一种耐水煮户外用聚酯树脂及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种耐水煮户外用聚酯树脂，包括15‑20％的新戊二醇、15‑20％的2‑乙基‑3‑丙基‑1,3‑丙二醇、7‑15％的1,4‑丁二醇、0‑5％的三羟甲基丙烷、35‑45％的精对苯二甲酸、2‑15％的间苯二甲酸、5‑10％的1,4‑环己烷二甲酸、0.02‑0.15％的单丁基氧化锡、0‑5％的己二酸，0‑1％的固化促进剂和0.3‑1％的抗氧化剂。本发明专利技术耐水煮户外用聚酯树脂，在聚酯树脂配方原料中加入2‑乙基‑3‑丙基‑1,3‑丙二醇，由于侧链上的乙基和丙基加强了聚酯树脂的疏水性，提高聚酯树脂的耐水解性能。本发明专利技术通过多元醇单体与多元酸单体配合，联合三羟甲基丙烷共同反应，通过各成分含量调整和控制加料顺序，酯化反应速度快，副产物少，分子量分布集中；得到的聚酯树脂耐候性好，耐水煮，耐摩擦。

【技术实现步骤摘要】
一种耐水煮户外用聚酯树脂及其制备方法
本专利技术属于化工聚酯树脂领域，具体涉及一种耐水煮户外用聚酯树脂及制备方法。
技术介绍
热固性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排放、环保、节能、施工效率高、应用范围广等特点。热固性粉末涂料因其优秀的保护性、防腐性、装饰性而被广泛地应用于金属底材的喷涂，但由于应用场合越来越广，一些户外用品，如建筑用铝型材、交通设施、户外家具及花园设施等对涂层的耐水性、耐水煮性的要求越来越高。而在一些工期长的大型建筑项目中使用的铝型材，由于工期长，部分铝型材长期在日光和雨水的侵蚀下，出现表面失光、起泡、色差变化大等现象。粉末涂料的耐水性差的原因主要与粉末涂料的固化程度及其选用的聚酯树脂、填料、固化剂及助剂等材料有关，而其中的聚酯树脂是其中的关键材料之一，聚酯树脂的分子结构、活性官能团等都对制得的粉末涂料的耐水性能起到关键的作用。目前，现有技术利用环氧制造的粉末涂料产品能承受长时间的水煮而保持涂层不起泡、不脱落、不失光及不严重变色等，但由于环氧的不耐候性制约了这类粉末涂料在户外场合的使用。因此研究一种耐候型聚酯树脂，采用TGIC固化(异氰尿酸三缩水甘油酯)，获得具有优异的耐水煮性能、耐候性及机械性能的户外场合使用的粉末涂料，对户外用聚酯树脂粉末涂料具有重大的市场推广意义。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种耐候型聚酯树脂，采用TGIC固化(异氰尿酸三缩水甘油酯)，获得具有优异的耐水煮性能、耐候性及耐摩擦的户外场合使用的粉末涂料。为达到上述目的，本专利技术采用下述技术方案：一种耐水煮户外用聚酯树脂，包括以下按重量百分数计的原料：15-20％的新戊二醇、15-20％的2-乙基-3-丙基-1,3-丙二醇、7-15％的1,4-丁二醇、0-5％的三羟甲基丙烷、35-45％的精对苯二甲酸、2-15％的间苯二甲酸、5-10％的1,4-环己烷二甲酸、0.02-0.15％的单丁基氧化锡、0-5％的己二酸，0-1％的固化促进剂和0.3-1％的抗氧化剂；所述耐水煮户外用聚酯树脂的制备方法，包括如下步骤：1)在反应釜中按比例加入新戊二醇、2-乙基-3-丙基-1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、三羟甲基丙烷、精对苯二甲酸、间苯二甲酸、单丁基氧化锡，并通入纯度为99.9％的氮气，加热至180±10℃酯化水开始生成并馏出，馏出物为无色透明液体；然后逐渐升温至235±5℃，保温至反应釜内溶液变清，酸值达到8-10mgKOH/g和粘度为8-10Pa.s；2)在235±5℃温度下，按比例加入1,4-环己烷二甲酸、己二酸及抗氧化剂反应1-3小时至反应釜内溶液酸值为37-41mgKOH/g和粘度为25-30Pa.s；3)在235±5℃温度下，按比例加抗氧化剂，抽真空至反应釜内溶液酸值为30-35mgKOH/g和粘度为50-60Pa.s；4)降温至205±5℃，按比例加入固化促进剂及抗氧化剂搅拌后出料，即得到耐水煮户外用聚酯树脂。