一种超耐候粉末涂料用聚酯树脂的制作方法

文档序号:12104638阅读:717来源:国知局

本发明属于有机高分子化合物技术领域,具体是指一种超耐候粉末涂料用聚酯树脂。



背景技术:

粉末涂料是一种无挥发溶剂的固体粉末状涂料,具有无溶剂、低污染、材料利用率高、能量消耗低等优点,广泛应用于家用电器、机械设备、防腐管道和建筑材料技术领域。粉末涂料利用树脂与固化剂加热后发生交联反应,形成不熔的坚硬涂层,温度高时,该涂层只能发生分解,而不会像热塑性树脂涂层那样发生软化,因而具有较强的机械性能。

聚酯树脂粉末涂料与其他类型粉末涂料相比,具有独特的性质,例如,由于聚酯树脂带有极性基团,所以上粉率比环氧树脂高,烘烤过程中不易泛黄,光泽度高,流平性好,漆膜丰满,颜色浅等。聚酯粉末涂料因其优良的综合性能、耐候性能和相对低成本,被大量用于建筑、汽车、交通道路等户外设施,目前一半以上的热固性粉末涂料都是以聚酯树脂作为基料制备的。

随着应用领域的扩大,聚酯粉末涂料的耐候性能也暴露出它的严重不足,而决定聚酯粉末涂料耐候性的关键仍是基体树脂。因此,有必要研制超耐候性粉末涂料用聚酯树脂。



技术实现要素:

本发明要解决的技术问题是提供一种超耐候性粉末涂料用聚酯树脂,具有超强的耐候性。

本发明是这样实现的,一种超耐候粉末涂料用聚酯树脂,所述聚酯树脂的原料包括醇、酸、催化剂、抗氧剂和促进剂,其中所述醇/酸的摩尔比为1.05-1.2,所述醇包括新戊二醇和三羟甲基丙烷,所述三羟甲基丙烷占醇总质量的1wt%-7wt%;

所述酸包括间苯二甲酸和1,4-环己烷二甲酸中的一种或两种;

所述抗氧剂占酸、醇总质量的0.17wt%-0.75wt%,包括抗氧剂3114、抗氧剂1076和抗氧剂168中的一种或几种;

所述催化剂为单丁基氧化锡,所述促进剂为铵盐或磷盐。

作为一种改进,所述醇/酸的摩尔比为1.1。

作为一种改进,所述三羟甲基丙烷占醇总质量的5wt%。

作为一种改进,所述酸包括间苯二甲酸和1,4-环己烷二甲酸,所述间苯二甲酸和1,4-环己烷二甲酸的摩尔比为(1-3):(1-3)。

作为进一步地改进,所述间苯二甲酸和1,4-环己烷二甲酸的摩尔比为1:1。

作为一种改进,所述抗氧剂占酸醇总质量的0.5wt%。

作为一种改进,所述抗氧剂包括抗氧剂3114和抗氧剂168,所述抗氧剂3114与抗氧剂168 的质量比为(1-2):(1-2)。

作为进一步地改进,所述抗氧剂3114与抗氧剂168 的质量比为2:1。

作为一种改进,所述抗氧剂包括抗氧剂1076和抗氧剂168,所述抗氧剂3114与抗氧剂168 的质量比为(1-2):(1-2)。

本发明采用两步法加料,通过熔融缩聚法高温反应生产聚酯树脂,反应产物无污染,处理少,节省成本。

本发明的原料中新戊二醇是一种耐候性很好地二元醇单体,而且抗黄变、空间位阻大可以提高树脂的玻璃化温度且价格合适,间苯二甲酸和1,4-环己烷二甲酸具有良好的耐候性和抗黄变性能,反应活性比对本二甲酸更高,制得树保光率高,经过大量试验确定合适的醇酸比,以得到合适的聚酯分子量大小和适宜的粘度,确定合适三羟甲基丙烷用量,使聚酯的Tg升高,改善树脂耐水性、提高涂抹机械性能、改善粉末的储存稳定性,同时避免用量过大,使树脂合成过程胶化,也避免交联过度使涂层变脆而对冲击不利,作用机制不同的抗氧剂产生协同效应,增强树脂的抗氧化效果,色差稳定,持久性好,有效改善涂层耐候性。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。

实施例1

一种超耐候粉末涂料用聚酯树脂,其原料包括醇、酸、催化剂、抗氧剂和促进剂,其中醇/酸的摩尔比为1.05,醇包括新戊二醇和三羟甲基丙烷,三羟甲基丙烷占醇总质量的1wt%;

酸包括间苯二甲酸和1,4-环己烷二甲酸中的两种;

抗氧剂占酸、醇总质量的0.17wt%,包括抗氧剂3114和抗氧剂168;

