一种混合型聚酯树脂的生产工艺的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种混合型聚酯树脂的生产工艺，所述的工艺如下：将摩尔比为4:3：1-1.2:2:10的乙二醇、丙二醇、三羟基甲基丙烷、乙酸乙二醇与对羟基苯甲酸经过浆料配置→酯化→缩聚→抽真空、脱水→封端→过滤→冷却→粉碎→包装入库，后得到混合型聚酯树脂，所述聚酯树脂特性参数如下：酸值70±2mgKOH/g,软化点95-110℃，粘度200-300泊（165℃），固化条件180℃/8-10min,成品中聚酯树脂和环氧树脂的质量比例为50:50；本发明主要是适用于室内特别是家庭适用的涂料，使涂料具有耐磨防刮、硬度高且固化速度快的特点，保证了涂料的实用效果的情况下，提高了装修工人的施工效率，节省了用工成本，同时该生产工艺步骤简单，生产过程中产生的废料污染较少，方便清理，用于工厂大规模的批量生产的效果好。
【专利说明】一种混合型聚酯树脂的生产工艺
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于制备热固型粉末涂料用的添加剂领域，一种用于室内涂料的混合型聚酯树脂的生产工艺。
【背景技术】
[0002]聚酯树脂一般不单独成膜，主要用于配置聚酯-氨基烘漆，聚酯型聚氨酯漆，聚酯型粉末涂料和不饱和聚酯漆，属于中、高档涂料，所述涂膜光泽高，丰满度好，耐候性强，而且也具有很好的附着力、硬度、抗冲击性、保光性、保色性、高温抗变黄等优点，同时，由于聚酯树脂的合成单体多，选择余地大，大分子配方设计理论成熟，可以通过丙烯酸树脂、环氧树脂、硅树脂及氟树脂进行改性，因此，聚酯树脂在涂料行业的地位不断提高，产量越来越大，应用也日益拓展。
[0003]在日常室内家具或者地板中使用的涂料；由于室内的特殊环境需求，同时考虑到装修时的工人的用工成本，一般需要涂料具有防刮耐磨，涂刷后固化速度快的的特性。混合型的聚酯树脂的功能多样，选择不同的原料合成后的聚酯树脂的功能功能多样，目前市面上对于室内应用的涂料，特别是在防刮耐磨且固化效果好的聚酯树脂的生产方法较少，没有系统的生产工艺对其集中生产。
【发明内容】
[0004]针对上述存在的问题，本发明提供一种耐磨，硬度高固化速度快涂料的聚酯树脂的生产工艺。
[0005]为了达到上述目的，本发明采用的技术方案如下:一种混合型聚酯树脂及其生产工艺，所述的工艺如下:将摩尔比为4: 3:1-1.2:2:10的乙二醇、丙二醇、三羟基甲基丙烷、乙酸乙二醇与对羟基苯甲酸经过浆料配置一酯化一缩聚一抽真空、脱水一封端一过滤一冷却一粉碎一包装入库，后得到混合型聚酯树脂，所述聚酯树脂特性参数如下:酸值70±2mgK0H/g，软化点 95_110°C，粘度 200-300 泊(165。。)，固化条件 180°C /8-10min,成品中聚酷树脂和环氧树脂的质量比例为50:50。
[0006]本发明所述的具体生产步骤如下:
浆料配置:将摩尔比为:4: 3:1-1.2:2:10的乙二醇、丙二醇、三羟基甲基丙烷、乙酸乙二醇与对羟基苯甲酸投入到粉料仓中配置混合浆料，混合搅拌Ih ；
酯化:将配置好的混合浆料加入到反应釜中，所述反应釜用导热油作载体，在180°C的温度条件下，逐步升温每上升10°C保温反应lh，当温度到达245°C后，保温反应2-3h ；
缩聚:酯化反应 完成后，继续保持反应釜内温度在240-245°C的条件下进行缩聚反应，反应3-4h ；
抽真空、脱水:在进行缩聚反应的过程中，将反应釜抽真空，真空度为40-45mmHg，抽出来的废气主要为水蒸气，废气中含有少量的反应物气体，抽真空的废气经循环冷却后凝结成酯化废水；封端:加入少量偏苯三酸酐进入反应釜中，使聚合产物有-OH封端变成-COOH封端，反应温度保持在200°C以下，保温反应1h ；
过滤:反应釜中的液态聚酯树脂经150目的过滤筛网进行过滤，去除杂质；
