HAA干混低温消光树脂及其应用的制作方法

本发明涉及粉末涂料领域，尤其是指一种haa干混低温消光树脂及其应用。

背景技术：

1、粉末涂料是以固体树脂和着色剂、填料及助剂等组成的固体粉末状合成树脂涂料，因具有节能和性能优异的特点而被广泛应用，目前常见的粉末涂料为tgic体系粉末涂料(以tgic异氰脲酸三缩水甘油酯作为固化剂)，但tgic体系粉末涂料因具有一定生物毒性导致适用范围受限，相比之下haa体系干混消光粉末涂料(以β-羟烷基酰胺作为固化剂)低毒环保而在使用上更具优势(干混涂料指两种酸值及胶化时间差异较大的树脂分别制成粉末后两相混合制作涂料)，但haa体系干混消光粉末涂料存在以下问题：(1)其的消光光泽效果压差于tgic体系粉末涂料(干混消光主要利用的是两种树脂间的胶化时间差来实现的，胶化时间相差越大消光效果越好，但市面上缺少能调节haa与聚酯树脂反应的催化剂，导致haa体系干混消光粉末涂料的消光光泽效果较难得到提升)；(2)haa体系干混消光粉末涂料流平性差，导致粉末涂料成膜后的平整度受限。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种haa干混低温消光树脂，通过调整聚酯树脂的反应活性，以增加组分a和组分b的胶化时间之差，实现消光效果。

2、为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

3、haa干混低温消光树脂，由组分a和组分b混合制成；

4、组分a，包含：

5、高酸值树脂a，500-600份；

6、固化剂，50-70份；

7、组分b，包含：

8、低酸值树脂b，500-600份；

9、固化剂，20-40份；

10、上述物料按质量份数计算；

11、其中固化剂为β-羟烷基酰胺，高酸值树脂a为酸值为68-75mg koh/g，200℃下粘度为1800-2500mpa.s的由多元醇与多元酸酯化后缩聚形成的聚酯树脂混合物，低酸值树脂b为酸值为18-25mg koh/g和200℃粘度为5800-6500mpa.s的由多元醇与多元酸酯化后缩聚形成的聚酯树脂混合物；

12、高酸值树脂a的制备方法为：

13、(a1)向反应釜中加入乙二醇3-5kg、直链二甘醇3-5kg、甲基丙二醇2-4kg、新戊二醇20-22kg、三羟甲基丙烷0.5-1kg、对苯二甲酸50-65kg和醋酸锌0.1-1kg，并向反应釜通入保护气体；

14、(a2)加热反应釜至180±10℃并馏出液体；

15、(a3)逐步升温至240±5℃后进行保温，待反应釜内溶液变清；

16、(a4)降温至225±5℃，向反应釜中加入间苯二甲酸3-4kg、己二酸0.5-1kg和亚磷酸三苯酯0.1-1kg，升温至240±5℃并保温1-1.5h；

17、(a5)降温至210-215℃，向反应釜中加入偏苯三酸酐3-5kg，保温1-1.5h；

18、(a6)抽真空，测定反应釜内溶液酸值和粘度是否符合要求，若符合要求，则在210-215℃条件下，向反应釜加入抗氧化剂，保温搅拌0.5-1h制得高酸值树脂a。

19、与现有技术相比，本发明的一种haa干混低温消光树脂，具有以下有益效果：

20、(1)已知haa干混涂料的消光原理是利用两种树脂与固化剂haa固化时的反应速率不一致，使固化后的涂膜因内部不均匀收缩而产生微粗糙表面而实现消光；由于市面上缺少能调节haa与聚酯树脂反应的催化剂，为此，本发明通过调整聚酯树脂的反应活性来缩短或延长其胶化时间(单位体积的粉末涂料在规定的条件下熔融后变为不可变形物所需的时间)，主要为在组分a中加入反应活性更高的偏苯三酸酐，从而缩短组分a的胶化时间，以增加组分a和组分b的胶化时间(固化速度)之差，实现消光效果；

21、(2)haa体系干混消光粉末涂料流平性差德尔原因在于haa的反活性较高(三官能团固化剂)，不利粉末的熔融流平，为此，本发明在组分a中加入直链二甘醇以提高粉末的熔融流动性；

22、(3)本发明中将组分a中的高酸值树脂a的粘度降低，从而使组分a能在短时间内完成熔融流平的过程(提高流动效率)；

23、(4)本发明中将组分b中的低酸值树脂b的分子量设置在较高水平(以树脂粘度为判断标准，粘度越高分子量越大)，从而限制混合后粉末涂料的流动性，防止混合后粉末涂料的流动性过高导致消光效果下降，以及保证涂层的机械性能；

24、(5)本发明中组分a和组分b中的多元酸酯化后缩聚形成的聚酯树脂混合物和haa的分量不相同，从而便于用户根据高酸值树脂a、低酸值树脂b的酸值不同，以及根据其与haa反应程度，调整粉末涂料固化后涂层的机械性能；

25、(6)本发明以环保的haa体系替代有毒的tgic体系，实现30％左右的消光效果，且使用不含有机锡的催化剂，提高环保程度，另外，本发明相比于同类的tgic体系涂层的抗冲击性能更好(同类的tgic体系涂层只能正冲通过，某些追求更低光泽的甚至正冲也开裂)。

