一种低分子量聚酯聚合物、制备方法及其应用技术

本发明专利技术公开了一种低分子量聚酯聚合物，结构如通式I所示：

【技术实现步骤摘要】
一种低分子量聚酯聚合物、制备方法及其应用
本专利技术属于涂料
，尤其涉及一种低分子量聚酯聚合物、制备方法及其应用。
技术介绍
预涂卷材是将成卷的金属薄板涂上涂料后，以成卷或单张出售的有机材料/金属复合钢材。用户可直接将它加工成型，做成各种产品或部件，而不需再进行涂装，大大简化了金属薄板制品总的生产工艺。底材一般用0.2～2.0mm厚的金属底材，最大厚度可达2cm，主要采用冷轧钢板、热镀锌钢板、电镀锌钢板或铝板，或采用不锈钢板、镀锡钢或其他金属薄板。预涂卷材涂料必须满足预涂卷材的生产工艺及加工使用两方面的特点；生产工艺采用快速辊涂施工，辊涂时涂漆辊与底材行进速度不同，各辊间速度也不同。在生产线上，底材行进速度很快，由于不能有支撑，烘炉又不能太长(50m左右)，涂料在炉内烘烤时间很短，要求涂料在底材温度260℃以下30～60秒内完全固化。另外，涂漆后的晾干时间很短。辊涂机至烘炉入口距离十几米远，此底材速度为40m/min，距离以15m计算，晾干时间需要22秒左右。所以，选用挥发速度合适的溶剂，以避免产生气泡、针孔及流平性不好。常采用醇醚类、酮醇类及高沸点芳烃等溶剂。对漆膜性能的要求，涂层只有底漆、面漆各一道。底漆应有好的防蚀性及对底材和面漆的附着力，面漆应有好的遮盖力和修饰性。还要求在加工成型时漆膜不开裂不脱落，并在配装、运输及使用时能耐碰撞和划伤；即漆膜要同时具备较好的柔韧性及硬度。然而硬度和柔韧性是一对平衡，柔韧性过于好的涂膜，硬度较低；硬度较高的涂膜，柔韧性较差。现有建材卷材涂料中，为了同时满足柔韧性和硬度的要求，使用的聚酯树脂通常分子量数均为5000以上，重均为10000以上，这样大分子量的聚合物粘度较大，在配方应用时需要加入大量的稀释溶剂来降低涂装粘度。这些溶剂会在烘烤过程中挥发，对大气排放大量VOC，通常这些卷材涂料的VOC排放在420g/L以上。此外，在外用建筑材料领域，还要求具有优异的耐候性和防腐蚀性，也是常规小分子量聚酯树脂难以达到的性能要求。然而，近些年国家对于涂装企业的VOC开始管控和限制，迫切需要一种能够达到上述性能的高固含卷材涂料。有鉴于此，为了提高涂装固含，需要提供一种能满足涂膜柔韧性、硬度、耐候性及耐腐蚀性的低粘度低分子量的聚酯树脂。
技术实现思路
针对现有技术中存在的缺陷，本专利技术的第一个目的是提供一种低分子量聚酯聚合物。本专利技术的另一个目的是提供一种所述低分子量聚酯聚合物的制备方法。本专利技术的再一个目的是提供一种所述低分子量聚酯聚合物用于建材用卷材涂料的底漆的用途。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：本专利技术的一个方面提供了一种低分子量聚酯聚合物，结构如通式I所示：其中：A为二元醇、三元醇、四元醇除去一个羟基后的基团中的至少一种；B为芳基、取代芳基、烷基、取代烷基中的至少一种；n为正整数。本专利技术优选的低分子量聚酯聚合物为，通式I中：A为1,6-己二醇、新戊二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、乙二醇、1,4-环己烷二甲醇、一缩乙二醇、一缩二丙二醇、1,3-丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇、羟基叔戊酸新戊二醇酯、2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇、三羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷、三甘醇、甘油、季戊四醇除去一个羟基后的基团中的至少一种；B为以下结构中的至少一种：n为5-15的整数。上面给出的通式I化合物的定义中，汇集所用术语一般定义如下：芳基是指通过从母体芳族环系的单个碳原子除去一个氢原子而衍生的一价芳族烃基。典型的芳基包括但不限于苯衍生的基团。取代芳基是指其中用相同或不同取代基各自独立替代芳基上一个或多个氢原子的基团。