高流平自固化型粉末涂料用聚酯树脂及两釜联用制备方法技术

本发明专利技术属于涂料生产技术领域，具体涉及一种高流平自固化型粉末涂料所用聚酯树脂，还涉及上述聚酯树脂的两釜联用制备方法。本发明专利技术所提供的聚酯树脂的主要原料如下：对苯二甲酸、3‑甲基‑1,5‑戊二醇、硫代甘油、雌三醇、3,3',4,4'‑二苯甲酮四甲酸二酐、联苯二甲酸、乙二胺‑N,N'‑二乙酸、1,2‑己二醇、新戊二醇、三乙醇胺。本发明专利技术所获得的聚酯树脂产品中同时含有羟基和羧基,在制备成粉末涂料后，在高温(200℃/15min)条件下聚酯A料中的羟基与聚酯B料中的羧基发生交联固化，无需额外使用固化剂或者E‑12环氧树脂，可以得到自固化的涂膜，涂膜性能完全可以达到常规粉末涂料的应用要求。

【技术实现步骤摘要】
高流平自固化型粉末涂料用聚酯树脂及两釜联用制备方法
本专利技术属于涂料生产
，具体涉及一种高流平自固化型粉末涂料所用聚酯树脂，还涉及上述聚酯树脂的两釜联用制备方法。
技术介绍
目前，粉末涂料如果要实现成膜，一般是用聚酯树脂在粉末涂料制备的过程中与固化剂如TGIC、HAA等进行固化，或者用羧基聚酯树脂与E-12环氧树脂进行固化反应，虽然目前应用很广，但仍然存在以下不足：(1)固化剂及E-12环氧树脂的价格均高于聚酯树脂，导致最终粉末涂料的成本较高；(2)聚酯树脂与固化剂或者E-12环氧树脂的混合是在制备粉末涂料的过程中，借助双螺杆挤出机的挤出混合，由于混合前都是颗粒状态，很容易出现混合不均匀，导致最终的粉末涂料中聚酯树脂与固化剂或E-12环氧树脂分布不均匀，往往导致同一批次的粉末涂料会出现固化效果差异较大的问题；(3)由于固化剂如TGIC、HAA及E-12环氧树脂的活性较高，在高温下固化速度过快，导致常规粉末涂料配方较难实现高流平的需求。因此，需要针对上述的不足进行改进，专利技术一种高流平自固化型粉末涂料所用聚酯树脂。
技术实现思路
为解决上述的技术问题，本专利技术提供了一种高流平、低成本、稳定性佳的自固化型粉末涂料所用聚酯树脂。本专利技术所提供的一种高流平自固化型粉末涂料所用聚酯树脂，其主要原料如下：对苯二甲酸、3-甲基-1,5-戊二醇、硫代甘油、雌三醇、3,3',4,4'-二苯甲酮四甲酸二酐、联苯二甲酸、乙二胺-N,N'-二乙酸、1,2-己二醇、新戊二醇、三乙醇胺。各主要原料的摩尔份数如下：对苯二甲酸10～28、3-甲基-1,5-戊二醇6～16、硫代甘油4～11、雌三醇2～8、3,3',4,4'-二苯甲酮四甲酸二酐5～14、联苯二甲酸7～19、乙二胺-N,N'-二乙酸5～15、1,2-己二醇4～13、新戊二醇6～17、三乙醇胺4～12。上述的聚酯树脂，酸值为15～45mgKOH/g，羟值15～45mgKOH/g，软化点95～105℃。上述的一种高流平自固化型粉末涂料所用聚酯树脂的两釜联用制备方法，包括以下的步骤：(1)将对苯二甲酸、3-甲基-1,5-戊二醇、硫代甘油及催化剂A加入反应釜A中，加热酯化反应；(2)然后向(1)中的酯化物料中加入雌三醇，氮气保护下升温反应，保温，停止反应并降温，然后加入封端剂3,3',4,4'-二苯甲酮四甲酸二酐进行封端反应，真空条件下升温至反应，停止反应后降温，获得聚酯A料；(3)将联苯二甲酸、新戊二醇、1,2-己二醇及催化剂B加入反应釜B中，升温，并保温反应，加入乙二胺-N,N'-二乙酸进行扩链反应，升温并保温反应，真空酯化反应，停止反应并卸去真空，降温；(4)然后向(3)中所得酯化物料中加入羟基封端剂三乙醇胺及抗氧化剂，通入氮气保护，保温反应，停止反应，降温，获得聚酯B料；(5)将合成得到的聚酯A料加入反应釜B内，搅拌混合反应，停止反应后趁热高温出料，冷却聚酯树脂，破碎造粒，获得自固化型粉末涂料用聚酯树脂。