一种50/50混合型粉末涂料用聚酯树脂及其制备方法与流程

本发明涉及粉末涂料，具体地，涉及一种50/50混合型粉末涂料用聚酯树脂及其制备方法。

背景技术：

1、粉末涂料是以固体树脂和颜料、填料及助剂等组成的固体粉末状合成树脂涂料。和普通溶剂型涂料及水性涂料不同，它的分散介质不是溶剂和水，而是空气。它具有无溶剂污染，100％成膜，能耗低的特点。目前，粉末涂料作为一种环保型涂料，在户内外涂装领域应用较广，其中户内混合型50/50粉末涂料由于综合性能较好，在户内粉末涂料中应用最多。随着应用领域的拓展，如户内的各种金属表面涂装如烘箱、管道等，用量较大，如何降低其配方成本是厂家研究的一个重要方向。而甘油黑脚作为硬脂酸生产过程中产生的副产品，在高温蒸馏甘油过程中导致部分甘油发生聚合，聚合度一般为2-4，导致剩余的物料粘度较大，剩余的甘油难以蒸出，最终以半固体残渣的形式出现，被称为甘油黑脚，主要成分为甘油含量15-20％、聚合甘油14-18％，余量为无机盐，外观为褐色膏状物，目前多以燃烧处理，不仅浪费了其中的有机物如甘油、聚甘油成分，而且也污染了环境。

2、针对上述存在的问题，本发明采用包括甘油黑脚，乙二醇、二甘醇、对苯二甲酸、4,4'-联苯二甲酸、丁二酸、均苯四甲酸二酐等在内的原料制备得到。反应过程中，甘油黑脚首先与乙二醇及二甘醇进行溶解，然后加入活性白土和硅藻土脱色同时作为助滤剂，在高温90-100℃进行压滤出料，得到滤液和无机颗粒，滤液直接泵送至反应釜中，与对苯二甲酸、4,4'-联苯二甲酸、丁二酸等进行聚合反应，最后采用高官能度的均苯四甲酸二酐进行扩链及封端处理得到最终的产品。所得产品的涂膜抗冲击性能较好，光泽基本在92％以上，附着力等其它性能基本满足50/50混合型粉末涂料的应用要求，由于综合利用了甘油黑脚的有效成分，具有成本低、环保性能突出的优点。

技术实现思路

1、本发明涉及一种50/50混合型粉末涂料用聚酯树脂，其采用包括甘油黑脚，乙二醇、二甘醇、对苯二甲酸、4,4'-联苯二甲酸、丁二酸、均苯四甲酸二酐、活性白土、硅藻土等在内的原料制备得到。具体包括以质量份计的下述原料：

2、

3、原料中还包括催化剂和抗氧剂。

4、其中，所述甘油黑脚为褐色膏状物，其甘油含量15-20wt％、聚合甘油14-18wt％，余量为无机盐；市售可得。例如可购自如皋市双马化工有限公司。

5、其中，所述催化剂为单丁基氧化锡，用量为原料总质量的0.05-0.1％。

6、其中，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，用量为原料总质量的0.05-0.1％。

7、如上所述一种50/50混合型粉末涂料用聚酯树脂的制备方法，包括以下步骤：

8、a、将配方量的乙二醇、二甘醇加入反应釜中搅拌混合均匀，然后升温至90-100℃；

9、b、将配方量的甘油黑脚加入反应釜内，与乙二醇及二甘醇的溶液充分溶解分散，温度保持在90-100℃；

10、c、待反应釜内无明显甘油黑脚的颗粒物时，加入配方量的活性白土和硅藻土，搅拌0.5-1h后，降低搅拌速度至10-12转/min，高温压滤出料得到滤液；

11、d、滤液泵送至合成反应釜中，升温至120-130℃，然后加入配方量的对苯二甲酸、4,4'-联苯二甲酸，搅拌混合均匀后，逐渐升温至200-205℃，并进行保温反应；

12、e、取样检测，待酸值降低至30mgkoh/g以下时，加入配方量的丁二酸，然后逐渐升温至225-230℃，保温反应；

13、f、当聚合物的酸值达到30-37mgkoh/g时，加入部分配方量的均苯四甲酸二酐继续在225-230℃进行保温扩链反应；

14、g、待聚合物的酸值达到25-33mgkoh/g时，加入配方量的抗氧剂，然后启动真空系统进行真空缩聚，温度保持在225-230℃；

15、h、待聚合物的酸值达到8-14mgkoh/g时，停止真空系统，加入剩余配方量的均苯四甲酸二酐进行封端反应，并升温至230-235℃进行保温反应，待聚合物酸值达到67-75mgkoh/g时，停止反应，趁热高温出料，并冷却聚酯树脂，然后破碎造粒，即得。

