一种HAA固化粉末涂料用耐水煮高流平聚酯树脂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种HAA固化粉末涂料用耐水煮高流平聚酯树脂及其制备方法，该树脂由2,3,5,6

【技术实现步骤摘要】
一种HAA固化粉末涂料用耐水煮高流平聚酯树脂及其制备方法


[0001]本专利技术属于粉末涂料用聚酯树脂领域，具体涉及一种HAA固化粉末涂料用耐水煮高流平聚酯树脂及其合成方法。

技术介绍

[0002]户外粉末涂料体系按照其固化体系分为异氰尿酸三缩水甘油酯(TGIC)和羟烷基酰胺(HAA)两大类。TGIC具有三嗪环环氧结构，所制备的粉末涂料漆膜硬度高，板面清晰鲜艳，厚涂不起针孔，耐候好，耐黄变，固化速度具有可调节性；但是其具有生物致敏性和潜在的致癌性，欧盟已经明确规定，不得将其作为粉末涂料的固化剂；另外，由于它与聚酯具有很好的相容性，小分子的TGIC加入聚酯中后会产生较强的增塑效果，因此TGIC会大大降低粉末Tg，进而影响其储存稳定性。HAA具有高活性的酰胺羟基结构，具有节能、无毒、机械性能的优点，此外，它与聚酯相容性较差，基本不降低粉末Tg，因此不影响粉末的储存稳定性；同时因其本身固有的化学结构，即使在没有催化剂的条件下，其固化速度依然很快，所得涂层流平得不到令人满意的效果；此外，由于HAA中间具有四个亚甲基结构，导致其涂层漆膜玻璃化转变温度低，耐水煮性能不好。因此亟需合成一种耐水煮好、流平优异的HAA固化体系的聚酯树脂。
[0003]中国专利CN107254035A公开了一种β羟烷基酰胺固化耐水性好的粉末涂料用聚酯树脂及其制备方法，该专利技术采用常规多元醇、多元酸、氢化二聚酸在锡类催化剂作用下两步法合成聚酯树脂，所得粉末涂层具有优异的水煮、流平和丰满度。该专利技术主要依靠氢化二聚酸得到耐水煮型聚酯，该树脂酸值较低，后期和HAA固化交联密度低，对耐水煮可能不利；此外聚酯Tg低，可能影响储存稳定性，同时对残留羟值并没有提及。中国专利CN101735431A公开了一种耐水煮性能佳的耐候型聚酯树脂及其制备方法，该专利技术采用一般的二元酸、多元醇在催化剂作用下，经过两步法合成聚酯树脂，该树脂具有高的Tg和合适的粘度，所得TGIC粉末涂层水煮、流平和机械性能优良。该聚酯主要用于TGIC固化，于环保不利，同时它并没有提及与HAA固化后所得涂层耐水煮和流平性能。