催化剂为单丁基氧化锡,促进剂为铵盐或磷盐。

本实施例中,间苯二甲酸和1,4-环己烷二甲酸的摩尔比为1:3,抗氧剂3114与抗氧剂168 的质量比为1:2。

实施例2

一种超耐候粉末涂料用聚酯树脂,聚酯树脂的原料包括醇、酸、催化剂、抗氧剂和促进剂,其中醇/酸的摩尔比为1.1,醇包括新戊二醇和三羟甲基丙烷,三羟甲基丙烷占醇总质量的5wt%;

酸包括间苯二甲酸和1,4-环己烷二甲酸;

抗氧剂占酸、醇总质量的0.5wt%,包括抗氧剂3114和抗氧剂168;

催化剂为单丁基氧化锡,所述促进剂为铵盐或磷盐。

本实施例中,间苯二甲酸和1,4-环己烷二甲酸的摩尔比为1:1,抗氧剂3114与抗氧剂168 的质量比为2:1。

实施例3

一种超耐候粉末涂料用聚酯树脂,聚酯树脂的原料包括醇、酸、催化剂、抗氧剂和促进剂,其中醇/酸的摩尔比为1.1,醇包括新戊二醇和三羟甲基丙烷,三羟甲基丙烷占醇总质量的5wt%;

酸包括间苯二甲酸和1,4-环己烷二甲酸;

抗氧剂占酸、醇总质量的0.5wt%,包括抗氧剂3114和抗氧剂168;

催化剂为单丁基氧化锡,促进剂为铵盐或磷盐。

本实施例中,间苯二甲酸和1,4-环己烷二甲酸的摩尔比为1:1,抗氧剂3114与抗氧剂168 的质量比为1:1。

实施例4

一种超耐候粉末涂料用聚酯树脂,聚酯树脂的原料包括醇、酸、催化剂、抗氧剂和促进剂,其中所述醇/酸的摩尔比为1.2,醇包括新戊二醇和三羟甲基丙烷,三羟甲基丙烷占醇总质量的7wt%;

酸包括间苯二甲酸和1,4-环己烷二甲酸;

抗氧剂占酸、醇总质量的0.75wt%,包括抗氧剂1076和抗氧剂168;

催化剂为单丁基氧化锡,促进剂为铵盐或磷盐。

本实施例中,间苯二甲酸和1,4-环己烷二甲酸的摩尔比为2:1,抗氧剂3114与抗氧剂168 的质量比为1:1。

实施例5

一种超耐候粉末涂料用聚酯树脂,聚酯树脂的原料包括醇、酸、催化剂、抗氧剂和促进剂,其中所述醇/酸的摩尔比为1.2,醇包括新戊二醇和三羟甲基丙烷,三羟甲基丙烷占醇总质量的7wt%;

酸包括间苯二甲酸和1,4-环己烷二甲酸;

抗氧剂占酸、醇总质量的0.75wt%,包括抗氧剂1076和抗氧剂168;

催化剂为单丁基氧化锡,促进剂为铵盐或磷盐。

本实施例中,间苯二甲酸和1,4-环己烷二甲酸的摩尔比为2:1,抗氧剂3114与抗氧剂168 的质量比为3:1。

实施例6

一种超耐候粉末涂料用聚酯树脂,聚酯树脂的原料包括醇、酸、催化剂、抗氧剂和促进剂,其中所述醇/酸的摩尔比为1.2,醇包括新戊二醇和三羟甲基丙烷,三羟甲基丙烷占醇总质量的7wt%;

酸包括间苯二甲酸和1,4-环己烷二甲酸;

抗氧剂占酸、醇总质量的0.75wt%,包括抗氧剂1076和抗氧剂168;

催化剂为单丁基氧化锡,促进剂为铵盐或磷盐。

本实施例中,间苯二甲酸和1,4-环己烷二甲酸的摩尔比为2:1,抗氧剂3114与抗氧剂168 的质量比为1:3。

本发明上述实施例的聚酯树脂,GPC结果显示均分分子量为10909,分子量分布为1.5,DSC结果显示合成的聚酯树脂玻璃化温度为53摄氏度,满足存储温度要求:合成的聚酯树脂的起始降解温度为293摄氏度,最大降解率温度达442摄氏度,表现了很好地热稳定性。

本产品与国外同类产品性能相比,表现较好,具体:光泽度89度,硬度4H,副助理等级0级都到达了同类产品的性能要求,另外冲击强度较国外同类产品性能更好,人工加速老化试验近1500小时,最终保光率高。

所属领域的普通技术人员应当理解:以上任何实施例的讨论仅为示例性的,并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子;在本发明的思路下,以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合,步骤可以以任意顺序实现,并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化,为了简明它们没有在细节中提供。因此,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何省略、修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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