聚酯树脂是聚酯粉末涂料及环氧/聚酯粉末涂料中的重要原料，聚酯性能的好坏直接影响涂层的各种性能。聚酯合成中如何控制聚酯的分子量与分子量分布是聚酯性能好坏的关键所在，而这些与配方原料和制备工艺息息相关。本专利技术通过聚酯树脂配方原料的选择和配比，加入2-乙基-3-丙基-1,3-丙二醇，由于侧链上的乙基和丙基加强了聚酯树脂的疏水性，提高聚酯树脂的耐水解性能；同时通过多元醇单体新戊二醇、2-乙基-3-丙基-1,3-丙二醇、1,4-丁二醇，与多元酸单体精对苯二甲酸、间苯二甲酸、1,4-环己烷二甲酸和己二酸配合，联合三羟甲基丙烷共同反应；通过各成分含量调整，控制加料顺序，酯化反应速度快，副产物少，分子量分布集中，性能优异。进一步地，配合反应原料的升温工艺和反应过程的参数控制来控制酯化速度，使原料反应更加完全，反应收率高。优选地，所述耐水煮户外用聚酯树脂包括以下按重量百分数计的原料：15-20％的新戊二醇、15-20％的2-乙基-3-丙基-1,3-丙二醇、10-15％的1,4-丁二醇、2-5％的三羟甲基丙烷、35-45％的精对苯二甲酸、5-10％的间苯二甲酸、5-10％的1,4-环己烷二甲酸、0.02-0.15％的单丁基氧化锡、2-5％的己二酸，0.5-1％的固化促进剂，0.5-1％的抗氧化剂。进一步优选地，由以下按重量百分数计的原料制备而成：15-20％的新戊二醇、15-20％的2-乙基-3-丙基-1,3-丙二醇、10-15％的1,4-丁二醇、2-5％的三羟甲基丙烷、35-45％的精对苯二甲酸、5-10％的间苯二甲酸、5-10％的1,4-环己烷二甲酸、0.02-0.15％的单丁基氧化锡、2-5％的己二酸，0.5-1％的固化促进剂，0.5-1％的抗氧化剂。优选地，所述固化促进剂为三苯基膦、乙基三苯基溴化膦、四乙基溴化铵、四丁基溴化铵中的一种。具体地，所述抗氧化剂为酚类抗氧化剂、亚磷酸酯类抗氧化剂、硫代二丙酸类抗氧化剂中的一种或者多种混合的混合抗氧化剂。优选地，所述酚类抗氧化剂为2，6-二叔丁基对甲酚、2，5-二叔丁基酚、2，2’-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、叔丁基对苯二酚中的一种或多种；所述亚磷酸酯类抗氧化剂为亚磷酸三苯酯、亚磷酸-苯二异辛酯、亚磷酸三(壬基苯基)酯、亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯、二亚磷酸酯二硬脂基季戊四醇中的一种或多种；所述硫代二丙酸类抗氧化剂为硫代二丙酸二硬脂醇酯或硫代二丙酸二月桂酯。进一步优选地，步骤2)加入的抗氧化剂为酚类抗氧化剂，步骤3)加入的抗氧化剂为亚磷酸酯类抗氧化剂，步骤4)加入的抗氧化剂为硫代二丙酸类抗氧化剂。分步加入不同的抗氧化剂可以使原料反应更完全，提高目标产物聚酯树脂的合成效率，减少副产物的产生，合成的聚酯树脂分子量分布更集中，应用在粉末涂料中，产品性能更加稳定。优选地，所述聚酯树脂的玻璃化转变温度为60～66℃，平均分子量为4000～6000，凝胶色谱法测得分子量分布系数为1.6～1.9。本专利技术制备获得的聚酯树脂应用于粉末涂料性能优异。所述粉末涂料还包括导热剂、固化剂、填料和颜料等添加剂。所述固化剂为三缩水甘油基异氰脲酸酯。本专利技术还提供一种具有优异的耐水煮性能、耐候性及耐磨性能的户外场合使用的粉末涂料，包括本专利技术上述的耐水煮户外用聚酯树脂550份、TGIC42份、流平剂15份、光亮剂9份、安息香9份、钛白粉195份和硫酸钡180份，上述组分按重量份计。与现有技术相比，本专利技术的有益效果：1、本专利技术在聚酯树脂配方原料中加入2-乙基-3-丙基-1,3-丙二醇，由于侧链上的乙基和丙基加强了聚酯树脂的疏水性，提高聚酯树脂的耐水解性能。