典型的取代芳基包括但不限于甲苯衍生的基团。烷基是指直链或支链形式，例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基等。取代烷基是指一个或多个氢原子用相同或不同取代基各自独立替代烷基上一个或多个氢原子的基团。所述低分子量聚酯聚合物的数均分子量为1200-3000，重均分子量为2500-7000，分子量分布系数为1.8-3。所述低分子量聚酯聚合物包括以下重量份的组分：所述二元醇类单体为短链二元醇、长链二元醇中的至少一种。所述短链二元醇为新戊二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、乙二醇、1,4-环己烷二甲醇、1,3-丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇、羟基叔戊酸新戊二醇酯、2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇中的至少一种，优选为新戊二醇、2-甲基-1,3-丙二醇，性价比高，耐水性好。所述长链二元醇为1,6-己二醇、一缩乙二醇、一缩二丙二醇中的至少一种，优选为1,-6己二醇，耐水性好，柔韧性好。所述二元酸类单体为短链二元酸、长链二元酸中的至少一种。所述短链二元酸为间苯二甲酸、对苯二甲酸、邻苯二甲酸酐、六氢邻苯二甲酸酐中的至少一种，优选为邻苯二甲酸酐、对苯二甲酸，性价比高。所述长链二元酸为1,6-己二酸、壬二酸、癸二酸中的至少一种，优选为1,6-己二酸，性价比高，硬度高。所述多元醇类单体为三元醇类单体或/和四元醇类单体。所述三元醇类单体为三羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷、三甘醇、甘油中的至少一种，优选为三羟甲基丙烷，耐水性好。所述四元醇类单体为季戊四醇。所述催化剂为二丁基氧化锡、二丁基二月桂酸锡、单丁基三异辛酸锡中的至少一种，优选为二丁基氧化锡、单丁基三异辛酸锡，催化效率适中。所述回流溶剂为二甲苯。所述稀释溶剂为醇类溶剂、芳香烃类溶剂、醇醚类及醇醚酯类溶剂、酮类溶剂、酯类溶剂中的至少一种。所述醇类溶剂为异丙醇、正丁醇、异丁醇、正己醇、异辛醇中的至少一种，优选为正丁醇，沸点和溶解性适宜。所述芳香烃类溶剂为甲苯、二甲苯、S-100#溶剂油、S-150#溶剂油中的至少一种，优选为二甲苯、S-150#溶剂油，低毒性。所述醇醚类及醇醚酯类溶剂为乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇丁醚、乙二醇己醚、二乙二醇丁醚、乙二醇异辛醚、丙二醇甲醚、丙二醇苯醚、乙二醇乙醚醋酸酯、二乙二醇乙醚醋酸酯、丙二醇甲醚醋酸酯、丙二醇甲醚丙酸酯中的至少一种，优选为乙二醇丁醚，溶解性适宜。所述酮类溶剂为甲基异丁基酮、环己酮中的至少一种。所述酯类溶剂为乙酸丁酯、乙酸乙酯、乙酸甲酯中的至少一种，优选为乙酸丁酯，低毒性。所述低分子量聚酯聚合物的羟值为50-90mgKOH/g，玻璃化转变温度为-30～0℃，短链二元醇类单体与长链二元醇类单体的质量比值为0.75～1.25，短链二元酸类单体与长链二元酸类单体的质量比值为0.75～1.25，多元醇类单体占单体总质量的百分比为0.5～8.5％，单体总质量包括二元醇类单体、二元酸类单体、多元醇类单体。本专利技术的另一个方面提供了一种所述低分子量聚酯聚合物的制备方法，包括以下步骤：将300～500份二元醇类单体、400～700份二元酸类单体、10～100份多元醇类单体混合，在惰性气体保护下，升温到100-140℃，然后加入0.01-1份催化剂升温到150-170℃开始计时反应，用5-10h升温至210-240℃，然后在210-240℃保温2-10h，加入回流溶剂0.1-100份，在温度为210-240℃条件下继续进行保温反应0.5-5h，用0.5-5h降温至90-150℃，加入稀释溶剂150-400本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低分子量聚酯聚合物，其特征在于：结构如通式I所示：

