下原料:高硬度聚酯改性环保有机硅树脂60份、环氧树脂3份、有机红颜料8份、气相白炭黑2份、分散剂0.5份、流平助剂1份、附着力促进剂0.5份、环保型溶剂25份。
特别优选的,环保型溶剂选用乙二醇丁醚:乙二醇丁醚醋酸酯:二丙二醇甲醚醋酸酯:DBE=150:45:80:10组成的混合物。
高硬度聚酯改性环保有机硅树脂涂料的制造方法:将合成的高硬度聚酯改性环保有机硅树脂和增强树脂加入搅拌釜,然后加入气相白炭黑3000r/min高速剪切分散30min,分散好后送入涂料研磨机加入颜料研磨50min,最后送入搅拌釜加入分散剂、流平助剂、附着力促进剂、环保型溶剂混合均匀即可。
实施例12
高硬度聚酯改性环保有机硅树脂涂料,包含以下原料:高硬度聚酯改性环保有机硅树脂58份、环氧树脂5份、有机红颜料7份、气相白炭黑3份、分散剂0.3份、流平助剂1.2份、附着力促进剂0.3份、环保型溶剂30份。
特别优选的,环保型溶剂选用乙二醇丁醚:乙二醇丁醚醋酸酯:二丙二醇甲醚醋酸酯:DBE=150:45:80:10组成的混合物。
高硬度聚酯改性环保有机硅树脂涂料的制造方法:将合成的高硬度聚酯改性环保有机硅树脂和增强树脂加入搅拌釜,然后加入气相白炭黑3000r/min高速剪切分散30min,分散好后送入涂料研磨机加入颜料研磨50min,最后送入搅拌釜加入分散剂、流平助剂、附着力促进剂、环保型溶剂混合均匀即可。
实施例13
高硬度聚酯改性环保有机硅树脂涂料,包含以下原料:高硬度聚酯改性环保有机硅树脂65份、环氧树脂2份、有机红颜料9份、气相白炭黑1份、分散剂0.7份、流平助剂0.8份、附着力促进剂0.7份、环保型溶剂20份。
特别优选的,环保型溶剂选用乙二醇丁醚:乙二醇丁醚醋酸酯:二丙二醇甲醚醋酸酯:DBE=150:45:80:10组成的混合物。
高硬度聚酯改性环保有机硅树脂涂料的制造方法:将合成的高硬度聚酯改性环保有机硅树脂和增强树脂加入搅拌釜,然后加入气相白炭黑3000r/min高速剪切分散30min,分散好后送入涂料研磨机加入颜料研磨50min,最后送入搅拌釜加入分散剂、流平助剂、附着力促进剂、环保型溶剂混合均匀即可。
实施例14
高硬度聚酯改性环保有机硅树脂涂料,包含以下原料:高硬度聚酯改性环保有机硅树脂60份、环氧改性羟基丙烯酸树脂ACR6600B 3份、有机红颜料8份、气相白炭黑2份、分散剂0.5份、流平助剂1份、附着力促进剂0.5份、环保型溶剂25份。
特别优选的,环保型溶剂选用乙二醇丁醚:乙二醇丁醚醋酸酯:二丙二醇甲醚醋酸酯:DBE=150:45:80:10组成的混合物。
高硬度聚酯改性环保有机硅树脂涂料的制造方法:将合成的高硬度聚酯改性环保有机硅树脂和增强树脂加入搅拌釜,然后加入气相白炭黑3000r/min高速剪切分散30min,分散好后送入涂料研磨机加入颜料研磨50min,最后送入搅拌釜加入分散剂、流平助剂、附着力促进剂、环保型溶剂混合均匀即可。
实施例15
高硬度聚酯改性环保有机硅树脂涂料,包含以下原料:高硬度聚酯改性环保有机硅树脂60份、氨基树脂3份、有机红颜料8份、气相白炭黑2份、分散剂0.5份、流平助剂1份、附着力促进剂0.5份、环保型溶剂25份。
特别优选的,环保型溶剂选用乙二醇丁醚:乙二醇丁醚醋酸酯:二丙二醇甲醚醋酸酯:DBE=150:45:80:10组成的混合物。
高硬度聚酯改性环保有机硅树脂涂料的制造方法:将合成的高硬度聚酯改性环保有机硅树脂和增强树脂加入搅拌釜,然后加入气相白炭黑3000r/min高速剪切分散30min,分散好后送入涂料研磨机加入颜料研磨50min,最后送入搅拌釜加入分散剂、流平助剂、附着力促进剂、环保型溶剂混合均匀即可。
表2为实施例11-14高硬度聚酯改性环保有机硅树脂涂料的特征对比:
表2
从表2中可以看出,使用高硬度聚酯改性环保有机硅树脂制备的涂料同样具备热态硬度很高的水平。
本发明的一种高硬度聚酯改性环保有机硅树脂涂料用作不粘涂料,所述的高硬度聚酯改性环保有机硅树脂是由聚酯和有机硅中间体发生缩合反应制得,所述的聚酯是有二元酸与二元醇或多元醇发生缩合反应制得,所述的有机硅中间体是市售经过杂化处理的环保有机硅低聚物。通过此法得到的高硬度聚酯改性环保有机硅树脂的硬度非常高,而采用该树脂制备的不粘涂料涂覆得到的涂层具有耐温好,耐化学性,腐蚀性好,硬度高等特点,特别是高温硬度很是突出,适用于电熨斗、电烤盘等对热态硬度要求较高的领域。本发明符合与食品接触的FDA,LFGB等相关检测标准,同时解决了热态硬度(200℃)达不到2H的现状,而且本发明从环保的角度出发,在安全,环保,运输等问题上也得到了解决(常规的有机硅树脂或涂料都属于危险品)。
上面根据实施例和对比例对本发明做了详细的说明,但是本发明并不限于上述实施例和对比例,在本领域技术人员具备的知识范围内,还可以在不脱离本发明构思的前提下做出各种变化。