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一种双组份聚酯树脂及其制备方法实质审查 发明

技术领域

[0001] 本发明涉及粉末涂料技术领域,具体地来说,涉及一种双组份聚酯树脂及其制备方法。

相关背景技术

[0002] 粉末涂料以经济、环保和性能卓越等优点,正逐渐替代有机溶剂型涂料,成为涂料行业的重要支柱。常规粉末涂料用聚酯树脂可以制备出满足多种表面性能的粉末涂层;但是,人们对粉末涂料的发展提出了越来越高的要求,并不再满足于普通常规的性能,例如,近年随着人们审美观念的转变以及高光泽涂层产生严重光污染问题,市场上出现了低光泽粉末涂料需求。而传统的粉末涂料用聚酯树脂,其制备的低光泽粉末涂料固化速度较慢,且得到的涂膜往往存在着耐候性差、机械性能差等问题。
[0003] 而现有技术中相关针对粉末涂料用聚酯树脂的研究,如专利申请CN112521838A一种消光透明聚酯树脂组合物及其制备方法和应用等,其均可通过高酸值聚酯树脂和低酸值聚酯树脂的搭配使用,一定程度上提升制备的低光泽粉末涂料固化后的涂层的耐候性和机械性能,但是,现有技术仍然存在着制备的粉末涂料固化速度较慢的问题,即现有技术采用双组份实现低光泽时,为了保证速度差,控制涂膜的光泽,很难实现快速固化(即固化时间缩短,则必须要同步提升快、慢组份之间的反应速度,这将缩短两种组份之间的速度差,对于降低光泽是非常不利的),且现有技术对于机械性能的提升仍然有限,其制备的粉末涂料得到的涂膜的柔韧性和延时冲击性能一般,最终使得整体的实用效果也有限。
[0004] 为此,需要一种新的技术方案以解决上述技术问题。

