一种TGIC体系粉末涂料用低温超耐候抗折弯的饱和聚酯树脂及其制备方法与流程

本发明属于户外粉体涂料技术领域。

背景技术：

节能环保是当今世界的主旋律，由于粉末涂料的voc排放近乎为零等环保性能突出，使得粉末涂料将逐步取代溶剂型涂料。这几年，随着节能减排的要求越来越高，同时，粉末涂料被用于户外建筑，汽车，道路设施等场合也越来越普遍，使得低温超耐候粉末涂料的需求也要越来越大。又因为粉末涂料要获得超耐候低温固化的性能和相对低廉的价格，关键因素还是在于低温超耐候聚酯树脂的开发和研究。

现在市面上tgic体系低温超耐候聚酯树脂已经出现，由于要保证耐候性，所以配方中二元酸会选用大量的ipa(间苯二甲酸)，但是由于ipa(间苯二甲酸)的刚性结构，会导致粉末涂膜的柔性很差，所以，要获得具有一定柔韧性的超耐候低温固化聚酯树脂是目前行业内所需要研究的方向。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种tgic体系粉末涂料用低温超耐候抗折弯的饱和聚酯树脂及其制备方法，解决了超耐候聚酯树脂的柔性问题。

为解决技术问题，本发明采用如下技术方案：一种tgic体系粉末涂料用低温超耐候抗折弯的饱和聚酯树脂，原料包括以下组分，且各组分的重量百分比分别为：

优选的，原料各组分的重量百分比分别为：

优选的，原料各组分的重量百分比分别为：

本发明还提供了一种tgic体系粉末涂料用低温超耐候抗折弯的饱和聚酯树脂的制备方法，把新戊二醇、三羟甲基丙烷和单丁基氧化锡加入到反应釜中，加热到80摄氏度，然后投入对苯二甲酸,间苯二甲酸,1,4-环己烷二甲酸，在氮气保护下升温到240摄氏度保温，等物料清澈透明，酯化水的量在理论量的95％±1％，且取样测试酸值在43-47mgkoh/g后，降温到230摄氏度，抽真空缩聚，真空度为-0.095mpa，期间取样测粘度和酸值，粘度在2000-2500mpa.s,酸值在33-36mgkoh/g后，停止真空，降温到220摄氏度，加入乙基三苯基溴化磷，搅拌20min后，降温到200摄氏度，出料。

本发明还提供了另外一种tgic体系粉末涂料用低温超耐候抗折弯的饱和聚酯树脂的制备方法，把新戊二醇、三羟甲基丙烷和单丁基氧化锡加入到反应釜中，加热到80摄氏度，然后投入对苯二甲酸、1,4-环己烷二甲酸和配方中3/4的间苯二甲酸，在氮气保护下升温到240摄氏度保温，等物料清澈透明，酯化水的量在理论量的95％±1％，且取样测试酸值在10-14mgkoh/g后，降温到220摄氏度，再投入配方中剩余的间苯二甲酸，再升温到240摄氏度保温1-1.5小时，测酸值在43-47mgkoh/g后，降温到230摄氏度，抽真空缩聚，真空度为-0.095mpa，期间取样测粘度和酸值，粘度在2000-2500mpa.s,酸值在33-36mgkoh/g后，停止真空，降温到220摄氏度，加入乙基三苯基溴化磷，搅拌20min后，降温到200摄氏度，出料。

本发明还提供了另外一种tgic体系粉末涂料用低温超耐候抗折弯的饱和聚酯树脂的制备方法，把新戊二醇、三羟甲基丙烷和单丁基氧化锡加入到反应釜中，加热到80摄氏度，然后投入对苯二甲酸和配方中3/4的间苯二甲酸，在氮气保护下升温到240摄氏度保温，等物料清澈透明，酯化水的量在理论量的95％±1％，且取样测试酸值在8-12mgkoh/g后，降温到230摄氏度，再投入剩余的间苯二甲酸和1,4-环己烷二甲酸，再升温到235摄氏度保温1-1.5小时，测酸值在43-47mgkoh/g后，降温到230摄氏度，抽真空缩聚，真空度为-0.095mpa，期间取样测粘度和酸值，粘度在2000-2500mpa.s,酸值在33-36mgkoh/g后，停止真空，降温到220摄氏度，加入乙基三苯基溴化磷，搅拌20min后，降温到200摄氏度，出料。