2、本专利技术通过多元醇单体新戊二醇、2-乙基-3-丙基-1,3-丙二醇、1,4-丁二醇，与多元酸单体精对苯二甲酸、间苯二甲酸、1,4-环己烷本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐水煮户外用聚酯树脂，其特征在于，包括以下按重量百分数计的原料：15-20％的新戊二醇、15-20％的2-乙基-3-丙基-1,3-丙二醇、7-15％的1,4-丁二醇、0-5％的三羟甲基丙烷、35-45％的精对苯二甲酸、2-15％的间苯二甲酸、5-10％的1,4-环己烷二甲酸、0.02-0.15％的单丁基氧化锡、0-5％的己二酸，0-1％的固化促进剂和0.3-1％的抗氧化剂；/n所述耐水煮户外用聚酯树脂的制备方法，包括如下步骤：/n1)在反应釜中按比例加入新戊二醇、2-乙基-3-丙基-1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、三羟甲基丙烷、精对苯二甲酸、间苯二甲酸、单丁基氧化锡，并通入纯度为99.9％的氮气，加热至180±10℃酯化水开始生成并馏出，馏出物为无色透明液体；然后逐渐升温至235±5℃，保温至反应釜内溶液变清，酸值达到8-10mgKOH/g和粘度为8-10Pa.s；/n2)在235±5℃温度下，按比例加入1,4-环己烷二甲酸、己二酸及抗氧化剂反应1-3小时至反应釜内溶液酸值为37-41mgKOH/g和粘度为25-30Pa.s；/n3)在235±5℃温度下，按比例加抗氧化剂，抽真空至反应釜内溶液酸值为30-35mgKOH/g和粘度为50-60Pa.s；/n4)降温至205±5℃，按比例加入固化促进剂及抗氧化剂搅拌后出料，即得到耐水煮户外用聚酯树脂。/n...

【技术特征摘要】
1.一种耐水煮户外用聚酯树脂，其特征在于，包括以下按重量百分数计的原料：15-20％的新戊二醇、15-20％的2-乙基-3-丙基-1,3-丙二醇、7-15％的1,4-丁二醇、0-5％的三羟甲基丙烷、35-45％的精对苯二甲酸、2-15％的间苯二甲酸、5-10％的1,4-环己烷二甲酸、0.02-0.15％的单丁基氧化锡、0-5％的己二酸，0-1％的固化促进剂和0.3-1％的抗氧化剂；
所述耐水煮户外用聚酯树脂的制备方法，包括如下步骤：
1)在反应釜中按比例加入新戊二醇、2-乙基-3-丙基-1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、三羟甲基丙烷、精对苯二甲酸、间苯二甲酸、单丁基氧化锡，并通入纯度为99.9％的氮气，加热至180±10℃酯化水开始生成并馏出，馏出物为无色透明液体；然后逐渐升温至235±5℃，保温至反应釜内溶液变清，酸值达到8-10mgKOH/g和粘度为8-10Pa.s；
2)在235±5℃温度下，按比例加入1,4-环己烷二甲酸、己二酸及抗氧化剂反应1-3小时至反应釜内溶液酸值为37-41mgKOH/g和粘度为25-30Pa.s；
3)在235±5℃温度下，按比例加抗氧化剂，抽真空至反应釜内溶液酸值为30-35mgKOH/g和粘度为50-60Pa.s；
4)降温至205±5℃，按比例加入固化促进剂及抗氧化剂搅拌后出料，即得到耐水煮户外用聚酯树脂。


2.根据权利要求1所述一种耐水煮户外用聚酯树脂，其特征在于，包括以下按重量百分数计的原料：15-20％的新戊二醇、15-20％的2-乙基-3-丙基-1,3-丙二醇、10-15％的1,4-丁二醇、2-5％的三羟甲基丙烷、35-45％的精对苯二甲酸、5-10％的间苯二甲酸、5-10％的1,4-环己烷二甲酸、0.02-0.15％的单丁基氧化锡、2-5％的己二酸，0.5-1％的固化促进剂，0.5-1％的抗氧化剂。


3.根据权利要求2所述一种耐水煮户外用聚酯树脂，其特征在于，由以下按重量百分数计的原料制备而成：15-20％的新戊二醇、15-20％...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷成良，卢建，李松南，
申请(专利权)人：广东伊诗德新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44