26、进一步的，步骤(a3)至(a5)中需要对反应后的溶液进行酸值和粘度的测定：

27、步骤(a3)中，测定反应釜内溶液酸值和粘度是否符合要求，若符合要求，则进行下一步，其中酸值要求需达为27-31mg koh/g，200℃下粘度要求需为1700-2000mpa.s；

28、步骤(a4)中，测定反应釜内溶液酸值和粘度是否符合要求，若符合要求，则进行下一步，其中酸值要求需达为54-58mg koh/g，200℃下粘度要求需为1300-1700mpa.s；

29、步骤(a5)中，测定反应釜内溶液酸值和粘度是否符合要求，若符合要求，则进行下一步，其中酸值要求需达为80-84mg koh/g，200℃下粘度要求需为1400-1800mpa.s。

30、本发明中，在制备高酸值树脂a的过程中通过多次进行酸值和粘度的测定，从而确定反应的进程，同时便于确认最终反应物的酸值和分子量(分子量大小和粘度呈正相关)达到使用要求。

31、进一步的，步骤(a6)中，抽真空后，测定反应釜内溶液酸值和粘度是否符合要求，其中酸值要求需达为68-75koh/g，200℃下粘度要求需为1800-2500mpa.s。

32、进一步的，低酸值树脂b的制备方法为：

33、(b1)向反应釜中加入乙二醇4-6kg、直链二甘醇4-6kg、甲基丙二醇1-3kg、新戊二醇20-23kg、三羟甲基丙烷0.5-1kg、对苯二甲酸55-60kg和醋酸锌0.1-1kg，，并向反应釜通入保护气体；

34、(b2)加热反应釜至至180±10℃并馏出液体；

35、(b3)逐渐升温至240±5℃后进行保温，待反应釜内溶液变清；

36、(b4)降温至225±5℃，向反应釜中加入间苯二甲酸2-3kg、己二酸0.5-1kg和亚磷酸三苯酯0.1-1kg，升温到240±5℃并保温1-1.5h；

37、(b5)降温至228-232℃，向反应釜中加入亚磷酸三苯酯0.1-1kg；

38、(b6)抽真空，测定反应釜内溶液酸值和粘度是否符合要求，若符合要求，则在218-222℃条件下，向反应釜加入抗氧化剂，保温搅拌0.5-1h制得低酸值树脂b。

39、进一步的，步骤(b3)至(b6)中需要对反应后的溶液进行酸值和粘度的测定：

40、步骤(b3)中，测定反应釜内溶液酸值和粘度是否符合要求，若符合要求，则进行下一步，其中酸值要求需达为22-26mg koh/g，200℃下粘度要求需为1200-1500mpa.s；

41、步骤(b4)中，测定反应釜内溶液酸值和粘度是否符合要求，若符合要求，则进行下一步，其中酸值要求需达为37-42mg koh/g，200℃下粘度要求需为1400-1700mpa.s；

42、步骤(b6)中，测定反应釜内溶液酸值和粘度是否符合要求，若符合要求，则进行下一步，其中酸值要求需达为18-25mg koh/g，200℃下粘度要求需为5800-6500mpa.s。

43、由于本发明中需要将组分b中的低酸值树脂b的分子量设置在较高水平以防止混合后粉末涂料的流动性过高导致消光效果下降，为此，通过测定反应物的酸值和粘度，确保低酸值树脂b的分子量随着反应进程的推进而增加。

44、进一步的，所述抗氧化剂为酚类抗氧化剂、亚磷酸酯类抗氧化剂和硫代二丙酸类抗氧化剂中的一种或者多种。

45、进一步的，保护气体为纯度为99.9％的氮气。

46、进一步的，组分a、组分b还包括以下组分；

47、流平剂，10-20份；

48、增光剂，10-20份；

49、脱气剂，1-5份；

50、硬度增强剂，1-5份；

51、填料，100-200份。

52、流平剂的添加能提高组分a、组分b的流平性能，从而形成平整、光滑、均匀的涂膜；增光剂能降低涂膜的表面粗糙度从而增加光泽；由于haa与羧基反应后会生成水分子，在膜固化进程中小分子逃逸后在涂膜上形成的小孔，导致厚涂粉末涂料时涂膜上容易出现针孔，通过添加脱气剂，在涂层固化完成前把粉末里的各种小份子、气体、及固化反应生成的水蒸汽带走，让涂膜不易生成针孔，使涂层更加平整；硬度增强剂在涂层固化时迁移到涂层表面，从而提高涂层的抗刮伤能力，增加表观硬度；填料的使用可降低粉末配方的成本。

53、进一步的，组分a、组分b还包括着色剂。

54、着色剂的添加能提高粉末涂料的美观性。

55、本发明的另一个目的是提供一种上述haa干混低温消光树脂的应用，将组分a和组分b分别制成粉末，并以重量比例1:1混合均匀后作为消光粉末涂料使用。

56、与现有技术相比，本发明的haa干混低温消光树脂的应用，将酸值及胶化时间差异较大的组分a树脂和组分b树脂分别制成粉末后两相混合即可制作出消光粉涂料，另外，通过调整组分a和组分b的混合比例即可调节涂层光泽度。