一种高涂层Tg抗划伤不含TMA的聚酯树脂及其制备方法、一种粉末涂料技术

本发明专利技术提供了一种高涂层Tg抗划伤不含TMA的聚酯树脂及其制备方法、一种粉末涂料，该聚酯树脂由二元醇2.8

【技术实现步骤摘要】
一种高涂层Tg抗划伤不含TMA的聚酯树脂及其制备方法、一种粉末涂料


[0001]本专利技术属于涂料
，具体涉及一种高涂层Tg抗划伤不含TMA的聚酯树脂及其制备方法、一种粉末涂料。

技术介绍

[0002]聚酯/环氧型粉末涂料所用聚酯树脂，合成原料多半会用到偏苯三酸酐(TMA)，且用量较大，TMA具有很高的反应活性，能够很好的用于改善粉末涂料的各项性能，但是它是一种对人体有害的物质。欧盟官方公报发布指令，将TMA确定为SVHC物质。根据REACH法规第57(f)条，偏苯三酸酐因其呼吸致敏特性，被确定为高度关注物质。数据显示如果暴露时间延长，且不采取干预措施，偏苯三酸酐会对肺功能造成严重和永久性损害。
[0003]聚酯树脂行业在不含TMA的聚酯研发上做了许多工作，在此类聚酯树脂的合成中，通常是采用对苯二甲酸、间苯二甲酸、己二酸等来取代TMA，研究发现，合成原料中大量TMA的移除，导致涂层Tg大幅度下降，即使提高聚酯树脂的Tg，也无法有效地提高涂层Tg。涂层Tg是粉末涂料的一项重要指标，可以在一定程度上反应固化后涂层的硬度、耐划伤、抗涂鸦等性能。
[0004]目前，市场上也陆续推出了一些TMA
‑
Free型产品，但这些产品多数由于TMA的去除，体系交联密度大大降低，固化后的涂层Tg降低幅度较大，涂层抗划伤性能大大减弱，成品在运输、移动过程中，受到剐蹭后涂层表面极易造成损伤，影响产品美观和使用寿命。
[0005]如何在不使用TMA的前提下，制备出高涂层Tg抗划伤的混合型粉末涂料用聚酯树脂是一个急需解决的难题。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种高涂层Tg抗划伤不含TMA的聚酯树脂及其制备方法，选取三元醇、羟基特戊酸新戊二醇单酯、高活性封端剂等原料来提高粉末涂料反应活性及体系交联密度，采用二次封端工艺改变分子结构，使分子链末端具有较多的高活性官能团，获得高涂层Tg抗划伤不含TMA的粉末涂料用聚酯树脂。
[0007]本专利技术提供的一种粉末涂料，采用上述高涂层Tg抗划伤不含TMA的聚酯树脂制备得到，将上述不含TMA聚酯树脂应用于混合型粉末涂料，流平好，机械性能优，且涂层Tg在现有不含TMA体系的基础上提高5℃以上，具有良好的抗划伤性能，大大降低涂层在运输、移动过程中的磨损。
[0008]本专利技术具体技术方案如下：
[0009]一种高涂层Tg抗划伤不含TMA的聚酯树脂，包括以下质量份原料：
[0010]二元醇2.8
‑
3.3份、三元醇0.2
‑
0.4份、多元酸5.6
‑
6.1份、羟基特戊酸新戊二醇单酯0.001
‑
0.3份、酯化催化剂0.008
‑
0.012份、一次封端剂0.7
‑
1.0份、二次封端剂0.2
‑
0.5份、固化促进剂0.02
‑
0.05份、抗氧剂0.03
‑
0.08份。
[0011]所述二元醇为新戊二醇与2
‑
甲基
‑
1,3
‑
丙二醇、乙二醇或环己烷二甲醇中的一种或几种的混合物；
[0012]优选的，所述新戊二醇、2
‑
甲基
‑
1,3
‑
丙二醇、乙二醇、环己烷二甲醇的质量比为2.0
‑
2.5：0
‑
0.3：0.5
‑
1.0：0
‑
0.3；
[0013]所述三元醇为三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷中的一种或几种的混合物；
[0014]优选的，所述三羟甲基乙烷和三羟甲基丙烷可按照任意比例混合；
[0015]所述多元酸为对苯二甲酸或对苯二甲酸与间苯二甲酸的混合物；
[0016]所述酯化催化剂为单丁基氧化锡或草酸亚锡；
[0017]所述一次封端剂为间苯二甲酸、己二酸、1,4
‑
环己烷二甲酸中的一种或几种；
[0018]所述间苯二甲酸、己二酸、1,4
‑
环己烷二甲酸的质量比为0.6
‑
