一种抗厚涂针孔型自固化粉末涂料用聚酯树脂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种抗厚涂针孔型自固化粉末涂料用聚酯树脂，该聚酯树脂使用包括对苯二甲酸

【技术实现步骤摘要】
一种抗厚涂针孔型自固化粉末涂料用聚酯树脂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及粉末涂料
，具体地，涉及一种抗厚涂针孔型自固化粉末涂料用聚酯树脂及其制备方法，以及在粉末涂料体系中的应用
。

技术介绍

[0002]粉末涂料作为环保型
、
无溶剂污染的涂料，在减碳的大背景下发展迅速
。
粉末涂料的成分主要包括树脂
、
固化剂
、
助剂及填料等，由于树脂与固化剂是主要成膜物质，且固化剂用量较少，其在制备粉末涂料的过程中，往往会存在混合不均匀等问题，导致批次稳定性下，未有效混匀的位置固化不充分，冲击等一系列力学性能难以达到要求，且高流平的涂膜也难以实现
。
为了解决这一问题，
ZL201910969971.X
尝试采用双釜联用的方式实现了自固化聚酯树脂的生产，在常规涂膜厚度
(80
μ
m)
下，涂膜光泽及流平较好；但是该技术采用的是羧基聚酯与羟基聚酯分批制备的方式，最终再实现熔融共混，制备工艺繁琐复杂，且在应用过程中无法解决高温成膜固化过程中产生小分子水逸出的问题，导致厚涂
(
涂膜厚度
120
μ
m
及其以上
)
出现严重针孔的缺陷等
。

