一种耐高温和超耐候的粉末涂料用含硅聚酯树脂制造技术

本发明专利技术的目的是提供一种耐高温和超耐候的粉末涂料用含硅聚酯树脂，主要由多元醇：30‑46%wt，芳香多元酸43‑58%wt，支化剂：0.0‑2%wt，含硅原材料：3‑12%，酸解剂：0‑5%wt，酯化催化剂0.03‑0.15%wt，醇解剂0‑3%，抗氧剂0‑0.5%wt，固化促进剂0‑1%wt组成，含硅原材料为二取代硅油、二氯硅烷、二取代的烷基硅烷和二取代的芳香基硅烷中的一种，可以和固化剂TGIC、羟烷基酰胺或者封闭型异氰酸酯、固化促进剂、颜料、填料、流平剂和脱气剂等可以制备成适用于耐高温的粉末涂料，其制备成的粉末涂料在在固化之后涂层具备光泽高，机械性能优，优良的流平性能和耐候性和耐热性能。

A high temperature and super weather resistant silicone polyester resin for powder coating

The invention aims to provide a silicon containing polyester resin for high temperature and super weather resistant powder coating, which is mainly composed of polyol: 30 \u2011 46% wt, aromatic polyacid: 43 \u2011 58% wt, branching agent: 0.0 \u2011 2% wt, silicon containing raw material: 3 \u2011 12%, acidolysis agent: 0 \u2011 5% wt, esterification catalyst: 0.03 \u2011 0.15% wt, alcoholysis agent: 0 \u2011 3%, antioxidant: 0 \u2011 0.5% wt, curing accelerator: 0 \u2011 1% wt, silicon containing raw material The material is one of disubstituted silicone oil, dichlorosilane, disubstituted alkylsilane and disubstituted aromatic silane. It can be prepared into high temperature resistant powder coating with curing agent TGIC, hydroxyalkylamide or blocked isocyanate, curing accelerator, pigment, filler, leveling agent and degasser, etc. the prepared powder coating has light after curing Zegao has excellent mechanical properties, excellent leveling performance, weather resistance and heat resistance.

