长效耐候、抗氯盐腐蚀型聚酯粉末涂料及制备方法技术

本发明专利技术属于聚酯粉末涂料制备技术领域，具体涉及一种长效耐候、抗氯盐腐蚀型聚酯粉末涂料及制备方法。本发明专利技术的粉末涂料的主要原料为：聚酯树脂530‑560份，TGIC 45‑60份，均苯三甲酸三缩水甘油酯10‑15份，钛白粉120‑180份，硫酸钡80‑120份，增光剂8‑12份，流平剂7‑10份。本发明专利技术的粉末涂料所用聚酯树脂线性结构好，保证了优良的流动性能；粉末涂料使用了更多量的三官能度固化剂TGIC，搭配低熔点、耐水性优良的均苯三甲酸三缩水甘油酯共同作为低温固化剂，进一步提高了涂膜的交联密度及耐水能力，最终保证了长效的耐候性及抗氯盐腐蚀性能。最终粉末涂料产品可用于160℃的低温固化，其制备的涂膜长效耐候性及耐氯盐腐蚀性能佳，尤其适用于高速公路的基础设施喷涂如护栏、桥梁等。

【技术实现步骤摘要】
长效耐候、抗氯盐腐蚀型聚酯粉末涂料及制备方法
本专利技术属于聚酯粉末涂料制备
，具体涉及一种长效耐候、抗氯盐腐蚀型聚酯粉末涂料及制备方法。
技术介绍
粉末涂料因其不含有机溶剂，100％为固体成分，相比常规涂料，具有无污染、节省能源和资源、涂膜机械强度高以及过量涂料可完全回收等优点，正越来越广泛地应用于家用电器、汽车工业、户外桥梁、高速公路护栏等建筑外壳的涂装。在冬季，为了防止结冰，保障高速公路畅通，需要撒播大量的融雪剂，而目前国内外融雪剂的主要品种是氯盐型产品，如氯化钠、氯化镁、氯化钙等，由于撒播机撒播范围广，而且整个冬季都要撒播，撒播时间长，融雪剂的溶度高，导致高速公路护栏、金属桥梁腐蚀严重，而高速公路护栏及金属桥梁维修、更换不易，需要研发出针对常规氯盐如氯化钠、氯化镁及氯化钙腐蚀的户外长效耐候、抗腐蚀型粉末涂料。由于氯离子分子小，渗透能力强，且冬季持续时间长，需要涂膜表面实现厚涂，且无针孔，而且涂膜表面疏水能力强，涂膜与基材的附着力优良，且耐候性好的粉末涂料。CN110256943A披露了一种石墨烯改性超耐候粉末涂料，其特征在于：所述粉末涂料的原料按重量份数计包括：聚酯树脂40-60份、TGIC固化剂1-5份、硫酸钡18-22份、云母粉1-3份、聚四氟乙烯蜡1-2份、流平剂1-3份、湿润剂1-2份、金红石钛白粉10-18份、耐候颜料1-5份、石墨烯改性的耐老化剂3-5份。上述的聚酯树脂、石墨烯改性的耐老化剂、助剂之间的完美组合，耐候性方面达到翻倍的提高。上述的粉末涂料由于交联密度低，耐水及耐无机盐渗透的能力差，主要是通过采用石墨烯改性的耐老化剂与聚酯树脂之间的配合达到上述耐候性提高的目的的，无法解决现有高速公路护栏、桥梁所存在的问题，而关于通过从改进聚酯树脂来解决上述耐候性及氯盐腐蚀性技术问题的，也鲜有文献披露。
技术实现思路
为了解决上述的技术问题，本专利技术提供了一种采用特殊聚酯树脂制备的长效耐候、抗氯盐腐蚀型聚酯粉末涂料；本专利技术的粉末涂料是通过以下的主要原料制备获得的：聚酯树脂530-560份，TGIC45-60份，均苯三甲酸三缩水甘油酯10-15份，钛白粉120-180份，硫酸钡80-120份，增光剂8-12份，流平剂7-10份；上述的聚酯树脂是采用以下摩尔份数的主要物料在高温下缩聚制备而成的，各主要物料的摩尔份数为：四氟丁二酸酐3-8、己二酸12-22、对苯二甲酸二缩水甘油酯7-15、新戊二醇10-20、环己烷-1,2-二羧酸二缩水甘油酯6-13、间苯二甲酸9-18。上述的聚酯树脂在制备时采用了聚酯合成催化剂，所述的聚酯合成催化剂为单丁基氧化锡，用量为主要物料总质量的0.1-0.3％。上述的聚酯树脂在制备时还采用了抗氧剂四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯，用量为所述主要物料总质量的0.2-0.5％。