一种工程机械结构件粉末涂料用聚酯树脂及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种聚醋树脂，尤其设及一种工程机械结构件粉末涂料用聚醋树脂。 同时，本发明还设及该聚醋树脂的制备方法。
【背景技术】
[0002] 工程机械是我国工业建设、国防建设基础建设的重要基础，其产品种类丰富，包括 挖掘机、起重机、叉车、推±机等，广泛应用于矿山、建筑工地、港口、机场、仓库等各种建设 用场地。工程机械的使用工况恶劣，面临着风吹日晒、粉尘污染及雨水冲刷等，路况及环境 因素差，运就要求喷涂的涂料具有很好的机械性能、防腐性能等。当前，国外工程机械的大 部分产品，仍然采用溶剂型涂料。采用溶剂型涂料进行工件表面防护时，往往存在浪费大， 效率低等问题。涂料在施工过程中，需要采用溶剂对其进行稀释后方可使用，而溶剂中富含 的二甲苯等有机物在工件干燥过程中不断挥发，对操作者身体有严重的损害，对环境造成 严重的污染。粉末涂料作为一种无溶剂涂料，符合国际上流行的"4E"原则(低污染、省资源、 高性能、易施工)，开发出适用于工程机械的粉末涂料用聚醋树脂对于替换该领域溶剂型涂 料从环保、经济等方面来说都具有很大的意义。
[0003] 近年来粉末涂料的发展带动了不少工程机械喷涂厂家开始选用粉末涂料进行喷 涂，但是运些粉末涂料厂家选用的并非是专口针对工程机械结构件的特定粉末涂料。在众 多的树脂厂家中也并没有一款针对结构件特点进行开发的粉末涂料用聚醋树脂，运样难免 就会出现各种各样的问题。
[0004] 根据工程机械零部件的特点，可将工程机械涂装分为薄件涂装、结构件涂装和小 件涂装，其中薄板件涂装和小件涂装，如驾驶室、机罩、爬梯、台架等采用一般耐候性树脂常 规固化溫度即可；而实际上，工程机械采用粉末涂装面临的问题就是中厚板的加热问题。在 结构件如挖掘机动臂、起重机吊臂等涂装上，粉末涂装用于结构件的喷涂，需要考虑结构件 的板材厚度及钢板的吸热性。由于工程机械的结构件的板材较一般家电和汽车行业高，故 而在进行烘干的时候需要的热量更多，才能保证粉末的烙融，在固化时候存在加热时间长、 升溫慢，构件内部溫度不均匀的情况。因此该类型结构件若采用常规粉末涂料进行固化就 会出现固化不完全、机械性能差、附着力差、盐雾性能不能满足要求的情况。结构件的板 材相比一般材料较厚，在固化后冷却时也存在内部溫度冷却不均一的现象，当外部溫度冷 却到室溫，内部溫度可能仍然较高，涂层内部的小分子可能就会渗透到涂层表面形成一层 "霜"，降低了涂层光泽，影响美观。据此，要想扩大粉末涂装在工程机械行业的应用有2个 途径：一是开发一种专口针对工程机械的具有较低烘烤溫度的粉末涂料，同时解决起"霜" 问题；二是采用只加热表面的烘干加热方式，比如福射加热。 阳0化]CN104109452A公开了一种工程机械用粉末涂料，为径烷基酷胺作为固化剂的粉末 涂料，解决了现有工程机械用涂料存在的防护性低、使用寿命短、喷涂效果差、防护等级低、 容易脱落的问题。CN103755934A公开了一种用于无霜型粉末涂料的聚醋树脂的制备方法， 但是该聚醋树脂制备的粉末涂料的固化条件为180°C/lOmin的普通产品，并不适用于工程 机械结构件，而且其仅仅解决了粉末涂料中存在的起霜问题。CN102365321A披露了一种具 有不起霜性能的聚醋树脂W及包含该聚醋树脂的粉末涂料组合物。但是该聚醋树脂基于 β-径烷基酷胺作为交联剂，并不适用于TGIC体系，其耐起霜树脂原理与TGIC型不同。如 果将其应用于TGIC固化会产生固化不完全、机械性能、附着力、耐腐蚀性等性能难W达到 使用要求的情况。
