一种不含有机锡的生物基低温固化粉末涂料树脂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种不含有机锡的生物基低温固化粉末涂料树脂及其制备方法，该树脂包括以下质量份的组分：多元醇25～45份，其中生物基多元醇8～12份；多元酸40～60份，其中生物基多元酸6～12份；酸化封端剂5～20份；非有机锡催化剂0.03～0.12份；抗氧剂0.01～0.05份；固化促进剂0.5～1.5份，各组分经过熔融、高温聚合制成酸值为64～74mgKOH/g，粘度为4500～6500mPas@175℃，玻璃化转变温度为48～62℃的不含有机锡的生物基低温固化粉末涂料树脂。由于采用了部分生物基的多元醇和多元酸，减少了对石化原料的依赖性，同时具有部分可降解性，产品性能与完全采用石化原料制备的产品性能一致，且不含有机锡，可以满足家具、家装方面MDF的应用，应用前景广阔。应用前景广阔。

【技术实现步骤摘要】
一种不含有机锡的生物基低温固化粉末涂料树脂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及粉末涂料领域，尤其涉及一种不含有机锡的生物基低温固化粉末涂料树脂及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着社会经济的发展，人们生活水平越来越高，人们健康生活意识的提高，以及在越来越严苛的环保法规，对涂料的发展也提出了越来越高的要求，使传统涂料的应用受到越来越多的限制，使得现代涂料向着高性能、高效能、高环保以及高装饰性等多功能为一体的方向发展。
[0003]现有的涂料树脂所采用的原料都来自于石化产品，而石化材料具有不可再生性，随着人类使用量的不断增加，石化材料的存储量将会越来越少，最终将消耗殆尽。为了能够实现可持续性发展，必须开发利用可持续发展的原料以替代现有的石化原料。因此，以生物基原料替代部分的石化原料制备涂料树脂将成为未来的发展方向。在公开号CN 107163234A的中国专利申请中，提出用生物基多元醇和生物基多元酸完全替代石化原料多元醇和多元酸，但是由于完全使用生物基多元醇和多元酸制备的粉末涂料树脂，其性能将会受到很大的影响，特别是机械性能和耐老化性能，无法与现有的采用石化原料制备的产品相比较。
[0004]现有的粉末涂料树脂在制备时所采用的催化剂一般是有机锡催化剂，但此类催化剂对人身健康存在一定的隐患。
[0005]有鉴于此，特提出本专利技术。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是提供了一种不含有机锡的生物基低温固化粉末涂料树脂及其制备方法，在性能与采用石化基原料制备的粉末涂料树脂的性能一致的前提下，减少石化基多元醇和多元酸的使用，且不含有有机锡催化剂，能减少对人身健康的影响，进而解决现有技术中存在的上述技术问题。
[0007]本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：
[0008]一种不含有机锡的生物基低温固化粉末涂料树脂，包括按质量份计的以下组分：
[0009]多元醇：25～45份，该多元醇中8～12份为生物基多元醇；
[0010]多元酸：40～60份，该多元酸中6～12份为生物基多元酸；
[0011]酸化封端剂：5～20份；
[0012]非有机锡催化剂：0.03～0.12份；
[0013]抗氧剂：0.01～0.05份；
[0014]固化促进剂：0.5～1.5份；
[0015]将上述组分经熔融高温酯化脱水、真空缩聚、出料、冷却和破碎后，即得到酸值为
64～74mgKOH/g，粘度为4500～6500mPas@175℃，玻璃化转变温度为48～62℃的不含有机锡的生物基低温固化粉末涂料树脂。
[0016]优选的，所述的多元醇为新戊二醇、三羟甲基丙烷、二乙二醇、1,4
‑
丁二醇中的一种或几种和生物基多元醇的混合物；所述生物基多元醇为乙二醇、2
‑
甲基
‑
1,3
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丙二醇、丙三醇、异山梨醇中的一种或几种的混合物。
[0017]优选的，所述的多元酸为对苯二甲酸、间苯二甲酸中的一种或几种和生物基多元酸的混合物，所述生物基多元酸为己二酸、癸二酸、壬二酸、琥珀酸和衣康酸中的一种或几种的混合物。
[0018]优选的，所述的酸化封端剂为偏苯三酸酐、均苯四酸酐、己二酸中的一种或几种的混合物。
[0019]优选的，所述的非有机锡催化剂为草酸亚锡、辛酸亚锡中一种或两种的混合物。
[0020]优选的，所述的抗氧剂为亚磷酸、亚磷酸三苯酯中的一种或两种的混合物。
[0021]优选的，所述的固化促进剂为三苯基乙基溴化膦、丁基三苯基氯化磷中的一种或两种的混合物。
[0022]一种本专利技术所述的不含有机锡的生物基低温固化粉末涂料树脂的制备方法，包括以下步骤：
[0023]按本专利技术所述的不含有机锡的生物基低温固化粉末涂料树脂的原料比例取各原料，先将含有生物基多元醇的多元醇加入反应釜中，通入氮气并加热升温至100～120℃熔融，加入含有生物基多元酸的多元酸和非有机锡催化剂，继续升温至160～200℃开始酯化反应并蒸馏出水，控制升温速度使得分馏柱柱顶温度不超过102℃，升温至230～250℃继续酯化反应10～12小时，待酸值达到10～14mgKOH/g时，降温至220～230℃，在氮气保护下加入抗氧剂，并进行真空缩聚，真空度为
