一种含二苯醚结构聚酯树脂和粉末涂料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种含二苯醚结构聚酯树脂和粉末涂料及其制备方法，该树脂内部结构单元含二苯醚结构；按照质量份数，该树脂由以下组分组成：芳香二元酸40

【技术实现步骤摘要】
一种含二苯醚结构聚酯树脂和粉末涂料及其制备方法


[0001]本专利技术属于聚酯树脂制备领域，具体涉及一种含二苯醚结构用聚酯树脂，以及基于该树脂制备的粉末涂料。

技术介绍

[0002]粉末涂料具有高生产效率、优良涂膜性能、生态环保和经济的特点，得到世界涂料和涂装行业的重视，并成为在各种涂料品种中发展速度最快的品种。其中，聚酯树脂为主要成分的热固性粉末涂料是粉末涂料主要品种，其市场份额已经达到50％左右。随着粉末涂料在新兴领域拓展，对聚酯产品在节能、耐候、耐腐蚀的性能和卷材、木材、集装箱等应用场景也提出了一些新要求。粉末涂料的低温化是限制粉末涂料应用领域拓展的主要瓶颈。通常情况下粉末涂料需要在180～200℃下经过10～20min才能固化，而一般工业用液体涂料在60～120℃下也只需要10～20min便能固化，因此限制了粉末涂料在热敏底材和大型钢结构件等涂装领域的应用。
[0003]国内外已有不少粉末涂料低温化专用树脂的专利技术，其中，US6555226通过采用较多(90％)间苯二甲酸单体替代对苯二甲酸来降低玻璃化转变温度和固化温度；US8901250采用混合低玻璃化转变温度(≤45℃)聚酯方法降低固化温度(150℃)；US9296917采用通过热自由基引发剂与无定形不饱和聚酯树脂反应的方法降低固化温度(130℃)；US9475956通过引入异山梨醇和环烷基二醇单体降低固化温度(140℃)；EP20070251729通过引入含磷聚酯降低固化温度；US20150024194合成酸值为约45至65的羧基官能聚酯树脂，实现能够在约120至135℃的温度下完全固化；CN201810327149.9合成的聚酯树脂链段中自带咪唑催化官能团，无需额外添加低温固化促进剂；CN201811320256.5引入8
‑
18mol％丝氨醇单体聚合，丝氨醇中的氨基带有碱性，具有固化促进的作用。
[0004]对应粉末涂料用聚酯树脂而言，降低熔融温度(T
m
)或熔体粘度是首要指标，其对粉末涂料降低固化温度和提高流平性能具有重要意义；提高或稳定玻璃化转变温度(T
g
)是必要指标，其对粉末涂料的储存稳定防止结块上具有指导意义。然而一般聚合物随着结构改变，T
m
和T
g
发生同时增加或减小的变化，即不能同时满足降低固化温度和提高流平性能和提高储存稳定性的双重要求，这也是聚酯树脂设计的最大困难。
[0005]4,4
’‑
二苯醚二甲酸是一种重要的高分子单体，主要用于制备高性能的聚苯并恶唑树脂，聚芳醛树脂，高性能纤维，绝缘材料以及热塑性液晶聚合物。在聚酯合成领域中，CN105440268将其用于合成脂肪族
‑
芳香族
‑
聚乳酸多嵌段共聚物，用于实现改性聚乳酸改性；WO2015016260A1将其用于合成较低分子量聚酯，应用于润滑油领域；CN106835331、CN106801265、CN106835336和CN106835334将其用于合成涤纶纤维，其刚性结构能够减弱纤维的挤出胀大效应，进而制备保形效果较好。
[0006]通常二苯醚结构具有较多芳环，被认为是刚性结构。研究认为部分刚性结构的引入会破坏了分子链的有序排列，因而增大了分子链间距离，导致分子间相互作用减弱粘度下降；但随着刚性结构持续增加，分子间摩擦阻力会显著提升反而会致使粘度增大。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是提供一种含二苯醚结构聚酯树脂和粉末涂料及其制备方法，将二苯醚结构引入粉末涂料用聚酯树脂中，通过调控结构的含量，实现玻璃化转变温度(Tg)变化不大的情况下，降低低温固化条件下的熔融粘度，较高的热稳定性。由该树脂制备的粉末涂料实现135℃进行低温固化，具有优异的储存稳定性以及漆膜的流平性，能解决了
技术介绍
中出现的问题。
[0008]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0009]一种含二苯醚结构聚酯树脂，该树脂内部结构单元含二苯醚结构；按照质量份数，该树脂由以下组分组成：芳香二元酸40
‑
60份、二元醇30
‑
40份、支化剂0.01
‑
2份、酸解剂0.01
‑
5份、酯化催化剂0.03
‑
0.2份、抗氧剂0.01
‑
1.5份、固化促进剂0.01
‑
1份。