【技术实现步骤摘要】
一种耐高温和超耐候的粉末涂料用含硅聚酯树脂
本专利技术涉及粉末涂料的聚酯树脂领域，尤其涉及一种耐高温和超耐候的粉末涂料用含硅聚酯树脂。
技术介绍
粉末涂料作为一种绿色环保型粉末涂料，目前在金属表面涂装获得了广泛的应用。目前粉末涂料主要以环氧树脂、聚酯树脂、聚氨酯和丙烯酸等为基体，其主链一般为碳-碳或者碳-氧结构，受限于其分子结构，其耐热性能很差如280℃烘烤1h粉化。户外型粉末涂料在使用过程中会受到自然因素如日晒、雨淋、氧化、冷热变化以及微生物等作用，造成性能逐渐降低的现象，即老化。粉末涂料抑制或延缓自然老化的能力称为耐自然老化性，简称耐候性。在粉末涂料配方组成中，聚酯树脂是主要成膜物质，是决定粉末涂料耐候的最主要成分。目前常规聚酯树脂的主链是碳-碳键，受限于本身的因素，其耐候性能比较低。与通常的有机树脂相比，有机硅树脂中由于硅-氧键的存在，使得其耐热性能非常优秀如可以在400℃下服役3小时保光率大于50%。因此目前粉末涂料行业经常采用聚酯树脂与有机硅树脂共剂的方式实现耐热性的提升。硅氧键高键能的优势同样使得其耐候性能显著的提升。然而由于有机硅树脂和聚酯树脂的相容性比较差，直接共挤的条件下存在着着分布不均匀，对表面的硬度、光泽、机械性能的附着力都有很大影响，最终导致涂膜的性能无法被客户接受。本专利技术的目的之一是提供一种耐热和耐候性能优的粉末涂料用含硅聚酯树脂用含硅聚酯树脂。本专利技术的目的之二是提供上述耐热和耐候性能优的粉末涂料用含硅聚酯树脂用含硅聚酯树脂的制备方法。CN101307220A公开了一种有机硅改性聚酯电子封装材料，其主要是通过有机硅树脂和醇通过醇解的方式实现树脂主链中存在着硅氧键，目前工业中商业化的有机硅树脂的存在着大量的三取代和四取代的硅原子，在醇解之后同样容易自聚，因此导致生产不容易控制。CN102167807A和CN102167807B公开了一种耐热的羟基树脂，其合成原理同样是采用有机硅树脂和多元醇通过醇解的方式实现树脂主链中。CN102838740A、CN103073711A、CN104987501A、CN104987501B、CN103131142A、CN102757727B、CN103980474A、CN105733417A公开了含有机硅的聚酯树脂制备方法，其同样是采用有机硅中间体和多元醇通过醇解的方式实现含硅树脂的合成以实现基体的耐高温性能。因此其同样存在着合成过程中自聚的可能并导致生产困难。CN105418905A和CN104829819A公开了含硅聚酯树脂的生产工艺，其通过将多元醇、多元酸和有机硅中间体全部投入反应釜的方式合成含硅机制树脂，同样存在着合成过程中不可控。CN106220838A和CN106883399A同样公开了有机硅改性聚酯树脂的制备方法，其主要是液体或者溶剂中进行，因此不会发生胶画现象，其不适合粉末涂料用聚酯树脂领域。CN108165169AE和CN108165144A公开了一种有机硅树脂的合成，其主要通过采用苯基三氯硅烷等于水和甲苯的混合溶液中水解制备中间体，其存在着水和溶剂的存在导致生产工艺需要除去溶剂导致工艺复杂，三氯硅烷等单体水解之后易形成的单体具备3个官能度容易自聚，这样控制比较难。CN109280468A公开了一种超耐候粉末涂料用有机硅改性聚酯树脂的制备方法，原材料中大量采用聚二甲基硅氧烷、聚苯基硅氧烷等，其中聚苯基硅氧烷中可能存在单取代、三取代和四取代，造成反应的不可控。CN109988491A公开了一种耐高温粉末涂料用含硅聚酯树脂，但是不涉及超耐候性能。因此市场急需一种在生产过程中不会发生自聚、耐热和耐候性能优的粉末涂料用含硅聚酯树脂，且生产工艺简单易控制。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供一种耐高温和超耐候的粉末涂料用含硅聚酯树脂，主要由多元醇：30-46%wt，芳香多元酸43-58%wt，支化剂：0.0-2%wt，含硅原材料：3-12%，酸解剂：0-5%wt，酯化催化剂0.03-0.15%wt，醇解剂0-3%，抗氧剂0-0.5%wt，固化促进剂0-1%wt组成，含硅原材料为二取代硅油、二氯硅烷、二取代的烷基硅烷和二取代的芳香基硅烷中的一种；其数据分子量在2500-5000g/mol，玻璃化转变温度(Tg)≥56℃，可以和固化剂TGIC、羟烷基酰胺或者封闭型异氰酸酯、固化促进剂、颜料、填料、流平剂和脱气剂等可以制备成适用于耐高温的粉末涂料，其制备成的粉末涂料在在固化之后涂层具备光泽高，机械性能优，优良的流平性能和耐候性和耐热性能。本专利技术的目的是提供一种耐高温和超耐候的粉末涂料用含硅聚酯树脂，由以下重量百分比的原料合成而成：多元醇：30-46%wt；芳香多元酸43-58%wt；支化剂：0.0-2%wt；含硅原材料：3-12%；酸解剂：0-5%wt；酯化催化剂0.03-0.15%wt；醇解剂0-3%；抗氧剂0-0.5%wt；固化促进剂0-1%wt；含硅原材料为二取代硅油、二氯硅烷、二取代的烷基硅烷和二取代的芳香基硅烷中的一种。进一步改进在于：所述多元醇采用新戊二醇(NPG)，乙二醇（EG），环己烷二甲醇（CHDM）和羟基特戊酸新戊二醇酯（HPHP）中的一种或多种者组合物，优选至少含NPG且其用量≥70%wt。进一步改进在于：所述支化剂采用三羟甲基丙烷(TMP)和三羟甲基乙烷(TME)中的一种或者两种混合。进一步改进在于：所述芳香多元酸采用苯二甲酸(PTA)和间苯二甲酸(IPA)中的一种或者两者的混合物，优选至少含IPA且其用量不低于70%。进一步改进在于：所述抗氧剂采用亚磷酸酯（三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯，抗氧剂626）和受阻酚类抗氧剂（四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯，抗氧剂1010）复配的方式，基于树脂的总质量，其使用量是0-0.5%wt。进一步改进在于：所述醇解剂采用新戊二醇或者三羟甲基丙烷中的一种或者两种组合物，优选的是包含新戊二醇和三羟甲基丙烷。进一步改进在于：所述固化促进剂剂采用四乙基溴化铵，四甲基溴化铵，苄基三乙基氯化铵，三苯基乙基溴化膦中，二月桂酸二丁基锡的一种或者几种，基于树脂的总质量，其使用量是0.01-1%wt。进一步改进在于：所述催化剂为锡类催化剂，优选二丁基氧化锡，三丁基氧化锡，二羟基丁基氯化锡，草酸亚锡，单丁基氧化锡中的一种或者几种，基于树脂的总质量，其使用量是0.03-0.15%wt。进一步改进在于：所述酸解剂采用间苯二甲酸(IPA)、己二酸(ADA)、1，4环己烷二甲酸(CHDA)和富马酸(FCC)中的一种或者多种的混合，优选至少含IPA且其用量不低于50%。进一步改进在于：其含硅原材料是二取代硅油，优选的是二甲基硅油或者二乙基硅油或者二苯基硅油。进一步改进在于：其含硅原材料是二氯硅烷，优选的是二甲基二氯硅烷或二乙基二氯硅烷或者二苯基硅烷。进一步改进在于：其含硅原材料是二取代的烷基硅烷，优选的是二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、二乙基二甲氧基硅烷、二乙基二乙氧基硅烷、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐高温和超耐候的粉末涂料用含硅聚酯树脂，其特征在于：由以下重量百分比的原料合成而成：多元醇：30-46%wt；芳香多元酸43-58%wt；支化剂：0.0-2%wt；含硅原材料：3-12%；酸解剂：0-5%wt；酯化催化剂0.03-0.15%wt；醇解剂0-3%；抗氧剂0-0.5%wt；固化促进剂0-1%wt；含硅原材料为二取代硅油、二氯硅烷、二取代的烷基硅烷和二取代的芳香基硅烷中的一种。/n