[0006] 近年来粉末涂料的飞速发展使得粉末涂料逐渐成为各种涂料品种中发展最快的 品种。随着工程机械行业的快速发展，应用于工程机械的粉末涂料已成为粉末涂料的重要 分支，并逐渐取代溶剂型涂料。工程机械的零部件分为薄件、结构件和小件，结构件有其结 构的特殊性，单纯的将普通粉末涂料产品应用于工程机械结构件会产生各种问题，比如固 化不完全、附着力差、耐腐蚀性差、易起霜、耐候性不足等。因此，有必要发明一种适用于工 程机械结构件粉末涂料的专用聚醋树脂。
【发明内容】
[0007] 本发明的目的之一是提供一种工程机械结构件粉末涂料用聚醋树脂，该聚醋树脂 制备成粉末涂料用应用于工程机械结构件可W解决目前存在的起霜、固化程度不足、机械 性能差、耐腐蚀性差等缺点，而且还具有很好耐候性，尤其适合使用于聚醋/TGIC固化体系 的粉末涂料。
[0008] 本发明的目的之二是提供上述工程机械结构件粉末涂料用聚醋树脂的制备方法。
[0009] 本发明的第一个目的是通过W下技术措施来实现的：一种工程机械结构件粉末涂 料用聚醋树脂，酸值为29~45m巧OH/g，径值小于6m巧OH/g，玻璃化转变溫度为55~65°C，烙 融粘度为3~6化·s(ICI锥板粘度计，200°C)，180°C反应性80~200S，其主要由W下重量百 分比的原料共缩合而成： 多元醇 30%~45〇/〇 芳香多元酸 45~55% 脂肪多元酸 0~2% 支化剂 0~2% 酸解剂 5%~15% 醋化催化剂 0. 005~0. 15〇/〇 固化促进剂 0. 04~0. 3% 抗氧剂 0.
[0010] 本发明所述的多元醇为新戊二醇与2-下基-2-乙基-1，3-丙二醇的混合物。进 一步地，所述的多元醇还可W包括1,4-环己烧二甲醇、径基新戊酸径基新戊醋中的一种或 者两种，其中2-下基-2-乙基-1,3-丙二醇与其它二元醇的比例为1:3~30。
[0011] 本发明所述的芳香多元酸为对苯二甲和间苯二甲酸中的一种或两种组合。
[0012] 本发明所述的脂肪多元酸为己二酸和1，4-环己烧二甲酸中的一种或两种组合。
[0013] 本发明所述的支化剂为Ξ径甲基丙烷和Ξ径甲基乙烧中的一种或两种组合。
[0014] 本发明所述的酸解剂包括间苯二甲酸、己二酸、1，4-环己烧二甲酸和偏苯Ξ酸酢 中的一种或两种W上组合。所述酸解剂的重量百分比优选为8-11%。
[0015] 本发明所述的醋化催化剂为单下基氧化锡、铁酸正下醋或者其它铁系催化剂中的 一种。
[0016] 本发明所述的固化促进剂为麟盐类，如Ξ苯基麟、Ξ苯基乙基漠化麟；或者为季锭 盐类，如四乙基漠化锭、四下基漠化锭。
[0017] 本发明所述的抗氧剂为受阻酪类抗氧剂和/或憐酸醋类抗氧剂。所述受阻酪类抗 氧剂如四[β- (3, 5-二叔下基-4-径基苯基)丙酸]季戊四醇醋（1010)、β-(3, 5-二叔下 基-4-径基苯基)丙酸十八碳醇醋（1076)。所述憐酸醋类抗氧剂为Ξ(2, 4-二叔下基苯基） 亚憐酸醋（168)。
[0018] 本发明的第二个目的是通过W下技术方案来实现的：一种工程机械结构件粉末涂 料用聚醋树脂的制备方法，包括W下步骤： (1) 在反应容器中加入配比量的多元醇与支化剂，加热升溫至物料融化，然后加入配比 量的芳香多元酸、脂肪多元酸和醋化催化剂，通氮气继续升溫反应，至180°c醋化水开始生 成并馈出；然后逐渐升溫至250°C，反应2~5小时至95%的醋化水排出，此时反应体系澄清 无颗粒，酸值达到7~15m巧OH/g; (2) 取配比量的酸解剂加入反应蓋中反应3~5小时，酸值达到40~55mgKOH/g，抽真空 缩聚1~4小时，酸值达到29~45m術)H/g，烙融粘度为3~6Pa·S(ICI锥板粘度计，200°C)， 此时加入抗氧剂、固化促进剂揽拌分散均匀后降溫出料即可得到工