一种储存稳定的聚酯树脂及其制备方法和应用与流程

本发明属于粉末涂料的，具体涉及一种储存稳定的聚酯树脂及其制备方法和应用。

背景技术：

1、粉末涂料是以固体树脂和颜料、填料及助剂等组成的固体粉末状合成树脂涂料，它分为两大类：热塑性粉末涂料和热固性粉末涂料。而通常热固性粉末涂料的流平和固化温度较高（温度在180 ℃～200℃），固化时间较长（时间在10～30min），此种固化的粉末涂料只能用于耐热地材上，不适用于木质、纸质、塑料等热敏型底材，大大限制了粉末涂料的应用，且粉末涂料在固化过程中能耗也较大，且目前粉末涂料树脂在制备时一般采用有机锡作为催化剂，而此类催化剂会对人身健康存在一定的安全隐患。

2、现有技术中有针对粉末涂料树脂采用有机锡催化剂所带来安全隐患的研究，如专利申请cn116102722a一种不含有机锡的生物基低温固化粉末涂料树脂及其制备方法等，其采用非有机锡催化剂来避免对人体造成危害，解决了在制备粉末涂料树脂采用有机锡催化剂所带来的安全隐患的问题，但由于现有的粉末涂料用的树脂都是固体且都有较高的tg（玻璃化转变温度），在低温固化时成膜物质的流动性太差直接会影响到涂膜的外观，故现有的低温固化粉末涂料树脂使用较低的tg，虽能降低在固化温度时的熔融粘度，但粉末涂料的储存稳定性会变差，通常情况下需要低温冷藏保存，使用极为不便，且极大地限制了粉末涂料树脂的应用。为此，需要一种新的技术方案来解决上述技术问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种储存稳定的聚酯树脂及其制备方法和应用，以解决上述背景技术中提出的现阶段低温固化粉末涂料树脂使用较低的tg，导致粉末涂料的储存稳定性较差，需在低温冷藏保存，使用极为不便，极大地限制了粉末涂料树脂的应用等问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种储存稳定的聚酯树脂，所述聚酯树脂的原料组分包括多元醇、多元酸、酸化封端剂、非有机锡催化剂、抗氧剂、固化促进剂，所述多元醇为新戊二醇、三羟甲基丙烷、二乙二醇、1,4-丁二醇中的一种或几种的混合物，所述多元酸为对苯二甲酸、间苯二甲酸、己二酸、癸二酸、壬二酸中的一种或几种的混合物；所述聚酯树脂的酸值为77～89mgkoh/g、粘度为7000～9000mpas@175℃、玻璃化转变温度为63～67℃。

3、进一步的，所述聚酯树脂的原料组分按质量份计包括：50～70份多元醇、65～85份多元酸、25～40份酸化封端剂、0.15～0.24份非有机锡催化剂、0.08～0.12份抗氧剂、1.9～2.9份固化促进剂，其中，所述酸化封端剂为偏苯三酸酐、均苯四酸酐、己二酸中的一种或几种的混合物，所述非有机锡催化剂为草酸亚锡、辛酸亚锡中一种或两种的混合物，所述抗氧剂为亚磷酸、亚磷酸三苯酯中的一种或两种的混合物，所述固化促进剂为三苯基乙基溴化膦、丁基三苯基氯化磷中的一种或两种的混合物。

4、根据上述设定的原料组分制备储存稳定的聚酯树脂，其具体步骤如下：首先将多元醇经熔融后与多元酸和非有机锡催化剂进行高温酯化脱水；其次在氮气保护下加入抗氧剂在真空度为-0.095～-0.1mpa下进行真空缩聚2～4小时；再其次在氮气保护下加入配方量的酸化封端剂进行封端反应，待反应结束后加入固化促进剂进行搅拌混合；最后经过出料、冷却、破碎及包装工序后得到储存稳定的聚酯树脂，其中，所述酯化脱水结束时其酸值为15～19mgkoh/g，所述真空缩聚结束时其酸值为8～11mgkoh/h、粘度为3500～4500mpas@175℃，所述封端结束时其酸值为77～89mgkoh/g、粘度为7000～9000mpas@175℃。

5、利用上述设定的原料组分及制备方法制备的储存稳定的聚酯树脂可应用于粉末涂料的制作。

6、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

7、1.本发明通过使用较高的玻璃化转变温度，使聚酯树脂的储存稳定性得到有效地提升，无需进行低温冷藏保存，使聚酯树脂的使用更加方便，有效地扩大了聚酯树脂的应用范围，采用无生物基的多元醇和多元酸，使聚酯树脂的制备成本得到了有效地降低，省去了多元醇和多元酸生物提取的过程，通过采用非有机锡作为催化剂，有效地避免了因使用有机锡而危害人体健康的安全问题，有效地提升了聚酯树脂的安全性，保证了聚酯树脂制备的效果；

