一种高光泽粉末涂料用羟基聚酯树脂及其制备方法与应用技术

技术编号:20087791 阅读:22 留言:0更新日期:2019-01-15 06:57
本发明专利技术属于粉末涂料技术领域,具体涉及一种高光泽粉末涂料用羟基聚酯树脂,并进一步公开其制备方法,及其用于制备粉末涂料的用途。本发明专利技术所述高光泽粉末涂料用羟基聚酯树脂以对苯二甲酸、6‑氨基己酸、软骨藻酸、3,6‑二硫杂‑1,8‑辛二醇、2‑丙烯酸‑2,18‑二羟基‑4,7,10,13,16‑五氧杂十九碳烷‑1,19‑二基酯、新戊二醇、3‑(2,3‑环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、3,5‑二叔丁基‑4‑羟基苄醇为原料进行聚合得到。经测定,制得的羟基聚酯树脂在200℃时熔融流动性好,且熔融粘度较低,流平时间长,涂膜光泽高。最终用于聚氨酯B1530固化的粉末涂料中,可以提高涂层表面的光泽,得到高光泽的涂层板面。

【技术实现步骤摘要】
一种高光泽粉末涂料用羟基聚酯树脂及其制备方法与应用
本专利技术属于粉末涂料
,具体涉及一种高光泽粉末涂料用聚酯树脂,并进一步公开其制备方法,及其用于制备粉末涂料的用途。
技术介绍
粉末涂料是一种不含有机溶剂的100%固体粉末,它与油性涂料和水性涂料不同,涂装时不以溶剂或水作为分散介质,而是以空气作为分散介质,均匀地涂覆在工件表面,经加热后形成一层具有特殊用途的涂膜的一种新型环保涂料。粉末涂料具有无VOC、环保、节能、施工效率高与应用范围宽等优点,并以其经济、环保、高效和性能卓越等优点,正逐渐替代有机溶剂型涂料,成为涂料行业中的重要发展方向,一直保持着较快的增长速度。聚酯类粉末涂料更以其优异的耐久性、装饰性和加工成型性等特点,广泛应用于涂装领域。粉末涂料技术的提高是涂料界从原材料着手改进设备和施工工艺的综合结果,其目标是获得各方面性能与液态涂料相当的涂料,包括悦目的外观、较低的固化温度、较薄的涂层、较高的户外耐久性、良好的施工性,同时还致力于环境保护和提高性价比等。改善粉末涂料涂膜的外观始终是人们追求的目标,而制作高流平、高光泽的涂膜一直是粉末涂料界所关注的重点。由于粉末涂料一般由树脂、固化剂、颜填料、助剂等组成,树脂作为粉末涂料的主要成膜物质,是获得高光泽、高流平涂膜的关键。在粉末涂料的成膜过程中,施工于基材的粉末粒子必须经熔融、流动、湿润底材、聚结成膜、流平等阶段。为得到高流平性能就要求作为粉末涂料关键材料的聚酯树脂粘度要低,而粘度太低却影响树脂的机械性能;另一方面,为了具有合格的存贮稳定性,要求粉末涂料用聚酯树脂的玻璃化温度必须在50℃以上,耐候型聚酯甚至要达到60℃以上,但是玻璃化温度太高相应的会导致树脂的熔流温度也相应变高,影响其流平性变差,并进而影响光泽性能。另外,由于羟基聚酯固化剂多为封闭型异氰酸酯固化剂B1530,该固化剂采用在200℃解封后,其活性非常高,与羟基聚酯的固化速度快,导致涂膜的胶化时间较短,使得表观流平不足,制得涂膜表面光泽无法令人满意;同时,由于封闭型异氰酸酯固化剂B1530采用己内酰胺进行封端,解封后己内酰胺残留在涂膜中,由于己内酰胺与涂膜树脂成分聚酯树脂的相容性不足也会降低最终涂膜的光泽度。因此,现有B1530体系用粉末涂料产品想获得高光泽(95%以上)难度很大。因此,开发一种适宜于形成高光泽效果粉末涂料用的羟基聚酯树脂具有积极的意义。
技术实现思路