具体实施方式

[0013] 以下实施例用来进一步说明本发明的内容,并不限制本发明的应用。
[0014] 下述实施例所采用的原料如无特殊说明,均为市售。实施例1
[0015] 双组份聚酯树脂的制备:1)高酸值聚酯树脂A的制备:
S1、按以下质量份数称取各原料:新戊二醇25份、乙二醇5份、三羟甲基丙烷5份、间苯二甲酸12份、对苯二甲酸33份、草酸亚锡0.07份、亚磷酸0.03份、偏苯三酸酐5.5份、己二酸7份、三苯基乙基溴化膦1份;
S2、先将新戊二醇25份、乙二醇5份和三羟甲基丙烷5份加入到反应釜中,加热到
100℃使其熔融,并通入氮气进行保护,再加入对苯二甲酸33份、间苯二甲酸10份、偏苯三酸酐5.5份和草酸亚锡0.07份,在氮气保护下升温,升温至180℃时开始酯化出水,开通分馏柱的冷却水,控制分馏柱柱顶温度不要超过102℃后,升温至245℃继续酯化反应;
S3、反应12小时后,取样测酸值,在酸值达到22mgKOH/g时,降温至220℃,在氮气保护下加入亚磷酸0.03份、间苯二甲酸2份和己二酸7份后,升温至230~250℃继续酯化反应2~4小时,待酸值达到65mgKOH/g时真空缩聚,真空度为‑0.098MPa,缩聚时间为3小时,取样测酸值,在酸值达到54mgKOH/g,200℃熔融粘度达3800 mPa·s时,真空缩聚结束;
S4、加入三苯基乙基溴化膦1份并搅拌0.5小时后,冷却、破碎和包装,即制得高酸值聚酯树脂。
[0016] 2)低酸值聚酯树脂B的制备:S1、按以下质量份数称取各原料:新戊二醇10份、乙二醇10份、三羟甲基丙烷15份、间苯二甲酸35份、对苯二甲酸 20份、草酸亚锡0.08份、亚磷酸0.03份、己二酸10份、三苯基乙基溴化膦0.5份;
S2、先将新戊二醇10份、乙二醇10份和三羟甲基丙烷15份加入到反应釜中,加热到
100℃使其熔融,并通入氮气进行保护,再加入对苯二甲酸20份、间苯二甲酸35份和草酸亚锡0.08份,在氮气保护下升温,升温至180℃时开始酯化出水,开通分馏柱的冷却水,控制分馏柱柱顶温度不要超过102℃后,升温至245℃继续酯化反应;
S3、反应12小时后,取样测酸值,在酸值达到22mgKOH/g时,降温至220℃,在氮气保护下加入亚磷酸0.03份和己二酸10份后,升温至230~250℃继续酯化反应2~4小时,待酸值达到37mgKOH/g时真空缩聚,真空度为‑0.098MPa,缩聚时间为3小时,取样测酸值,在酸值达到18mgKOH/g,200℃熔融粘度达到7000 mPa·s时,真空缩聚结束;
S4、加入三苯基乙基溴化膦0.5份搅拌0.5小时后,冷却、破碎和包装,即制得低酸值聚酯树脂;
3)将上述制得的高酸值聚酯树脂和低酸值聚酯树脂按照1:1的比例混合均匀,得到成品双组份聚酯树脂。
实施例2
[0017] 双组份聚酯树脂的制备:1)高酸值聚酯树脂A的制备:
S1、按以下质量份数称取各原料:新戊二醇10份、1,6‑己二醇10份、三羟甲基丙烷5份、间苯二甲酸25份、对苯二甲酸15份、草酸亚锡0.03份、亚磷酸0.01份、偏苯三酸酐5份、三苯基乙基溴化膦0.5份;
S2、先将新戊二醇10份、1,6‑己二醇10份和三羟甲基丙烷5份加入到反应釜中,加热到100℃使其熔融,并通入氮气进行保护,再加入对苯二甲酸15份、间苯二甲酸17份、偏苯三酸酐5份和草酸亚锡0.03份,在氮气保护下升温,升温至180℃时开始酯化出水,开通分馏柱的冷却水,控制分馏柱柱顶温度不要超过102℃后,升温至245℃继续酯化反应;
S3、反应12小时后,取样测酸值,在酸值达到20mgKOH/g时,降温至220℃,在氮气保护下加入亚磷酸0.01份和间苯二甲酸8份后,升温至230~250℃继续酯化反应2~4小时,待酸值达到67mgKOH/g时真空缩聚,真空度为‑0.098MPa,缩聚时间为3小时,取样测酸值,在酸值达到53mgKOH/g,200℃熔融粘度达到3500 mPa·s时,真空缩聚结束;
S4、加入三苯基乙基溴化膦0.5份并搅拌0.5小时后,冷却、破碎和包装,即制得高酸值聚酯树脂。
[0018] 2)低酸值聚酯树脂B的制备:S1、按以下质量份数称取各原料:新戊二醇10份、二乙二醇10份、三羟甲基丙烷10份、间苯二甲酸40份、对苯二甲酸10份、草酸亚锡0.03份、亚磷酸0.01份、己二酸5份、三苯基乙基溴化膦0.1份;