8、2.本发明采用熔融、高温酯化脱水、真空缩聚、出料、冷却、破碎和包装的工序，使聚酯树脂制备更加安全可靠，有效地提升了聚酯树脂的酸值及粘度，同时也有效地提升了聚酯树脂的玻璃化转变温度，使聚酯树脂的储存稳定性得到有效地提升，无需进行低温冷藏保存，使聚酯树脂的使用更加方便，有效地扩大了聚酯树脂的应用范围；

9、3.本发明采用储存稳定的聚酯树脂制作粉末涂料，使利用聚酯树脂制作的粉末涂料具有了优异耐冲击性能、耐化学性能，能很好的满足于实木家具、mdf（中密度纤维板）板材涂料的使用要求，有效地降低了粉末涂料在固化过程中的能耗，同时也使该粉末涂料具有节能减排、固化效率高、适用性广的特点。

技术特征：

1.一种储存稳定的聚酯树脂，所述聚酯树脂的原料组分包括多元醇、多元酸、酸化封端剂、非有机锡催化剂、抗氧剂、固化促进剂，其特征在于，所述多元醇为新戊二醇、三羟甲基丙烷、二乙二醇、1,4-丁二醇中的一种或几种的混合物，所述多元酸为对苯二甲酸、间苯二甲酸、己二酸、癸二酸、壬二酸中的一种或几种的混合物；所述聚酯树脂的酸值为77～89mgkoh/g、粘度为7000～9000mpas@175℃、玻璃化转变温度为63～67℃。

2.根据权利要求1所述的一种储存稳定的聚酯树脂，其特征在于，所述聚酯树脂的原料组分按质量份计包括：50～70份多元醇、65～85份多元酸、25～40份酸化封端剂、0.15～0.24份非有机锡催化剂、0.08～0.12份抗氧剂、1.9～2.9份固化促进剂。

3.根据权利要求2所述的一种储存稳定的聚酯树脂，其特征在于，所述酸化封端剂为偏苯三酸酐、均苯四酸酐、己二酸中的一种或几种的混合物。

4.根据权利要求2所述的一种储存稳定的聚酯树脂，其特征在于，所述非有机锡催化剂为草酸亚锡、辛酸亚锡中一种或两种的混合物。

5.根据权利要求2所述的一种储存稳定的聚酯树脂，其特征在于，所述抗氧剂为亚磷酸、亚磷酸三苯酯中的一种或两种的混合物。

6.根据权利要求2所述的一种储存稳定的聚酯树脂，其特征在于，所述固化促进剂为三苯基乙基溴化膦、丁基三苯基氯化磷中的一种或两种的混合物。

7.如权利要求1-6任一项所述的一种储存稳定的聚酯树脂的制备方法，其特征在于，包括以下具体步骤：首先将多元醇经熔融后与多元酸和非有机锡催化剂进行高温酯化脱水；其次在氮气保护下加入抗氧剂进行真空缩聚；再其次在氮气保护下加入配方量的酸化封端剂进行封端反应，待反应结束后加入固化促进剂进行搅拌混合；最后经过出料、冷却、破碎及包装工序后得到储存稳定的聚酯树脂。

8.根据权利要求7所述一种储存稳定的聚酯树脂的制备方法，其特征在于，所述酯化脱水结束时其酸值为15～19mgkoh/g，所述真空缩聚结束时其酸值为8～11mgkoh/h、粘度为3500～4500mpas@175℃，所述封端结束时其酸值为77～89mgkoh/g、粘度为7000～9000mpas@175℃。

9.根据权利要求7所述一种储存稳定的聚酯树脂的制备方法，其特征在于，所述真空缩聚的真空度为-0.095～-0.1mpa、缩聚时间为2～4小时。

10.一种粉末涂料，其特征在于，采用权利要求1-6任一项所述的一种储存稳定的聚酯树脂制成。

技术总结
本发明属于粉末涂料的技术领域，具体涉及一种储存稳定的聚酯树脂及其制备方法和应用。所述聚酯树脂的原料组分包括多元醇、多元酸、酸化封端剂、非有机锡催化剂、抗氧剂、固化促进剂，所述多元醇为新戊二醇、三羟甲基丙烷、二乙二醇、1,4‑丁二醇中的一种或几种的混合物，所述多元酸为对苯二甲酸、间苯二甲酸、己二酸、癸二酸、壬二酸中的一种或几种的混合物；所述聚酯树脂的酸值为77～89mgKOH/g、粘度为7000～9000mPas@175℃、玻璃化转变温度为63～67℃。本发明的聚酯树脂的储存稳定性高，无需低温冷藏保存，使用更加方便，扩大了聚酯树脂的应用范围，避免了因使用有机锡而危害人体健康的安全问题。

技术研发人员：高占超,宋继瑞,吴政,俞从昀,齐华东
受保护的技术使用者：江苏睿浦树脂科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15