本发明还提供了另外一种tgic体系粉末涂料用低温超耐候抗折弯的饱和聚酯树脂的制备方法，把新戊二醇、三羟甲基丙烷和单丁基氧化锡加入到反应釜中，加热到80摄氏度，然后投入对苯二甲酸、配方中3/4的间苯二甲酸，在氮气保护下升温到240摄氏度保温，等物料清澈透明，酯化水的量在理论量的95％±1％，且取样测试酸值在9-15mgkoh/g后，降温到220摄氏度，再投入剩余的间苯二甲酸和1,4-环己烷二甲酸，再升温到240摄氏度保温1-1.5小时，测酸值在43-47mgkoh/g后，降温到230摄氏度，抽真空缩聚，真空度为-0.095mpa，期间取样测粘度和酸值，粘度在2000-2500mpa.s,酸值在33-36mgkoh/g后，停止真空，降温到220摄氏度，加入乙基三苯基溴化磷，搅拌20min后，降温到200摄氏度，出料。

本发明通过调整三羟甲基丙烷用量，以及1，4-环己烷二甲酸、对苯二甲酸和间苯二甲酸之间的比例，来调节聚酯的各项性能，合成出适合用tgic170℃15min固化的超耐候饱和聚酯树脂，解决了超耐候聚酯树脂的柔性问题。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述：

图1是实验合成的超耐候低温固化柔性聚酯树脂制成的粉末涂料从10℃开始以10℃/min的升温速率升到250℃的dsc非等温固化曲线；

图2是合成树脂从10℃开始以10℃/min升温到250℃得到的dsc曲线。

具体实施方式

本发明为解决了超耐候聚酯树脂的柔性问题，提供了一种tgic体系粉末涂料用低温超耐候抗折弯的饱和聚酯树脂，原料包括以下组分，且各组分的重量百分比分别为：

本发明一种tgic体系粉末涂料用低温超耐候抗折弯的饱和聚酯树脂实施例一，

原料各组分的重量百分比分别为：

本发明一种tgic体系粉末涂料用低温超耐候抗折弯的饱和聚酯树脂实施例二，原料各组分的重量百分比分别为：

本发明一种tgic体系粉末涂料用低温超耐候抗折弯的饱和聚酯树脂的制备方法实施例一。

把新戊二醇、三羟甲基丙烷和单丁基氧化锡加入到反应釜中，加热到80摄氏度，然后投入对苯二甲酸,间苯二甲酸,1,4-环己烷二甲酸，在氮气保护下升温到240摄氏度保温，等物料清澈透明，酯化水的量在理论量的95％±1％，且取样测试酸值在43-47mgkoh/g后，降温到230摄氏度，抽真空缩聚，真空度为-0.095mpa，期间取样测粘度和酸值，粘度在2000-2500mpa.s,酸值在33-36mgkoh/g后，停止真空，降温到220摄氏度，加入乙基三苯基溴化磷，搅拌20min后，降温到200摄氏度，出料。

本发明一种tgic体系粉末涂料用低温超耐候抗折弯的饱和聚酯树脂的制备方法实施例二。

把新戊二醇、三羟甲基丙烷和单丁基氧化锡加入到反应釜中，加热到80摄氏度，然后投入对苯二甲酸、1,4-环己烷二甲酸和配方中3/4的间苯二甲酸，在氮气保护下升温到240摄氏度保温，等物料清澈透明，酯化水的量在理论量的95％±1％，且取样测试酸值在10-14mgkoh/g后，降温到220摄氏度，再投入配方中剩余的间苯二甲酸，再升温到240摄氏度保温1-1.5小时，测酸值在43-47mgkoh/g后，降温到230摄氏度，抽真空缩聚，真空度为-0.095mpa，期间取样测粘度和酸值，粘度在2000-2500mpa.s,酸值在33-36mgkoh/g后，停止真空，降温到220摄氏度，加入乙基三苯基溴化磷，搅拌20min后，降温到200摄氏度，出料。