为此,本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种高光泽粉末涂料用羟基聚酯树脂,并进一步公开其制备方法;本专利技术解决的第二个技术问题在于提供所述羟基聚酯树脂用于制高光泽粉末涂料的用途。为解决上述技术问题,本专利技术所述的一种高光泽粉末涂料用羟基聚酯树脂,以所述羟基聚酯树脂制备原料的总量计,其包括如下摩尔百分比的原料组分:对苯二甲酸8-25mol%;6-氨基己酸5-15mol%;软骨藻酸5-12mol%;3,6-二硫杂-1,8-辛二醇8-20mol%;2-丙烯酸-2,18-二羟基-4,7,10,13,16-五氧杂十九碳烷-1,19-二基酯6-12mol%;新戊二醇7-15mol%;3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷3-8mol%;3,5-二叔丁基-4-羟基苄醇5-15mol%。优选的,所述的高光泽粉末涂料用羟基聚酯树脂,以所述羟基聚酯树脂制备原料的总量计,其包括如下摩尔百分比的原料组分:对苯二甲酸21mol%;6-氨基己酸12mol%;软骨藻酸10mol%;3,6-二硫杂-1,8-辛二醇17mol%;2-丙烯酸-2,18-二羟基-4,7,10,13,16-五氧杂十九碳烷-1,19-二基酯10mol%;新戊二醇12mol%;3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷6mol%;3,5-二叔丁基-4-羟基苄醇12mol%。所述的高光泽粉末涂料用羟基聚酯树脂,还包括酯化催化剂,所述酯化催化剂的摩尔用量占所述制备原料总摩尔量的0.1-0.4mol%。所述酯化催化剂包括氧化二甲基锡。所述的高光泽粉末涂料用羟基聚酯树脂,还包括抗氧剂,所述抗氧剂的摩尔用量占所述制备原料总摩尔量的0.2-0.5mol%。所述抗氧剂包括抗氧剂300,即4,4'-硫代双(6-特丁基间甲酚)。所述2-丙烯酸-2,18-二羟基-4,7,10,13,16-五氧杂十九碳烷-1,19-二基酯的CAS号为87539-23-9。本专利技术还公开了一种制备所述的高光泽粉末涂料用羟基聚酯树脂的方法,包括如下步骤:(1)取选定量的所述3,6-二硫杂-1,8-辛二醇、2-丙烯酸-2,18-二羟基-4,7,10,13,16-五氧杂十九碳烷-1,19-二基酯、新戊二醇混合,并控制温度低于145℃进行加热熔融;(2)向上述混合物料中加入选定量的所述对苯二甲酸、6-氨基己酸,并同时选定量的所述催化剂,在氮气保护下逐步升温反应至无明显馏出物蒸出,且反应物的酸值小于25mgKOH/g为止,控制所述反应温度不要超过245℃;(3)加入选定量的所述软骨藻酸和3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷,继续在230-245℃进行反应2-6h,待酸值降低为40mgKOH/g时,加入配方量的所述抗氧剂,保持40-60mmHg的真空度3-8h,促成聚酯树脂的形成,待酸值降低至15mgKOH/g以下时停止拉真空;(4)将物料降温至210-220℃时,并加入配方量的所述3,5-二叔丁基-4-羟基苄醇,并缓慢升温至240℃对聚酯树脂进行反应3-8h,待反应物的酸值≤2mgKOH/g、羟值为30-45mgKOH/g时停止反应,并趁热高温出料,经冷却、破碎、造粒,即得。本专利技术还公开了所述的羟基聚酯树脂用于制备粉末涂料的用途。所述粉末涂料为B1530固化体系粉末涂料。本专利技术还公开了一种粉末涂料,制备所述粉末涂料的树脂成分包括所述的羟基聚酯树脂。本专利技术所述高光泽粉末涂料用羟基聚酯树脂以对苯二甲酸、6-氨基己酸、软骨藻酸、3,6-二硫杂-1,8-辛二醇、2-丙烯酸-2,18-二羟基-4,7,10,13,16-五氧杂十九碳烷-1,19-二基酯、新戊二醇、3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、3,5-二叔丁基-4-羟基苄醇为原料进行聚合得到。