技术实现思路

[0004]为了解决上述技术难题，本专利技术目的在于提供一种HAA固化粉末涂料用耐水煮高流平聚酯树脂，所得聚酯树脂产品具有很好的耐水煮性，极佳的流平性能以及表面细腻度。
[0005]为得到上述聚酯，采用如下技术方案：
[0006]一种HAA固化粉末涂料用耐水煮高流平聚酯树脂，其特征在于，所述聚酯树脂由主要原料2,3,5,6
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四氟对苯二甲酸、四氢苯酐、间苯二甲酸、异山梨醇、2,5
‑
2(N
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十二烷基甲酰胺)
‑
对苯二甲酸、新戊二醇、2,2,3,3
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四氟
‑
1,4
‑
丁烷二醇、2,2,3,3,4,4
‑
六氟
‑
1,5
‑
戊二醇缩聚制备。
[0007]所述原料的组成如下：
[0008][0009]其中，为了实现好的耐水煮性能，本专利技术采用含氟疏水性单体、耐水性好的常规单体进行共聚得到低聚物，同时将合成的含长侧链的2,5
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2(N
‑
十二烷基甲酰胺)
‑
对苯二甲酸加入其中封端，然后真空缩聚，得到耐水煮性能较好的聚酯；最后再通过硅烷偶联剂的辅助搭配，使所得聚酯粉末涂层耐水煮更好。此外，由于2,5
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2(N
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十二烷基甲酰胺)
‑
对苯二甲酸的长碳链烷烃基结构对其两个羧基具有很大的空间位阻效应，能够极大减慢该端位羧基和HAA羟基的反应速度，由此使得粉末涂层具有优异的流平性能和表面细腻度，同时由于其刚性结构，保证了体系的储存稳定性。
[0010]作为优选，所述聚酯合成中加入催化剂的量为总物料摩尔数的0.05
‑
0.3％；
[0011]优选地，所述聚酯合成中的催化剂为锆酸四正丙酯；
[0012]优选地，合成中为防止物料黄变，还加入总物料摩尔数的0.05
‑
0.15％的抗氧剂；
[0013][0014]优选地，所述抗氧剂为DSTP。
[0015]2,5
‑
2(N
‑
十二烷基甲酰胺)
‑
对苯二甲酸2,5
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2(N
‑
十二烷基甲酰胺)
‑
对苯二
[0016]甲酸结构简式如下：
[0017][0018]优选地，2,5
‑
2(N
‑
十二烷基甲酰胺)
‑
对苯二甲酸采用如下制备方法：将均苯四甲酸酐溶液缓慢滴加到十二烷伯胺溶液中酰胺化脱水反应，然后经过分离提纯得到2,5
‑
2(N
‑
十二烷基甲酰胺)
‑
对苯二甲酸。
[0019]作为优选，均苯四甲酸酐和十二烷伯胺的摩尔比为1:2；
[0020]优选地，溶解均苯四甲酸酐和十二烷伯胺的溶剂为丙酮或四氢呋喃；
[0021]优选地，酰胺化反应的温度为25
‑
35℃，自动加液器滴加速度为40
‑
60滴/min。
[0022]本专利技术另一目的在于提供一种HAA固化粉末涂料用耐水煮高流平聚酯树脂的制备方法，包含如下步骤：
[0023](1)按配方量，将新戊二醇、2,2,3,3
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四氟
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1,4
‑
丁烷二醇、2,2,3,3,4,4
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六氟
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1,5
‑
戊二醇加入四口烧瓶中，搅拌加热熔融；
[0024](2)向步骤(1)混合物中加入2,3,5,6
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四氟对苯二甲酸和锆酸四正丙酯，通保护
气，升温酯化直至物料澄清透明；
[0025](3)向步骤(2)所得低聚物中加入间苯二甲酸、四氢苯酐和异山梨醇，继续酯化直至反应体系无馏出物出来；
[0026](4)加入抗氧剂DSTP，真空缩聚，待反应物料酸值小于8mgKOH/g即停止；
[0027](5)加入2,5
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2(N
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十二烷基甲酰胺)
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对苯二甲酸，缓慢与聚酯酯化反应，当体系无馏出物时，检测物料酸值43
‑
49mgKOH/g，进一步真空直至物料酸值为33
‑
37mgKOH/g即停止；
[0028](6)降温，加入助剂出料。
[0029]作为优选，步骤(1)中搅拌转速为100
‑
180转/min，优选为150转/min。
[0030]作为优选，步骤(2)中保护气为氮气或氩气，优选为氮气。
[0031]优选地，全过程酯化温度为235
‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种HAA固化粉末涂料用耐水煮高流平聚酯树脂，其特征在于，所述聚酯树脂由主要原料2,3,5,6
‑
四氟对苯二甲酸、四氢苯酐、间苯二甲酸、异山梨醇、2,5
‑
2(N
‑
十二烷基甲酰胺)
‑
对苯二甲酸、新戊二醇、2,2,3,3
‑
四氟
‑
1,4
‑
丁烷二醇、2,2,3,3,4,4
‑
六氟
‑
1,5
‑
戊二醇缩聚制备。2.依据权利要求1所述的聚酯树脂，其特征在于，所述原料的组成如下：3.根据权利要求1或者2所述的HAA固化粉末涂料用耐水煮高流平聚酯树脂，其特征在于，所述聚酯合成中加入催化剂的量为总物料摩尔数的0.05
‑
0.3％；优选地，所述聚酯合成中的催化剂为锆酸四正丙酯；优选地，合成中为防止物料黄变，还加入总物料摩尔数的0.05
‑
0.15％的抗氧剂；优选地，所述抗氧剂为DSTP。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的聚酯树脂，其特征在于，2,5
‑
2(N
‑
十二烷基甲酰胺)
‑
对苯二甲酸结构简式如下：优选地，2,5
‑
2(N
‑
十二烷基甲酰胺)
‑
对苯二甲酸采用如下制备方法：将均苯四甲酸酐溶液缓慢滴加到十二烷伯胺溶液中酰胺化脱水反应，然后经过分离提纯得到2,5
‑
2(N
‑
十二烷基甲酰胺)
‑
对苯二甲酸。5.根据权利要求4所述的聚酯树脂，其特征在于均苯四甲酸酐和十二烷伯胺的摩尔比为1:2；优选地，溶解均苯四甲酸酐和十二烷伯胺的溶剂为丙酮或四氢呋喃；优选地，酰胺化反应的温度为25
‑
35℃，加液器滴加速度为40
‑
60滴/min。6.依据权利要求1
‑
5任一项所述的聚酯树脂制备方法包含如下步骤：(1)按配方量，将新戊二醇、2,2,3,3
‑
四氟
‑
1,4
‑
丁烷二醇、2,2,3,3,4,4
‑...

【专利技术属性】
技术研发人员：许国徽，贾林，孙杰风，褚海涛，
申请(专利权)人：浙江光华科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：