[0010]所述树脂是端羧基聚酯树脂，其酸值范围为25
‑
55mgKOH/g。
[0011]优选的，所述芳香多元酸为对苯二甲酸和4,4'
‑
二苯醚二甲酸中的一种或者两者的混合物；若芳香多元酸为混合物，则芳香多元酸中4,4'
‑
二苯醚二甲酸的摩尔百分含量为0.01
‑
50％。
[0012]优选的，所述多元醇为新戊二醇、乙二醇、一缩二乙二醇、三缩四乙二醇、1,2
‑
丙二醇、1,3
‑
丙二醇、2
‑
甲基
‑
1,3
‑
丙二醇、1,3
‑
丁二醇、2
‑
甲基
‑
2,4
‑
戊二醇、2
‑
乙基
‑
1,3
‑
己二醇、1,4
‑
丁二醇中的一种或多种的混合。
[0013]优选的，所述支化剂为三羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷、1,2,5
‑
戊三醇、季戊四醇、一缩二丙三醇中的一种或者多种的混合。
[0014]优选的，所述酸解剂为间苯二甲酸、己二酸、偏苯三酸酐和马来酸酐中的一种或者多种的混合。
[0015]优选的，所述酯化催化剂为二丁基氧化锡、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多种的混合，酯化催化剂的用量是树脂的总质量的0.03
‑
0.2％wt。
[0016]优选的，所述抗氧剂为三(2,4
‑
二叔丁基苯基)亚磷酸酯、四[β
‑
(3,5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、β
‑
(3,5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苯基)丙酸十八碳醇酯的一种或者多种的混合，抗氧剂的使用量是树脂总质量的0.01
‑
1.5％wt。
[0017]优选的，所述固化促进剂为三苯基膦、三苯基乙基溴化膦；四乙基溴化铵、四丁基溴化铵、四丁基氯化铵，二月桂酸二丁基锡的一种或者多种的混合，固化促进剂的使用量是树脂总质量的0.01
‑
1％wt。
[0018]所述树脂的玻璃化转变温度Tg≥58℃，5％热失重温度>405.2℃，135℃时零剪切复数粘度<1750Pa.S。
[0019]一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含二苯醚结构聚酯树脂，其特征在于：该树脂内部结构单元含二苯醚结构；按照质量份数，该树脂由以下组分组成：芳香二元酸40
‑
60份、二元醇30
‑
40份、支化剂0.01
‑
2份、酸解剂0.01
‑
5份、酯化催化剂0.03
‑
0.2份、抗氧剂0.01
‑
1.5份、固化促进剂0.01
‑
1份。2.根据权利要求1所述的含二苯醚结构聚酯树脂，其特征在于：所述树脂是端羧基聚酯树脂，其酸值范围为25
‑
55mgKOH/g。3.根据权利要求1所述的含二苯醚结构聚酯树脂，其特征在于：所述芳香多元酸为对苯二甲酸和4,4'
‑
二苯醚二甲酸中的一种或者两者的混合物；若芳香多元酸为混合物，则芳香多元酸中4,4'
‑
二苯醚二甲酸的摩尔百分含量为0.01
‑
50％。4.根据权利要求1所述的含二苯醚结构聚酯树脂，其特征在于：所述多元醇为新戊二醇、乙二醇、一缩二乙二醇、三缩四乙二醇、1,2
‑
丙二醇、1,3
‑
丙二醇、2
‑
甲基
‑
1,3
‑
丙二醇、1,3
‑
丁二醇、2
‑
甲基
‑
2,4
‑
戊二醇、2
‑
乙基
‑
1,3
‑
己二醇、1,4
‑
丁二醇中的一种或多种的混合。5.根据权利要求1所述的含二苯醚结构聚酯树脂，其特征在于：所述支化剂为三羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷、1,2,5
‑
戊三醇、季戊四醇、一缩二丙三醇中的一种或者多种的混合；所述酸解剂为间苯二甲酸、己二酸、偏苯三酸酐和马来酸酐中的一种或者多种的混合；所述酯化催化剂为二丁基氧化锡、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多种的混合，酯化催化剂的用量是树脂的总质量的0.03
‑
0.2％wt；所述抗氧剂为三(2,4
‑
二叔丁基苯基)亚磷酸酯、四[β
‑
(3,5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、β
‑
(3,5
‑
二...

【专利技术属性】
技术研发人员：董黎明，陆言球，丁跃，周峰，李娟，王士凡，
申请(专利权)人：江苏达美瑞新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：