16、其中，步骤c中，利用板框进行趁热高温压滤出料，压滤机的压力控制在1.2-1.5mpa，滤布孔径为300-350目，分别得到透明的滤液和褐色的滤饼；滤液用于原料继续反应，滤饼用作融雪剂使用。

17、其中，步骤d中，以9-12℃/h的升温速率逐渐升温至200-205℃；步骤e中，以5-7℃/h的升温速度逐渐升温至225-230℃。

18、其中，步骤g中，真空系统的真空度控制在-0.096mpa至-0.098mpa；步骤h中，用带冷凝水的钢带冷却聚酯树脂。

19、其中，步骤f中，加入三分之一配方量的均苯四甲酸二酐；步骤h中，加入剩余配方量的均苯四甲酸二酐。

20、例如，所述50/50混合型粉末涂料用聚酯树脂的制备方法，包括以下步骤：

21、a、将配方量的乙二醇、二甘醇加入反应釜中搅拌混合均匀，然后升温至90-100℃；

22、b、将配方量的甘油黑脚加入反应釜内与乙二醇及二甘醇的溶液充分溶解分散，温度保持在90-100℃以促进其溶解分散；

23、c、待反应釜内无明显甘油黑脚的颗粒物(颗粒物小于0.5mm时)时，说明甘油黑脚中的有效成分甘油及聚甘油基本已经分散溶解在乙二醇及二甘醇的热溶液中去了；此时，加入配方量的活性白土和硅藻土，搅拌0.5-1h后，降低搅拌速度(例如至10-12转/min)，利用板框进行趁热高温压滤出料，压滤机的压力控制在1.2-1.5mpa，滤布孔径为300-350目，分别得到透明的滤液和褐色的滤饼；滤液用于原料继续反应，滤饼用作融雪剂使用；

24、d、滤液泵送至合成反应釜中，升温至120-130℃，然后加入配方量的对苯二甲酸、4,4'-联苯二甲酸，搅拌混合均匀后，以9-12℃/h的升温速率逐渐升温至200-205℃，并进行保温反应；

25、e、取样检测，待酸值降低至30mgkoh/g以下时，加入配方量的丁二酸，然后以5-7℃/h的升温速度升温至225-230℃，保温反应；

26、f、当聚合物的酸值达到30-37mgkoh/g时，加入三分之一配方量的均苯四甲酸二酐继续在225-230℃进行保温扩链反应；

27、g、待聚合物的酸值达到25-33mgkoh/g时，加入配方量的抗氧剂，然后启动真空系统，真空度控制在-0.096mpa至-0.098mpa进行真空缩聚，温度保持在225-230℃；

28、h、待聚合物的酸值达到8-14mgkoh/g时，停止真空系统，加入剩余配方量的均苯四甲酸二酐进行封端反应，并升温至230-235℃进行保温反应，待聚合物酸值达到67-75mgkoh/g时，停止反应，趁热高温出料，并用带冷凝水的钢带冷却聚酯树脂，然后破碎造粒，即得产品。

29、最终所得产品外观为浅黄色透明颗粒，酸值为67-75mgkoh/g，软化点109-120℃。

30、本发明还涉及如上所述50/50混合型粉末涂料用聚酯树脂或所述制备方法得到的50/50混合型粉末涂料用聚酯树脂在50/50粉末涂料中的应用。

31、例如，50/50混合型粉末涂料配方包括：聚酯树脂、e-12环氧树脂、钛白粉、硫酸钡、流平剂、增光剂、安息香等；涂料涂层制备方法为：按照所述粉末涂料配方将各物料混匀，用双螺杆挤出机分别挤出、压片、破碎，然后将片料粉碎过筛制成粉末涂料；粉末涂料采用静电喷枪喷涂在经表面处理后的马口铁基材上，经180℃/15min固化，即得涂料涂层。

32、有益效果：

33、本发明所述50/50混合型粉末涂料用聚酯树脂采用包括甘油黑脚，乙二醇、二甘醇、对苯二甲酸、4,4'-联苯二甲酸、丁二酸、均苯四甲酸二酐、活性白土、硅藻土等在内的原料制备得到。制备方法中，甘油黑脚首先与乙二醇及二甘醇进行溶解，然后加入活性白土和硅藻土脱色同时作为助滤剂，在高温90-100℃进行压滤出料，得到滤液和无机颗粒，滤液直接泵送至反应釜中，与对苯二甲酸、4,4'-联苯二甲酸、丁二酸等进行聚合反应，最后采用高官能度的均苯四甲酸二酐封端进行扩链及封端处理得到最终的产品。所得产品的涂膜抗冲击性能较好，光泽基本在92％以上，附着力等其它性能基本满足50/50混合型粉末涂料的应用要求，由于综合利用了甘油黑脚的有效成分，具有成本低、环保性能突出的优点。