‑
0.095～
‑
0.1MPa，缩聚时间为2～4小时，当酸值达到0.5～3mgKOH/h，粘度达到1000～2000mPas@175℃时停止缩聚；
[0024]通入氮气破真空，同时降温至200～210℃，在氮气保护下加入酸化封端剂，搅拌反应2～3小时后，当酸值达到64～74mgKOH/g，粘度4500～6500mPas@175℃时，反应结束，加入固化促进剂搅拌0.5～1小时，最后经过出料、冷却、破碎、包装等工艺，即制得玻璃化转变温度为48～62℃的不含有机锡的生物基低温固化粉末涂料树脂。
[0025]与现有技术相比，本专利技术所提供的不含有机锡的生物基低温固化粉末涂料树脂及其制备方法，其有益效果包括：
[0026]通过在多元醇中加入特定用量的生物基多元醇，在多元酸中加入特定用量的生物基多元酸，实现了用一定量的生物基多元醇和生物基多元酸替代石化基的多元醇和多元酸，并且反应的催化剂采用的是非有机锡催化剂，对人体没有危害，制得的低温固化粉末涂料树脂的具有优异耐冲击性能、耐化学性能，能很好的满足实木家具、MDF板材涂料的使用要求，并且该低温固化粉末涂料树脂可以实现在110～140℃低温下固化，与180～200℃高温条件固化相比，具有节能减排、固化效率高、适用性广的特点。
具体实施方式
[0027]下面结合本专利技术的具体内容，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例，这并不构成
对本专利技术的限制。基于本专利技术的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术的保护范围。
[0028]首先对本文中可能使用的术语进行如下说明：
[0029]术语“和/或”是表示两者任一或两者同时均可实现，例如，X和/或Y表示既包括“X”或“Y”的情况也包括“X和Y”的三种情况。
[0030]术语“包括”、“包含”、“含有”、“具有”或其它类似语义的描述，应被解释为非排它性的包括。例如：包括某技术特征要素(如原料、组分、成分、载体、剂型、材料、尺寸、零件、部件、机构、装置、步骤、工序、方法、反应条件、加工条件、参数、算法、信号、数据、产品或制品等)，应被解释为不仅包括明确列出的某技术特征要素，还可以包括未明确列出的本领域公知的其它技术特征要素。
[0031]术语“由
……
组成”表示排除任何未明确列出的技术特征要素。若将该术语用于权利要求中，则该术语将使权利要求成为封闭式，使其不包含除明确列出的技术特征要素以外的技术特征要素，但与其相关的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种不含有机锡的生物基低温固化粉末涂料树脂，其特征在于，包括按质量份计的以下组分：多元醇：25～45份，该多元醇中8～12份为生物基多元醇；多元酸：40～60份，该多元酸中6～12份为生物基多元酸；酸化封端剂：5～20份；非有机锡催化剂：0.03～0.12份；抗氧剂：0.01～0.05份；固化促进剂：0.5～1.5份；将上述组分经熔融高温酯化脱水、真空缩聚、出料、冷却和破碎后，即得到酸值为64～74mgKOH/g，粘度为4500～6500mPas@175℃，玻璃化转变温度为48～62℃的不含有机锡的生物基低温固化粉末涂料树脂。2.根据权利要求1所述的不含有机锡的生物基低温固化粉末涂料树脂，其特征在于，所述多元醇为新戊二醇、三羟甲基丙烷、二乙二醇、1,4
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丁二醇中的一种或几种和生物基多元醇的混合物；所述生物基多元醇为乙二醇、2
‑
甲基
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1,3
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丙二醇、丙三醇、异山梨醇中的一种或几种的混合物。3.根据权利要求1所述不含有机锡的生物基低温固化粉末涂料树脂，其特征在于，所述多元酸为对苯二甲酸、间苯二甲酸中的一种或几种和生物基多元酸的混合物，所述生物基多元酸为己二酸、癸二酸、壬二酸、琥珀酸和衣康酸中的一种或几种的混合物。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的不含有机锡的生物基低温固化粉末涂料树脂，其特征在于，所述酸化封端剂为偏苯三酸酐、均苯四酸酐、己二酸中的一种或几种的混合物。5.根据权利要求1
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3任一项所述的不含有机锡的生物基低温固化粉末涂料树脂，其特征在于，所述非有机锡催化剂为草酸亚锡、辛酸亚锡中一种或两种的混合物...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋继瑞，周琦，邓煜东，俞从昀，
申请(专利权)人：江苏睿浦树脂科技有限公司，
类型：发明
国别省市：