经测定,制得的羟基聚酯树脂在200℃时熔融流动性好,且熔融粘度较低;同时,使用大位阻的3,5-二叔丁基-4-羟基苄醇进行羟基封端,封端后的聚酯树脂中保留的羟基由于位阻较大,活性较低,导致胶化时间大大延长,流平时间长,涂膜光泽高;且由于分子结构中使用了2-丙烯酸-2,18-二羟基-4,7,10,13,16-五氧杂十九碳烷-1,19-二基酯及3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷,使得最终聚酯分子结构中带有助润滑、较低表面张力的丙烯酸酯基及有机硅烷等官能团,这些官能团在涂层成膜时易于迁出至表面,具有消除涂层表面缺陷的功能,最终用于聚氨酯B1530固化的粉末涂料中,可以得到高光泽的涂层板面;再者,另外,聚氨酯B1530固化剂在180℃固化时,自身会释放出己内酰胺单体,为了增加这些己内酰胺与聚酯树脂的相容性,提高表面光泽,本专利技术方案中特地采用了6-氨基己酸作为共聚单体,根据相似相溶原理大大降低了己内酰胺的析出,最终提高了涂层表面的光泽,可以得到高光泽的涂层板面。具体实施方式实施例1本实施例所本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种高光泽粉末涂料用聚酯树脂,其特征在于,以所述聚酯树脂制备原料的总量计,其包括如下摩尔百分比的原料组分:对苯二甲酸8‑25mol%;6‑氨基己酸5‑15mol%;软骨藻酸5‑12mol%;3,6‑二硫杂‑1,8‑辛二醇8‑20mol%;2‑丙烯酸‑2,18‑二羟基‑4,7,10,13,16‑五氧杂十九碳烷‑1,19‑二基酯6‑12mol%;新戊二醇7‑15mol%;3‑(2,3‑环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷3‑8mol%;3,5‑二叔丁基‑4‑羟基苄醇5‑15mol%。

【技术特征摘要】
1.一种高光泽粉末涂料用聚酯树脂,其特征在于,以所述聚酯树脂制备原料的总量计,其包括如下摩尔百分比的原料组分:对苯二甲酸8-25mol%;6-氨基己酸5-15mol%;软骨藻酸5-12mol%;3,6-二硫杂-1,8-辛二醇8-20mol%;2-丙烯酸-2,18-二羟基-4,7,10,13,16-五氧杂十九碳烷-1,19-二基酯6-12mol%;新戊二醇7-15mol%;3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷3-8mol%;3,5-二叔丁基-4-羟基苄醇5-15mol%。2.根据权利要求1所述的高光泽粉末涂料用聚酯树脂,其特征在于,以所述聚酯树脂制备原料的总量计,其包括如下摩尔百分比的原料组分:对苯二甲酸21mol%;6-氨基己酸12mol%;软骨藻酸10mol%;3,6-二硫杂-1,8-辛二醇17mol%;2-丙烯酸-2,18-二羟基-4,7,10,13,16-五氧杂十九碳烷-1,19-二基酯10mol%;新戊二醇12mol%;3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷6mol%;3,5-二叔丁基-4-羟基苄醇12mol%。3.根据权利要求1或2所述的高光泽粉末涂料用聚酯树脂,其特征在于,还包括酯化催化剂,所述酯化催化剂的摩尔用量占所述制备原料总摩尔量的0.1-0.4mol%。4.根据权利要求3所述的高光泽粉末涂料用聚酯树脂,其特征在于,所述酯化催化剂包括氧化二甲基锡。5.根据权利要求1-4任一项所述的高光泽粉末涂料用聚酯树脂,其特征在于,还包括抗氧剂,所述抗氧剂的摩尔用量占所述制备原料总摩尔量的0.2-0.5mol%。6.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员:叶新栋鲍观良王永垒
申请(专利权)人:安徽恒隆新材料有限公司
类型:发明
国别省市:安徽,34

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