本发明一种tgic体系粉末涂料用低温超耐候抗折弯的饱和聚酯树脂的制备方法实施例三。

把新戊二醇、三羟甲基丙烷和单丁基氧化锡加入到反应釜中，加热到80摄氏度，然后投入对苯二甲酸和配方中3/4的间苯二甲酸，在氮气保护下升温到240摄氏度保温，等物料清澈透明，酯化水的量在理论量的95％±1％，且取样测试酸值在8-12mgkoh/g后，降温到230摄氏度，再投入剩余的间苯二甲酸和1,4-环己烷二甲酸，再升温到235摄氏度保温1-1.5小时，测酸值在43-47mgkoh/g后，降温到230摄氏度，抽真空缩聚，真空度为-0.095mpa，期间取样测粘度和酸值，粘度在2000-2500mpa.s,酸值在33-36mgkoh/g后，停止真空，降温到220摄氏度，加入乙基三苯基溴化磷，搅拌20min后，降温到200摄氏度，出料。

本发明一种tgic体系粉末涂料用低温超耐候抗折弯的饱和聚酯树脂的制备方法实施例四。

把新戊二醇、三羟甲基丙烷和单丁基氧化锡加入到反应釜中，加热到80摄氏度，然后投入对苯二甲酸、配方中3/4的间苯二甲酸，在氮气保护下升温到240摄氏度保温，等物料清澈透明，酯化水的量在理论量的95％±1％，且取样测试酸值在9-15mgkoh/g后，降温到220摄氏度，再投入剩余的间苯二甲酸和1,4-环己烷二甲酸，再升温到240摄氏度保温1-1.5小时，测酸值在43-47mgkoh/g后，降温到230摄氏度，抽真空缩聚，真空度为-0.095mpa，期间取样测粘度和酸值，粘度在2000-2500mpa.s,酸值在33-36mgkoh/g后，停止真空，降温到220摄氏度，加入乙基三苯基溴化磷，搅拌20min后，降温到200摄氏度，出料。

表1是对tmp的添加量进行实验的结果，试验中不考虑固化促进剂的影响。表1

经过以上实验，发现tmp的加量在0.8-1.5％是比较合理的，尤其是当添加量为1％时能够得到比较合适的粘度，从而在低温固化条件下有相对比较满意的板面流平。

固化反应分析

图1是实验合成的超耐候低温固化柔性聚酯树脂制成的粉末涂料从10℃开始以10℃/min的升温速率升到250℃的dsc非等温固化曲线，粉末1是用合成的超耐候低温柔性聚酯树脂做成的粉末，粉末2是普通超耐候聚酯树脂制成的粉末涂料。从中我们可以看出，粉末1的玻璃化温度是53.17℃，略低于粉末2的玻璃化温度55.31℃，但高于50℃这个粉末储存稳定性的安全值。从固化温度看，粉末1的固化peak值是161.92℃，粉末2的固化peak值为186.87℃，所以粉末1完全可以在170℃15min这个条件下固化完全。

图2是合成树脂从10℃开始以10℃/min升温到250℃得到的dsc曲线,从图中我们可以看出，合成的聚酯树脂的玻璃化温度在61.96℃，这一温度也符合户外聚酯树脂的玻璃化温度要求，满足聚酯的储存稳定性要求。

表2是合成聚酯树脂和普通超耐候聚酯树脂的粉末性能对比

从表2可以看出，合成树脂的制备的粉末涂料比普通超耐候聚酯制备的粉末涂料相比较，柔韧性好，硬度大，固化温度低。由于加入了chda这样的非常规单体，故耐候方面略微牺牲一点，不过从合成树脂制备的粉末的耐候远远领先于普通户外耐候聚酯树脂,仍可制备超耐候粉末涂料。

通过对比实验研究，最终确定为tmp占投料量的1％，同时加入适量的chda等非常规单体，配合一定量的固化促进剂，我们可以得到适合170℃15min低温固化的超耐候聚酯树脂，此聚酯又比普通超耐候聚酯树脂有更好的折弯性能，所以具有比普通超耐候聚酯更广的使用领域和节能环保性能。

以上所述仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围之中。