S2、先将新戊二醇10份、二乙二醇10份和三羟甲基丙烷10份加入到反应釜中,加热到100℃使其熔融,并通入氮气进行保护,再加入对苯二甲酸10份、间苯二甲酸40份和草酸亚锡0.03份,在氮气保护下升温,升温至180℃时开始酯化出水,开通分馏柱的冷却水,控制分馏柱柱顶温度不要超过102℃后,升温至245℃继续酯化反应;
S3、反应12小时后,取样测酸值,在酸值达到21mgKOH/g时,降温至220℃,在氮气保护下加入亚磷酸0.01份和己二酸5份后,升温至230~250℃继续酯化反应2~4小时,待酸值达到35mgKOH/g时真空缩聚,真空度为‑0.098MPa,缩聚时间为3小时,取样测酸值,在酸值达到17mgKOH/g,200℃熔融粘度达到7000 mPa·s时,真空缩聚结束;
S4、加入三苯基乙基溴化膦0.1份搅拌0.5小时后,冷却、破碎和包装,即制得低酸值聚酯树脂;
3)将上述制得的高酸值聚酯树脂和低酸值聚酯树脂按照1:1的比例混合均匀,得到成品双组份聚酯树脂。
实施例3
[0019] 双组份聚酯树脂的制备:1)高酸值聚酯树脂A的制备:
S1、按以下质量份数称取各原料:新戊二醇30份、二乙二醇10份、三羟甲基丙烷5份、间苯二甲酸30份、对苯二甲酸20份、草酸亚锡0.12份、亚磷酸0.05份、偏苯三酸酐15份、己二酸5份、三苯基乙基溴化膦1.5份;
S2、先将新戊二醇30份、二乙二醇10份和三羟甲基丙烷5份加入到反应釜中,加热到100℃使其熔融,并通入氮气进行保护,再加入对苯二甲酸20份、间苯二甲酸20份、偏苯三酸酐15份和草酸亚锡0.12份,在氮气保护下升温,升温至180℃时开始酯化出水,开通分馏柱的冷却水,控制分馏柱柱顶温度不要超过102℃后,升温至245℃继续酯化反应;
S3、反应12小时后,取样测酸值,在酸值达到21mgKOH/g时,降温至220℃,在氮气保护下加入亚磷酸0.05份、间苯二甲酸10份和己二酸5份后,升温至230~250℃继续酯化反应
2~4小时,待酸值达到63mgKOH/g时真空缩聚,真空度为‑0.098MPa,缩聚时间为3小时,取样测酸值,在酸值达到51mgKOH/g,200℃熔融粘度达到3400 mPa·s时,真空缩聚结束;
S4、加入三苯基乙基溴化膦1.5份并搅拌1小时后,冷却、破碎和包装,即制得高酸值聚酯树脂。
[0020] 2)低酸值聚酯树脂B的制备:S1、按以下质量份数称取各原料:新戊二醇15份、1,4‑丁二醇15份、三羟甲基丙烷
10份、间苯二甲酸22份、对苯二甲酸38份、草酸亚锡0.12份、亚磷酸0.05份、己二酸15份、三苯基乙基溴化膦1份;
S2、先将新戊二醇15份、1,4‑丁二醇15份和三羟甲基丙烷10份加入到反应釜中,加热到100℃使其熔融,并通入氮气进行保护,再加入对苯二甲酸38份、间苯二甲酸22份和草酸亚锡0.12份,在氮气保护下升温,升温至180℃时开始酯化出水,开通分馏柱的冷却水,控制分馏柱柱顶温度不要超过102℃后,升温至245℃继续酯化反应;
S3、反应12小时后,取样测酸值,在酸值达到21mgKOH/g时,降温至220℃,在氮气保护下加入亚磷酸0.05份和己二酸15份后,升温至230~250℃继续酯化反应2~4小时,待酸值达到35mgKOH/g时真空缩聚,真空度为‑0.098MPa,缩聚时间为3小时,取样测酸值,在酸值达到18mgKOH/g,200℃熔融粘度达到7500 mPa·s时,真空缩聚结束;
S4、加入三苯基乙基溴化膦1份并搅拌0.5小时后,冷却、破碎和包装,即制得低酸值聚酯树脂;
3)将上述制得的高酸值聚酯树脂和低酸值聚酯树脂按照1:1的比例混合均匀,得到成品双组份聚酯树脂。
[0021] 将上述各实施例所制备的双组份聚酯树脂制备成粉末涂料,进行喷粉固化并进行应用性能测试,结果如下表所示:;
其中,上述检测项目的主要测试方法如下:
柔韧性测试方法:按照国标GB/T 6742,用粉末涂料树脂制成粉末涂料,用静电喷涂的方式喷涂在1mm厚的钢板上,固化后用圆柱弯曲的方法测试柔韧性。
[0022] 冲击性能测试方法:按照国标GB/T 1732,用粉末涂料树脂制成粉末涂料,用静电喷涂的方式喷涂在1mm厚的钢板上,固化后用重力冲击仪测试漆膜的抗冲击性能。
[0023] 综上所述,本发明制备的双组份聚酯树脂,其制得的粉末涂料固化后不仅具有高表面硬度、较低光泽,还具有优异的耐候性、良好的柔韧性和延时冲击性能,可以应用于旅行箱、钢化门等涂装后塑型的基材上,能有效降低先塑型后涂装的施工难度。

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