【技术特征摘要】
1.一种低分子量聚酯聚合物，其特征在于：结构如通式I所示：其中：A为二元醇、三元醇、四元醇除去一个羟基后的基团中的至少一种；B为芳基、取代芳基、烷基、取代烷基中的至少一种；n为正整数。2.根据权利要求1所述的低分子量聚酯聚合物，其特征在于：通式I中：A为1,6-己二醇、新戊二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、乙二醇、1,4-环己烷二甲醇、一缩乙二醇、一缩二丙二醇、1,3-丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇、羟基叔戊酸新戊二醇酯、2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇、三羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷、三甘醇、甘油、季戊四醇除去一个羟基后的基团中的至少一种；B为以下结构中的至少一种：n为5-15的整数。3.根据权利要求1所述的低分子量聚酯聚合物，其特征在于：所述低分子量聚酯聚合物的数均分子量为1200-3000，重均分子量为2500-7000，分子量分布系数为1.8-3。4.根据权利要求1所述的低分子量聚酯聚合物，其特征在于：所述低分子量聚酯聚合物包括以下重量份的组分：5.根据权利要求4所述的低分子量聚酯聚合物，其特征在于：所述二元醇类单体为短链二元醇、长链二元醇中的至少一种。6.根据权利要求5所述的低分子量聚酯聚合物，其特征在于：所述短链二元醇为新戊二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、乙二醇、1,4-环己烷二甲醇、1,3-丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇、羟基叔戊酸新戊二醇酯、2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇中的至少一种；所述长链二元醇为1,6-己二醇、一缩乙二醇、一缩二丙二醇中的至少一种。7.根据权利要求4所述的低分子量聚酯聚合物，其特征在于：所述二元酸类单体为短链二元酸、长链二元酸中的至少一种。8.根据权利要求7所述的低分子量聚酯聚合物，其特征在于：所述短链二元酸为间苯二甲酸、对苯二甲酸、邻苯二甲酸酐、六氢邻苯二甲酸酐中的至少一种；所述长链二元酸为1,6-己二酸、壬二酸、癸二酸中的至少一种。9.根据权利要求4所述的低分子量聚酯聚合物，其特征在于：所述多元醇类单体为三元醇类单体或/和四元醇类单体。10.根据权利要求9所述的低分子量聚酯聚合物，其特征在于：所述三元醇类单体为三羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷、三甘醇、甘油中的至少一种；所述四元醇类单体为季戊四醇。11.根据权利要求4所述的低分子量聚酯聚合物，其特征在于：所述催化剂为二丁基氧化锡、二丁基二月桂酸锡、单丁基三异辛酸锡中的至少一种。12.根据权利要求4所述的低分子量聚酯聚合物，其特征在于：所述回流溶剂为二甲苯。13.根据权利要求4所述的低分子量聚酯聚合物，其特征在于：所述稀释溶剂为醇类溶剂、芳香烃类溶剂、醇醚类及醇醚酯类溶剂、酮类溶剂、酯类溶剂中的至少一种。14.根据权利要求13所述的低分子量聚酯聚合物，其特征在于：所述醇类溶剂为异丙醇、正丁醇、异丁醇、正己醇、异辛醇中的至少一种；所述芳香烃类溶剂为甲苯、二甲苯、S-100#溶剂油、S-150#溶剂油中的至少一种；所述醇醚类及醇醚酯类溶剂为乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇丁醚、乙二醇己醚、二乙二醇丁醚、乙二醇异辛醚、丙二醇甲...

【专利技术属性】
技术研发人员：许帆捷，施珠容，唐晓冬，王红伟，
申请(专利权)人：立邦工业涂料上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31