本专利技术中所采用的聚酯树脂，其制备步骤如下：(1)将配方量的新戊二醇加入反应釜中，升温使其熔融，再加入配方量的四氟丁二酸酐、单丁基氧化锡聚合反应，升温并保温反应；(2)待聚合物的酸值低于15mgKOH/g时，加入配方量的己二酸及对苯二甲酸二缩水甘油酯，升温并保温使其继续聚合反应；(3)待(2)中的聚合物的酸值低于120mgKOH/g，降温，再加入配方量的环己烷-1,2-二羧酸二缩水甘油酯，继续保温反应；(4)待聚合物的酸值≤40mgKOH/g时，以15-20℃/h的速率升温，加入配方量的抗氧剂，真空反应以促使线性大分子聚酯形成；(5)待(4)中的聚合物的酸值≤18mgKOH/g,停止抽真空，然后加入配方量的封端剂间苯二甲酸进行羧基封端反应，升温并保温反应，待酸值达到48-53mgKOH/g停止反应，趁热高温出料，冷却，然后破碎造粒，获得聚酯树脂。优选的，上述的聚酯树脂的制备步骤如下：(1)将配方量的新戊二醇加入反应釜中，升温至135℃进行充分的熔融，再加入配方量的四氟丁二酸酐、单丁基氧化锡进行聚合反应，以10-12℃/h的速率逐渐升温至180℃，然后保温反应1-3h；(2)待聚合物的酸值低于15mgKOH/g时，加入配方量的己二酸及对苯二甲酸二缩水甘油酯，继续聚合反应，并以5-7℃/h的速率升温至220℃，并保温反应2-5h；(3)待(2)中的聚合物的酸值低于120mgKOH/g，降温至180-190℃，再加入配方量的环己烷-1,2-二羧酸二缩水甘油酯，继续保温反应3-6h；(4)待聚合物的酸值≤40mgKOH/g时，以15-20℃/h的速率升温至200-205℃，加入配方量的抗氧剂，同时启动真空系统使真空度保持在-0.095Mpa到-0.098Mpa之间，在200-205℃进行真空反应1-3h在促使线性大分子聚酯形成；(5)待(4)中的聚合物的酸值≤18mgKOH/g,停止抽真空，然后加入配方量的封端剂间苯二甲酸进行羧基封端反应，并以8-10℃/h的速率升温至225-230℃，保温反应2-4h，待酸值达到48-53mgKOH/g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，获得聚酯树脂。本专利技术所提供的长效耐候、抗氯盐腐蚀型聚酯粉末涂料的制备方法，包括以下的步骤：S1：将配方量的TGIC、均苯三甲酸三缩水甘油酯熔融，混合反应，获得改性固化剂；S2：将配方量的改性固化剂与聚酯树脂进行高速混合；S3：取S2中混合后的物料熔融挤出，并破碎得到一次挤出料；S4：将S3中的一次挤出料及粉末涂料配方中的其它物料称重后加入高速混合器内，启动混合装置，进行高速混合；S5：待S4中的物料混合均匀后，将其加入双螺杆挤出机进行熔融挤出；S6：将经过双螺杆挤出机熔融挤出的物料输送至带自来水冷却系统的压片机进行压片、粗破碎成颗粒；S7：用磨机将粗颗粒磨碎，通过磨机的引风系统将目标颗粒筛选出来进行收集，获得成品粉末涂料。优选的，S1中，熔融反应温度为105-110℃，熔融完全后，搅拌使其混合反应时间约为25-35min，以物料充分熔融为准。优选的，S2中，高速混合约15-30min。优选的，S3中，挤出段温度120-130℃，螺杆转速500-570rpm。优选的，上述的长效耐候、抗氯盐腐蚀型聚酯粉末涂料的制备方法，包括以下的步骤：S1：将配方量的TGIC、均苯三甲酸三缩水甘油酯加入反应釜中，逐渐加热至100-105℃，待物料熔融完全后，搅拌使其混合反应25-35min，趁热出料，冷却、粉碎成50-80目得到改性固化剂粉末；S2:将S1中得到的改性固化剂粉末与配方量的聚酯树脂称重加入高速混合器内，启动混合装置，高速混合15-30min；S3:待S2中的主要原料混合均匀后，将其加入双螺杆挤出机中进行熔融挤出，挤出段温度120-130℃,螺杆转速500-570rpm；然后冷却破碎成2-5mm的颗粒得到一次挤出料；S4:将本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.长效耐候、抗氯盐腐蚀型聚酯粉末涂料，其特征在于，所述的粉末涂料是通过以下的主要原料制备获得的：/n聚酯树脂530-560份，TGIC 45-60份，均苯三甲酸三缩水甘油酯10-15份，钛白粉120-180份，硫酸钡80-120份，增光剂8-12份，流平剂7-10份；以上份数为重量份；/n所述的聚酯树脂是采用以下摩尔份数的主要物料在高温下缩聚制备而成的，各主要物料的摩尔份数为：四氟丁二酸酐3-8、己二酸12-22、对苯二甲酸二缩水甘油酯7-15、新戊二醇10-20、环己烷-1,2-二羧酸二缩水甘油酯6-13、间苯二甲酸9-18。/n