催化剂A为单丁基氧化锡，用量为原料总摩尔量的0.05～0.2％；催化剂B为二丁基氧化锡，用量为原料总摩尔量的0.05～0.15％。抗氧化剂为β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯，用量为所述主要原料总摩尔量的0.1～0.3％。(5)冷却聚酯树脂具体是，采用带冷凝水的钢带来冷却聚酯树脂。优选的，上述的一种高流平自固化型粉末涂料所用聚酯树脂的两釜联用制备方法，包括以下的步骤：(1)将对苯二甲酸、3-甲基-1,5-戊二醇、硫代甘油及催化剂A加入反应釜A中，并在140～190℃进行加热酯化反应12～16h，待酸值降低至20～40mgKOH/g停止反应；(2)然后向上述酯化物料中加入雌三醇，在氮气保护下以4～6℃/h逐步升温反应至210～230℃，保温反应4～8h，待酸值降低至12～20mgKOH/g以下时停止反应并降温至180～200℃，然后加入封端剂3,3',4,4'-二苯甲酮四甲酸二酐进行封端反应，同时启动真空系统，真空度保持在40～70mmHg，以8～12℃/h的速率升温至220～240℃并保持反应2～4h，待酸值达到45～75mgKOH/g时停止反应，降温至120～130℃保温，获得聚酯A料；(3)将的联苯二甲酸、新戊二醇、1,2-己二醇及催化剂B加入反应釜B中，以20℃/h升温速度逐渐升温至160～180℃，并保温反应4～8h，待酸值降至8～12mgKOH/g时，加入乙二胺-N,N'-二乙酸进行扩链反应，同时发8～12℃/h和速率升温至210～230℃并保温反应3～6h，待酸值达到30～50mgKOH/g时开启真空，真空度控制在50～70mmHg，并保持在210～230℃下进行真空酯化反应2～5h，待酸值降低至10～25mgKOH/g时停止反应并卸去真空，降温至180～200℃；(4)然后向上述酯化物料中加入的羟基封端剂三乙醇胺及抗氧化剂，并通入氮气保护，在200～210℃下保温反应1～4h，待羟值达到50～80mgKOH/g时停止反应，降温至120～130℃保温，获得聚酯B料；(5)将合成得到的聚酯A料加入反应釜B内，并与聚酯B料在120～130℃下搅拌混合反应1～3h，待反应混合物的酸值及羟值均在15～45mgKOH/g时停止反应，趁热高温出料，并用带冷凝水的钢带冷却聚酯树脂，然后破碎造粒，获得自固化型粉末涂料用聚酯树脂。更优选的，上述的一种高流平自固化型粉末涂料所用聚酯树脂的两釜联用制备方法，包括以下的步骤：(1)将对苯二甲酸、3-甲基-1,5-戊二醇、硫代甘油及催化剂A加入反应釜A中，并加热至180℃，进行酯化反应8h，待酸值降低至30mgKOH/g停止反应；(2)然后向上述酯化物料中加入雌三醇，在氮气保护下以5℃/h的速率逐步升温反应至220℃，保温反应5h，待酸值降低至15mgKOH/g以下时停止反应并降温至200℃，然后加入封端剂3,3',4,4'-二苯甲酮四甲酸二酐进行封端反应，同时启动真空系统，真空度保持在70mmHg，以10℃/h的速率升温至235℃并保持反应2h，待酸值达到70mgKOH/g时停止反应，降温至125℃保温，获得聚酯A料；(3)将联苯二甲酸、新戊二醇、1,2-己二醇及催化剂B加入反应釜B中，以20℃/h的速率逐渐升温至175℃，并保温反应6h，待酸值降至10mgKOH/g时，加入乙二胺-N,N'-二乙酸进行扩链反应，同时以10℃/h的速率升温至220℃并保温反应5h，待酸值达到40mgKOH/g时开启真空，真空度控制在60mmHg，并保持在220℃下真空酯化反应2h，待酸值降低至20mgKOH/g时停止反应并卸去真空，降温至180℃；(4)然后向上述酯化物料中加入羟基封端剂三乙醇胺及抗氧化剂，并通入氮气保护，在205℃下保温反应2h，待羟值达到70mgKOH/g时停止反应，降温至125℃保温，获得聚酯B料；...