技术实现思路

[0003]针对目前自固化粉末涂料用聚酯树脂存在的不足，本专利技术使用包括对苯二甲酸
、
二甘醇
、
己二酸<br/>、
三羟甲基丙烷
、
新戊二醇
、
甲苯
‑
2,4
‑
二异氰酸酯
、
己内酰胺在内的原料来进行聚合得到
。
首先采用甲苯
‑
2,4
‑
二异氰酸酯与己内酰胺得到部分封端的产物，然后接枝到羟基封端的聚酯树脂上最终得到产品；该产品自身链段结构中带有适量的活性羟基及封闭的异氰酸酯基团，在高温下异氰酸酯的封闭基团会解封，然后与链段中的活性羟基发生自固化得到涂膜
。
由于自固化是采用异氰酸酯与羟基交联的方式进行，不是羟基与羧基反应，没有小分子水逸出，因此，本专利技术产品固化后的涂膜耐厚涂针孔性能出色，可以实现厚涂
(150
μ
m)
基本无针孔现象，且流平等级高，无需额外使用固化剂，且制备的粉末涂料产品批次稳定性好
。
[0004]本专利技术涉及一种抗厚涂针孔型自固化粉末涂料用聚酯树脂，所述原料包括以摩尔份计的如下原料：
[0005][0006]原料中还包括催化剂
、
抗氧剂；
[0007]其中，催化剂分两次使用，催化甲苯
‑
2,4
‑
二异氰酸酯封端时其用量为甲苯
‑
2,4
‑
二异氰酸酯质量的
0.05
‑
0.1
％；催化聚酯合成时其用量为对苯二甲酸质量的
0.12
‑
0.2
％；
[0008]优选的，催化剂为二月桂酸二丁基锡；所述原料中，己内酰胺与甲苯
‑
2,4
‑
二异氰酸酯的摩尔比为1‑
1.05
：1；抗氧剂为抗氧剂
1010
，即四
[
β
‑
(3
，5‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苯基
)
丙酸
]季戊四醇酯，用量为原料总摩尔量的
0.15
‑
0.3
％
。
[0009]所述抗厚涂针孔型自固化粉末涂料用聚酯树脂的制备方法，包括以下步骤：
[0010]A、
将配方量的甲苯
‑
2,4
‑
二异氰酸酯及催化剂加入反应釜1中，搅拌并升温，然后加入配方量的己内酰胺进行保温封端反应，当己内酰胺已经转化
97
％以上时，停止反应，得到甲苯
‑
2,4
‑
二异氰酸酯与己内酰胺部分封端的中间体产物；
[0011]B、
向反应釜2内加入配方量的二甘醇及催化剂，搅拌并升温，然后加入配方量的对苯二甲酸及己二酸，逐步升温后，进行保温反应；
[0012]C、
待聚合物的酸值达到
80
‑
95mgKOH/g
时，加入配方量的三羟甲基丙烷，继续进行扩链聚合反应；
[0013]D、
取样检测聚合物的酸值，待聚合物的酸值达到
48
‑
57mgKOH/g
时，降温，然后加入配方量的新戊二醇，继续保温进行羟基封端反应；
[0014]E、
待聚合物的酸值＜
3mgKOH/g
时，加入配方量的抗氧化剂，搅拌均匀后，启动真空系统
,
减压脱除过量未反应的新戊二醇；
[0015]F、
待无明显的馏出物被蒸出后，停止真空，同时降温，加入步骤
A
中合成得到的甲苯
‑
2,4
‑
二异氰酸酯与己内酰胺部分封端的中间体产物，继续保温反应；
[0016]G、
待活性异氰酸酯已经全部反应接枝到羟基聚酯树脂后，停止反应，高温出料并冷却聚酯树脂，造粒即得自固化聚酯树脂
。
[0017]进一步的，如上所述抗厚涂针孔型自固化粉末涂料用聚酯树脂的制备方法，包括以下步骤：
[0018]A、
将配方量的甲苯
‑
2,4
‑
二异氰酸酯及催化剂加入反应釜1中，启动搅拌，并升温至
120
‑
130℃
，然后加入配方量的己内酰胺，进行保温封端反应，取样检测游离的己内酰胺的含量，当己内酰胺已经转化
97
％以上时，停止反应，得到甲苯
‑
2,4
‑
二异氰酸酯与己内酰胺部分封端的中间体产物；
[0019]B、
向反应釜2内加入配方量的二甘醇及催化剂，启动搅拌并升温至
120
‑
130℃
，然后加入配方量的对苯二甲酸及己二酸，逐步升温至
220
‑
230℃
，并进行保温反应；
[0020]C、
取样检测聚合物的酸值，待聚合物的酸值达到
80
‑
95mgKOH/g
时，加入配方量的三羟甲基丙烷，继续在
220
‑
230℃
进行扩链聚合反应；
[0021]D、
取样检测聚合物的酸值，待聚合物的酸值达到
48
‑
57mgKOH/g
时，降温至
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种抗厚涂针孔型自固化粉末涂料用聚酯树脂，其特征在于，所述原料包括以摩尔份计的如下原料：原料中还包括催化剂
、
抗氧剂；其中，催化剂分两次使用，催化甲苯
‑
2,4
‑
二异氰酸酯封端时其用量为甲苯
‑
2,4
‑
二异氰酸酯质量的
0.05
‑
0.1
％；催化聚酯合成时其用量为对苯二甲酸质量的
0.12
‑
0.2
％
。2.
如权利要求1所述一种抗厚涂针孔型自固化粉末涂料用聚酯树脂，其特征在于，催化剂为二月桂酸二丁基锡
。3.
如权利要求1所述一种抗厚涂针孔型自固化粉末涂料用聚酯树脂，其特征在于，所述原料中，己内酰胺与甲苯
‑
2,4
‑
二异氰酸酯的摩尔比为
(1
‑
1.05)
：
1。4.
如权利要求1所述一种抗厚涂针孔型自固化粉末涂料用聚酯树脂，其特征在于，抗氧剂为抗氧剂
1010
，用量为原料总摩尔量的
0.15
‑
0.3
％
。5.
一种权利要求1‑4任一项所述的抗厚涂针孔型自固化粉末涂料用聚酯树脂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、
将配方量的甲苯
‑
2,4
‑
二异氰酸酯及催化剂加入反应釜1中，搅拌并升温，然后加入配方量的己内酰胺进行保温封端反应，当己内酰胺已经转化
97
％以上时，停止反应，得到甲苯
‑
2,4
‑
二异氰酸酯与己内酰胺部分封端的中间体产物；
B、
向反应釜2内加入配方量的二甘醇及催化剂，搅拌并升温，然后加入配方量的对苯二甲酸及己二酸，逐步升温后，进行保温反应；
C、
待聚合物的酸值达到
80
‑
95mgKOH/g
时，加入配方量的三羟甲基丙烷，继续进行扩链聚合反应；
D、
取样检测聚合物的酸值，待聚合物的酸值达到
48
‑
57mgKOH/g
时，降温，然后加入配方量的新戊二醇，继续保温进行羟基封端反应；
E、
待聚合物的酸值＜
3mgKOH/g
时，加入配方量的抗氧剂，搅拌均匀后，启动真空系统
,
减压脱除过量未反应的新戊二醇；
F、
待无明显的馏出物被蒸出后，停止真空，同时降温，加入步骤
A
中合成得到的甲苯
‑
2,4
‑
二异氰酸酯与己内酰胺部分封端的中间体产物，继续保温反应；
G、
待活性异氰酸酯已经全部反应接枝到羟基聚酯树脂后，停止反应，高温出料并冷却
聚酯树脂，造粒即得自固化聚酯树脂
。6.
如权利要求5所述的抗厚涂针孔型自固化粉末涂料用聚酯树脂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、
将配方量的甲苯
‑
2,4
‑
二异氰酸酯及催化...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨明智，礼祥，程孝锋，程寿洪，邵建龙，
申请(专利权)人：安徽智成实业有限公司，
类型：发明
国别省市：