【技术特征摘要】
1.长效耐候、抗氯盐腐蚀型聚酯粉末涂料，其特征在于，所述的粉末涂料是通过以下的主要原料制备获得的：
聚酯树脂530-560份，TGIC45-60份，均苯三甲酸三缩水甘油酯10-15份，钛白粉120-180份，硫酸钡80-120份，增光剂8-12份，流平剂7-10份；以上份数为重量份；
所述的聚酯树脂是采用以下摩尔份数的主要物料在高温下缩聚制备而成的，各主要物料的摩尔份数为：四氟丁二酸酐3-8、己二酸12-22、对苯二甲酸二缩水甘油酯7-15、新戊二醇10-20、环己烷-1,2-二羧酸二缩水甘油酯6-13、间苯二甲酸9-18。


2.如权利要求1所述的长效耐候、抗氯盐腐蚀型聚酯粉末涂料，其特征在于，所述的聚酯树脂在制备时采用了聚酯合成催化剂，所述的聚酯合成催化剂为单丁基氧化锡，用量为主要物料总质量的0.1-0.3％。


3.如权利要求1或2中任一项所述的长效耐候、抗氯盐腐蚀型聚酯粉末涂料，其特征在于，所述的聚酯树脂在制备时还采用了抗氧剂四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯，用量为所述主要物料总质量的0.2-0.5％。


4.如权利要求3所述的长效耐候、抗氯盐腐蚀型聚酯粉末涂料，其特征在于，所述的聚酯树脂的制备步骤如下：
(1)将配方量的新戊二醇加入反应釜中，升温使其熔融，再加入配方量的四氟丁二酸酐、单丁基氧化锡聚合反应，升温并保温反应；
(2)待聚合物的酸值低于15mgKOH/g时，加入配方量的己二酸及对苯二甲酸二缩水甘油酯，升温并保温使其继续聚合反应；
(3)待(2)中的聚合物的酸值低于120mgKOH/g，降温，再加入配方量的环己烷-1,2-二羧酸二缩水甘油酯，继续保温反应；
(4)待聚合物的酸值≤40mgKOH/g时，以15-20℃/h的速率升温，加入配方量的抗氧剂，真空反应以促使线性大分子聚酯形成；
(5)待(4)中的聚合物的酸值≤18mgKOH/g,停止抽真空，然后加入配方量的封端剂间苯二甲酸进行羧基封端反应，升温并保温反应，待酸值达到48-53mgKOH/g停止反应，趁热高温出料，冷却，然后破碎造粒，获得聚酯树脂。


5.如权利要求1所述的长效耐候、抗氯盐腐蚀型聚酯粉末涂料，其特征在于，所述的聚酯树脂的制备步骤如下：
(1)将配方量的新戊二醇加入反应釜中，升温至135℃进行充分的熔融，再加入配方量的四氟丁二酸酐、单丁基氧化锡进行聚合反应，以10-12℃/h的速率逐渐升温至180℃，然后保温反应1-3h；
(2)待聚合物的酸值低于15mgKOH/g时，加入配方量的己二酸及对苯二甲酸二缩水甘油酯，继续聚合反应，并以5-7℃/h的速率升温至220℃，并保温反应2-5h；
(3)待(2)中的聚合物的酸值低于120mgKOH/g，降温至180-190℃，再加入配方量的环己烷-1,2-二羧酸二缩水甘油酯，继续保温反应3-6h；
(4)待聚合物的酸值≤40mgKOH/g时，以15-20℃/h的速率升...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈君，徐友楼，鲍文鑫，吴有军，
申请(专利权)人：安徽鑫友高分子新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34