【技术保护点】
1.一种高流平自固化型粉末涂料所用聚酯树脂，其特征在于：该聚酯树脂的主要原料如下：/n对苯二甲酸、3-甲基-1,5-戊二醇、硫代甘油、雌三醇、3,3',4,4'-二苯甲酮四甲酸二酐、联苯二甲酸、乙二胺-N,N'-二乙酸、1,2-己二醇、新戊二醇、三乙醇胺。/n

【技术特征摘要】
1.一种高流平自固化型粉末涂料所用聚酯树脂，其特征在于：该聚酯树脂的主要原料如下：
对苯二甲酸、3-甲基-1,5-戊二醇、硫代甘油、雌三醇、3,3',4,4'-二苯甲酮四甲酸二酐、联苯二甲酸、乙二胺-N,N'-二乙酸、1,2-己二醇、新戊二醇、三乙醇胺。


2.如权利要求1所述的一种高流平自固化型粉末涂料所用聚酯树脂，其特征在于：各主要原料的摩尔份数如下：
对苯二甲酸10～28、3-甲基-1,5-戊二醇6～16、硫代甘油4～11、雌三醇2～8、3,3',4,4'～二苯甲酮四甲酸二酐5～14、联苯二甲酸7～19、乙二胺-N,N'-二乙酸5～15、1,2-己二醇4～13、新戊二醇6～17、三乙醇胺4～12。


3.如权利要求1所述的一种高流平自固化型粉末涂料所用聚酯树脂，酸值为15～45mgKOH/g，羟值15～45mgKOH/g，软化点95～105℃。


4.如权利要求2所述的一种高流平自固化型粉末涂料所用聚酯树脂的两釜联用制备方法，包括以下的步骤：
(1)将对苯二甲酸、3-甲基-1,5-戊二醇、硫代甘油及催化剂A加入反应釜A中，加热，进行酯化反应；
(2)然后向(1)中的酯化物料中加入雌三醇，在氮气保护下升温反应，保温，停止反应并降温，然后加入封端剂3,3',4,4'-二苯甲酮四甲酸二酐进行封端反应，真空条件下升温反应，停止反应后降温，获得聚酯A料；
(3)将联苯二甲酸、新戊二醇、1,2-己二醇及催化剂B加入反应釜B中，升温反应，并保温，再加入乙二胺-N,N'-二乙酸进行扩链反应，升温反应并保温，然后进行真空酯化反应，停止反应并卸去真空，降温；
(4)在(3)中所得酯化物料中加入羟基封端剂三乙醇胺及抗氧化剂，通入氮气保护，保温反应，停止反应，降温，获得聚酯B料；
(5)将合成得到的聚酯A料加入反应釜B内，与聚酯B料搅拌混合反应，停止反应后趁热高温出料，冷却聚酯树脂，破碎造粒，获得自固化型粉末涂料用聚酯树脂。


5.如权利要求4所述的一种高流平自固化型粉末涂料所用聚酯树脂的两釜联用制备方法，其特征在于：
催化剂A为单丁基氧化锡，用量为原料总摩尔量的0.05～0.2％；
催化剂B为二丁基氧化锡，用量为原料总摩尔量的0.05～0.15％。


6.如权利要求4所述的一种高流平自固化型粉末涂料所用聚酯树脂的两釜联用制备方法，其特征在于：
抗氧化剂为β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯，用量为所述主要原料总摩尔量的0.1～0.3％。


7.如权利要求4所述的一种高流平自固化型粉末涂料所用聚酯树脂的两釜联用制备方法，其特征在于：
(5)冷却聚酯树脂具体是，采用带冷凝水的钢带来冷却聚酯树脂。


8.如权利要求4所述的一种高流平自固化型粉末涂料所用聚酯树脂的两釜联用制备方法，包括以下的步骤：
(1)将对苯二甲酸、3-甲基-1,5-戊二醇、硫代甘油及催化剂A加入反应釜A中，并在140～190℃进行加热酯化反应12～16h，待酸值降低至20～40mgKOH/g停止反应；
(2)然后向上述酯化物料中加入雌三醇，在氮气保护下以4～6℃/h逐步升温反应至210～230℃，保温反应4～8h，待酸值降...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑荣辉，江蓉，毕海鹏，张齐，冯小浩，
申请(专利权)人：黄山市向荣新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34