专利名称：一种tgic固化透明粉末涂料用聚酯树脂及其制备方法
技术领域：
本发明涉及聚酯树脂及其制备方法，具体涉及一种TGIC固化透明粉末涂料用的聚酯树脂及其制备方法。
背景技术：
粉末涂料以其经济、环保、高效和性能卓越等优点正逐渐替代有机溶剂型涂料，成为涂料行业中的重要发展方向，高透明度粉末涂料也在逐步替代有机透明漆成为更加环保的表面罩光涂料。不同种类涂料形成的涂膜会呈现不同视觉效果，是因为可见光(380 780nm)照射涂膜上时会发生透射、吸收、散射三种现象。如果入射的光通量被无选择性地全部透射，则在视觉上是一种理想的无色透明；如果入射的光通量被无选择性地全部吸收，则在视觉上是一种理想的纯黑色；如果入射的光通量被无选择性地全部散射(完全反射漫射)，则在视觉上是一种理想的纯白色；而当入射的光通量被部分有选择性地透射、吸收、散射时，在视觉上便形成了各种彩色及透明的颜色。一般来说，涂膜的透明性与其颜填料粒子尺寸和树脂体系的折光指数相关。如果颜料粒子尺寸足够小且与树脂具有相同的折光率，则它们几乎不散射光，看起来就是透明的。目前，科学研究和市场应用比较广泛的有丙烯酸透明粉末涂料，因其透明度高、耐候性能优异而应用于汽车表面及其零部件等方面，如CN1528842A和CN101260271A公开的透明粉末涂料都是丙烯酸透明粉末涂料。但同时丙烯酸系列透明粉抗干扰能力差，生产制造环境要求严格，容易受到污 染，生产成本和材料成本高的缺点使其应用受到一定的局限性。另一种应用较多的透明粉末涂料为聚酯环氧混合型透明粉末涂料，如CN101161744A公开的一种环氧/聚酯型透明粉末涂料的制备方法中公开的透明粉末涂料，但由于其耐候性能差等缺点使其只能应用于户内产品的表面罩光。目前，一般的TGIC固化的聚酯树脂在制备成透明粉末涂料后，其透明度较低，不能满足高透明度的使用要求的问题。而国内外还没有涉及TGIC固化透明粉末涂料用聚酯树脂的合成研究的报道。
发明内容
本发明的第一个目的是提供一种TGIC固化透明性粉末涂料用聚酯树脂，该树脂使用TGIC固化后具有很高的透明度，用其制备的粉末涂料可以替代丙烯酸透明粉末涂料和聚酯环氧混合型透明粉末涂料应用于多方面领域。本发明的第二个目的是提供上述聚酯树脂的制备方法。本发明的第一个目的是通过以下技术方案来实现的一种TGIC固化透明性粉末涂料用聚酯树脂，其酸值为29-36mgK0H/g，粘度3800 6300mPa . s,数均分子量4500 7000，玻璃化转变温度60 68°C，结晶度低于2%，其由以下质量百分数的主要成分经熔融聚合而成
多元醇30 40%、多元酸45 65%、酸解剂4 15%、催化剂O. 03 O. 15%。
所述的多元醇为新戊二醇、三羟甲基丙烷、甲基丙二醇中的一种或两种的混合。本发明可以作以下改进在所述多元醇为新戊二醇、三羟甲基丙烷、甲基丙二醇中的一种或两种的混合的基础上，添加2-乙基-2-丁基1，3-丙二醇，其在多元醇中的质量百分数大于零且小于或等于20%。所述的多元酸为对苯二甲酸、间苯二甲酸、己二酸中的一种或两种的混合。 本发明可以作以下改进在所述的多元酸为对苯二甲酸、间苯二甲酸、己二酸中的一种或两种的混合的基础上，添加1，4-环己烷二甲酸，其在多元酸中的质量百分数大于零且小于或等于13%。所述的催化剂包括单丁基氧化锡或非丁基锡氧化物。所述非丁基锡氧化物包括单
辛基锡、三苯基锡、三环己基锡和草酸亚锡等。本发明的第二个目的由以下技术方案实现上述聚酯树脂的制备方法，在反应釜中，加入多元醇升温至8(Γιοο 加热融化，加入多元酸和催化剂后，通氮气升温至17(T185°C开始酯化反应，并蒸馏出水，控制升温速度使得蒸馏柱顶温度不超过10(TC，升温至228 240°C酯化缩聚反应10 14h，当反应程度达到95%以上时，酸值达到l(Tl5mgK0H/g时，加入酸解剂，然后在235 240°C保温3 5h后，酸值达到43 47mgK0H/g，抽真空缩聚I 4h，得到用于TGIC固化透明粉末涂料用聚酯树脂。本发明的TGIC固化透明粉末涂料用聚酯树脂的酸值为29-36mgK0H/g，粘度3800 6300mPa · s，数均分子量4500 7000，玻璃化转变温度60 68°C，结晶度低于2%。本发明与现有技术相比具有以下优点 (I)本发明的透明粉末涂料用聚酯树脂通过改变高分子链段结构，降低高分子的结晶度，使之形成比较均一的非晶区结构，从而具有很高的透明性。采用本发明的聚酯树脂制成的TGIC固化透明粉末涂料的涂膜雾度小于2%，相对透光率大于98%，可见其透明度之高，可以替代丙烯酸透明粉末涂料和聚酯环氧混合型透明粉末涂料应用于多方面，如家具装饰、汽车零部件、五金家电等方面。(2)采用本发明合成的聚酯树脂制成的TGIC固化透明粉末涂料具有优异的流平性，并且易加工，抗干扰能力强，且质量稳定，成本经济，可替代丙烯酸类透明粉末涂料应用于汽车铝轮毂和表面罩光等方面。