0.9：0
‑
0.3：0
‑
0.3；
[0019]所述二次封端剂为均苯三甲酸、富马酸、马来酸酐中的一种或几种；
[0020]所述均苯三甲酸、富马酸、马来酸酐的质量比为0
‑
0.3:0
‑
0.3:0
‑
0.3，三者不同时为0。
[0021]所述固化促进剂为四乙基溴化铵、四甲基溴化铵、苄基三乙基氯化铵、三苯基乙基溴化膦中的一种或几种；
[0022]所述抗氧剂为168、1076、626、1010中的一种或几种。
[0023]本专利技术提供的一种高涂层Tg抗划伤不含TMA的聚酯树脂的制备方法，包括以下步骤：
[0024]1)将配方量的二元醇、三元醇投入反应釜中，加热至100
‑
150℃熔化，开启搅拌，再加入羟基特戊酸新戊二醇单酯、多元酸和酯化催化剂，升温至240
‑
247℃维持反应至酸值为18
‑
23mgKOH/g；
[0025]2)然后降温至220
‑
230℃，投入配方量一次封端剂，升温至240
‑
245℃，维持1.5
‑
2.5h后降温至220
‑
230℃并投入配方量二次封端剂，维持至酸值为78
‑
85mgKOH/g；
[0026]3)在
‑
0.1MPa、220
‑
230℃条件下抽真空2
‑
4h，得到酸值为68
‑
75mgKOH/g，粘度为2500
‑
5000mPa
·
s的端羧基聚合物；
[0027]4)最后投入固化促进剂和抗氧剂，维持15
‑
30min，即得到高涂层Tg、抗划伤且不含TMA的粉末涂料用聚酯树脂。
[0028]通过以上方法制备的高涂层Tg抗划伤不含TMA的聚酯树脂，酸值为68
‑
75mgKOH/g，粘度为2500
‑
5000mPa
·
s，软化点为105
‑
115℃，玻璃化温度为57
‑
62℃。
[0029]主体合成过程，第一步醇和酸发生酯化反应(可逆)，生成端羟基聚酯，维持温度可在一定范围，过低反应过慢，过高则易变色、发生副反应；第二步封端剂封端生成低分子量的端羧基聚酯，维持温度以免影响反应进行(维持温度根据原材料的反应活性来确定)；第三步真空进一步缩聚，提高分子量。粉末涂料中聚酯树脂与固化剂固化比例由最终酸值决定，确定的固化比例要求酸值控制在合理范围内。
[0030]本专利技术提供的一种粉末涂料本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高涂层Tg抗划伤不含TMA的聚酯树脂，其特征在于，所述聚酯树脂包括以下质量份原料：二元醇2.8
‑
3.3份、三元醇0.2
‑
0.4份、多元酸5.6
‑
6.1份、羟基特戊酸新戊二醇单酯0.001
‑
0.3份、酯化催化剂0.008
‑
0.012份、一次封端剂0.7
‑
1.0份、二次封端剂0.2
‑
0.5份、固化促进剂0.02
‑
0.05份、抗氧剂0.03
‑
0.08份。2.根据权利要求1所述的聚酯树脂，其特征在于，所述二元醇为新戊二醇与2
‑
甲基
‑
1,3
‑
丙二醇、乙二醇或环己烷二甲醇中的一种或几种的混合物。3.根据权利要求1或2所述的聚酯树脂，其特征在于，所述三元醇为三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷中的一种或几种的混合物。4.根据权利要求1所述的聚酯树脂，其特征在于，所述多元酸为对苯二甲酸或对苯二甲酸与间苯二甲酸的混合物。5.根据权利要求1所述的聚酯树脂，其特征在于，所述一次封端剂为间苯二甲酸、己二酸、环己烷二甲酸中的一种或几种。6.根据权利要求5所述的聚酯树脂，其特征在于，所述间苯二甲酸、己二酸、1,4
‑
环己烷二甲酸的质量比为0.6
‑
0.9：0
‑
0.3：0
‑
0.3。7.根据权利要求1所述的聚酯树脂，其特征在于，所述二次封端剂为均苯三甲酸、富马酸、马来酸酐中的一种或几种。8.一种权利要求1
‑
7任一项所...

【专利技术属性】
技术研发人员：翟春海，冯跃华，周韦明，焦金牛，郭可可，
申请(专利权)人：安徽神剑新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：