【技术特征摘要】
1.一种耐高温和超耐候的粉末涂料用含硅聚酯树脂，其特征在于：由以下重量百分比的原料合成而成：多元醇：30-46%wt；芳香多元酸43-58%wt；支化剂：0.0-2%wt；含硅原材料：3-12%；酸解剂：0-5%wt；酯化催化剂0.03-0.15%wt；醇解剂0-3%；抗氧剂0-0.5%wt；固化促进剂0-1%wt；含硅原材料为二取代硅油、二氯硅烷、二取代的烷基硅烷和二取代的芳香基硅烷中的一种。


2.如权利要求1所述的一种耐高温和超耐候的粉末涂料用含硅聚酯树脂，其特征在于：所述多元醇采用新戊二醇(NPG)，乙二醇（EG），环己烷二甲醇（CHDM）和羟基特戊酸新戊二醇酯（HPHP）中的一种或多种者组合物，优选至少含NPG且其用量≥70%wt。


3.如权利要求1所述的一种耐高温和超耐候的粉末涂料用含硅聚酯树脂，其特征在于：所述支化剂采用三羟甲基丙烷(TMP)和三羟甲基乙烷(TME)中的一种或者两种混合。


4.如权利要求1所述的一种耐高温和超耐候的粉末涂料用含硅聚酯树脂，其特征在于：所述芳香多元酸采用苯二甲酸(PTA)和间苯二甲酸(IPA)中的一种或者两者的混合物，优选至少含IPA且其用量不低于70%。


5.如权利要求1所述的一种耐高温和超耐候的粉末涂料用含硅聚酯树脂，其特征在于：所述抗氧剂采用亚磷酸酯（三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯，抗氧剂626）和受阻酚类抗氧剂（四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯，抗氧剂1010）复配的方式，基于树脂的总质量，其使用量是0-0.5%wt。


6.如权利要求1所述的一种耐高温和超耐候的粉末涂料用含硅聚酯树脂，其特征在于：所述醇解剂采用新戊二醇或者三羟甲基丙烷中的一种或者两种组合物，优选的是包含新戊二醇和三羟甲基丙烷。


7.如权利要求1所述的一种耐高温和超耐候的粉末涂料用含硅聚酯树脂，其特征在于：所述固化促进剂剂采用四乙基溴化铵，四甲基溴化铵，苄基三乙基氯化铵，三苯基乙基溴化膦中，二月桂酸二丁基锡的一种或者几种，基于树脂的总质量，其使用量是0.01-1%wt。


8.如权利要求1所述的一种耐高温和超耐候的粉末涂料用含硅聚酯树脂，其特征在于：所述催化剂为锡类催化剂，优选二丁基氧化锡，三丁基氧化锡，二羟基丁基氯化锡，草酸亚锡，单丁基氧化锡中的一种或者几种，基于树脂的总质量，其使用量是0.03-0.15%wt。


9.如权利要求1所述的一种耐高温和超耐候的粉末涂料用含硅聚酯树脂，其特征在于：所述酸解剂采用间苯二甲酸(IPA)、己二酸(ADA)、1，4环己烷二甲酸(CHDA)和富马酸(FCC)中的一种或者多种的混合，优选至少含IPA且其用量不低于50%。


10.如权利要求1所述的一种耐高温和超耐候的粉末涂料用含硅聚酯树脂，其特征在于：其含硅原材料是二取代硅油，优选的是二甲基硅油或者二乙基硅油或者二苯基硅油。


11.如权利要求1所述的一种耐高温和超耐候的粉末涂料用含硅聚酯树脂，其特征在于：其含硅原材料是二氯硅烷，优选的是二甲基二氯硅烷或二乙基二氯硅烷或者二苯基硅烷。


12.如权利要求1所述的一种耐高温和超耐候的粉末涂料用含硅聚酯树脂，其特征在于：其含硅原材料是二取代的烷基硅烷，优选的是二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、二乙基二甲氧基硅烷、二乙基二乙氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷和二苯基二乙氧基硅烷中的一种。


13.如权利要求1所述的一种耐高温和超耐候的粉末涂料用含硅聚酯树脂，其特征在于：其含硅原材料是二...

【专利技术属性】
技术研发人员：周韦明，叶治国，沈福详，
申请(专利权)人：安徽神剑新材料股份有限公司，黄山神剑新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34