图1是实施例1的XRD的结晶度测试谱图。图2是本发明实施例4的XRD的结晶度测试谱图。
具体实施例方式以下通过实施例更加详细地阐述本发明内容，但是下述实施例只是用于对本发明的内容进行阐述，而不是限制，因此在与本发明的权利要求书相当的含义和范围内的任何改变，都应认为是包括在权利要求书的范围内。表I是TGIC固化透明粉末涂料用聚酯树脂的实施例，其中对比例I为耐候型聚酯树脂合成的基本配方，作为本发明的对比实施例，在氮气保护下，在备有加热装置、搅拌器和蒸馏柱的聚酯树脂合成反应釜中加入表I所列配比量的新戊二醇、甲基丙二醇、三羟甲基丙烷加热搅拌溶化后依次加入对苯二甲酸、己二酸、间苯二甲酸和单丁基锡催化剂，逐步升温至180°C左右开始酯化并有水馏出，之后逐步升温到240°C，酯化缩聚反应13小时，酯化率达95%以上，酸值达10 15mgKOH/g时，加入酸解剂间苯二甲酸、己二酸或1，4_环己烷二甲酸，在240°C酸解反应5h酸值达到43 47mgKOH/g时抽真空缩聚2h得到聚酯树脂酸值29 36mgKOH/g，粘度380(T6300Pa · s，数均分子量4500 7000m，玻璃化转变温度60 68°C，结晶度低于2%。
权利要求
1.一种TGIC固化透明性粉末涂料用聚酯树脂，其特征在于，其酸值为29-36mgK0H/g，粘度3800 6300mPa · s，数均分子量4500 7000，玻璃化转变温度60 68°C，结晶度低于2%，其由以下主要成分经熔融聚合而成多元醇30 40%、多元酸45 65%、酸解剂4 15%、催化剂O. 03 O. 15%。
2.根据权利要求1所述的TGIC固化透明性粉末涂料用聚酯树脂，其特征在于，所述的多元醇为新戊二醇、三羟甲基丙烷和甲基丙二醇中的一种或两种的混合。
3.根据权利要求2所述的TGIC固化透明性粉末涂料用聚酯树脂，其特征在于，所述多元醇为新戊二醇、三羟甲基丙烷和甲基丙二醇中的一种或两种的混合的基础上，添加2-乙基-2- 丁基-1，3-丙二醇，其在多元醇中的质量百分数大于零且小于或等于20%。
4.根据权利要求1所述的TGIC固化透明性粉末涂料用聚酯树脂，其特征在于，所述的多元酸为对苯二甲酸、间苯二甲酸和己二酸中的一种或两种的混合。
5.根据权利要求4所述的TGIC固化透明性粉末涂料用聚酯树脂，其特征在于，在所述的多元酸为对苯二甲酸、间苯二甲酸和己二酸中的一种或两种的混合的基础上，添加1，4-环己烷二甲酸，其在多元酸中的质量百分数大于零且小于或等于13%。
6.根据权利要求1所述的TGIC固化透明性粉末涂料用聚酯树脂，其特征在于，所述的催化剂为单丁基氧化锡或非丁基锡氧化物。
7.根据权利要求6所述的TGIC固化透明性粉末涂料用聚酯树脂，其特征在于，所述非丁基锡氧化物为单辛基锡、三苯基锡、三环己基锡和草酸亚锡中一种或两种的混合。
8.权利要求f7任一项所述的TGIC固化透明性粉末涂料用聚酯树脂的制备方法，其特征在于，在反应釜中，加入多元醇升温至8(TlO(rC加热融化，加入多元酸和催化剂后，通氮气升温至17(T185°C开始酯化反应，并蒸馏出水，控制升温速度使得蒸馏柱顶温度不超过100°C，升温至228 240°C酯化缩聚反应10 14h，当反应程度达到95%以上时，酸值达到l(Tl5mgKOH/g时，加入酸解剂，然后在235 240°C保温3 5h后，酸值达到43 47mgKOH/g，抽真空缩聚I 4h，得到用于TGIC固化透明粉末涂料用聚酯树脂。
全文摘要
本发明公开了一种TGIC固化透明性粉末涂料用聚酯树脂，酸值为29-36mgKOH/g，粘度3800～6300mPa﹒s，数均分子量4500～7000,玻璃化转变温度60～68℃，结晶度低于2%，其由以下主要成分经熔融聚合而成多元醇30～40％、多元酸45～65％、酸解剂4～15％、催化剂0.03～0.15％。本发明还公开了该聚酯树脂的制备方法。该树脂具有很高的透明性，用其制备的粉末涂料可以替代丙烯酸透明粉末涂料和聚酯环氧混合型透明应用于多方面领域。
文档编号C09D167/02GK103059275SQ201210579830
公开日2013年4月24日 申请日期2012年12月28日 优先权日2012年12月28日
发明者潘从艺, 何涛, 林锡恩, 曾少玲, 杨锐龙, 刘亮 申请人:广州擎天材料科技有限公司