冷却:过滤完成后，采用常温条件下的循环冷却水将导热油冷却，降低反应釜温度，以达到冷却树脂的目的；
粉碎:冷却的固体聚酯树脂采用粉碎机粉碎成粉末；
包装入库:将粉碎后的聚酯树脂经过包装后得到反应成品。
[0007]本发明所述的缩聚反应过程中，采用二丁基氧化锡作为反应的催化剂，所述二丁基氧化锡的加入量为总物质量的0.15%-0.2%，所述的二丁基氧化锡呈中性，对该酯化和缩聚反应的过程和设备不产生影响，同时加快酯类的缩聚进程，反应之后催化剂有重新复原，没有损耗，反应后不需分离，不影响聚酯树脂的性能。
[0008]本发明所述浆料配置过程中三羟基甲基丙烷的摩尔质量与对羟基苯甲酸的摩尔质量比为1-1.2:10，聚酯树脂合成中，三羟基甲基丙烷由于其分子结构的支链度大，活动高，从而导致其生产的聚酯树脂的合成的涂料的固化速度快，方便装修工人的施工，提高工作效率，节省了用工成本。
[0009]本发明所述的缩聚反应过程中采用复合型抗氧剂，所述的复合型抗氧剂采用2，6- 二叔丁基酚为主抗氧剂，选用三壬苯基亚磷酸酯为副抗氧剂，所述2，6- 二叔丁基酚与三壬苯基亚磷酸酯的摩尔比为4:1-1.5，通过两种抗氧剂复配而成，在材料中可以取长补短，显示出协同效应，提高原料的抗氧化效果，同时本发明中所述的的主抗氧剂和副抗氧剂的混合加入后，提高了该产品的抗氧化性，尤其对于涂料的耐酸碱性有显著提升作用，适合成品涂料应用于厨房和卫生间。
[0010]本发明的优点在于:本发明所述的混合型聚酯树脂的生产工艺，主要是适用于室内特别是家庭适用的涂料，使涂料具有耐磨防刮、硬度高且固化速度快的特点，保证了涂料的实用效果的情况下，提高了装修工人的施工效率，节省了用工成本，同时该生产工艺步骤简单，生产过程中产生的废料污染较少，方便清理，用于工厂大规模的批量生产的效果好。
【具体实施方式】
[0011]下面结合【具体实施方式】对本发明作进一步详细的描述。
[0012]实施例1:本发明所述的一种混合型聚酯树脂的生产的具体制备方法如下:浆料配置:将40mol的乙二醇、30mol的丙二醇、IOmol的三羟基甲基丙烷、20mol的乙酸乙二醇与IOOmol的对羟基苯甲酸投入到粉料仓中配置混合浆料，混合搅拌Ih ;所述浆料配置过程中三羟基甲基丙烷的摩尔质量与对羟基苯甲酸的摩尔质量比为1:10 ；
酯化:将配置好的混合浆料加入到反应釜中，所述反应釜用导热油作载体，在180°C的温度条件下，逐步升温每上升10°C保温反应lh，当温度到达245°C后，保温反应2h ；
缩聚:酯化反应完成后，继续保持反应釜内温度在240-245°C的条件下进行缩聚反应，反应3h ;所述的缩聚反应过程中，加入0.3mol的二丁基氧化锡作为催化剂；加入0.4mol的2，6- 二叔丁基酹与0.1mol的三壬苯基亚磷酸酯的作为抗氧剂；
抽真空、脱水:在进行缩聚反应的过程中，将反应釜抽真空，真空度为40mmHg，抽出来的废气主要为水蒸气，废气中含有少量的反应物气体，抽真空的废气经循环冷却后凝结成酯化废水；
封端:加入少量偏苯三酸酐进入反应釜中，使聚合产物有-OH封端变成-COOH封端，反应温度保持在200°C以下，保温反应Ih ；
过滤:反应釜中的液态聚酯树脂经150目的过滤筛网进行过滤，去除杂质；
冷却:过滤完成后，采用常温条件下的循环冷却水将导热油冷却，降低反应釜温度，以达到冷却树脂的目的；
粉碎:冷却的固体聚酯树脂采 用粉碎机粉碎成粉末；
包装入库:将粉碎后的聚酯树脂经过包装后得到反应成品。
[0013]得到的成品聚酯树脂的特性参数如下:酸值68mgK0H/g，软化点106_110°C，粘度200-220泊(165°C )，固化条件180°C /8-10min,成品中聚酯树脂和环氧树脂的质量比例为50:50。
[0014]实施例2:本发明所述的一种混合型聚酯树脂的生产的具体制备方法如下:浆料配置:将40mol的乙二醇、30mol的丙二醇、12mol的三羟基甲基丙烷、20mol的乙酸乙二醇与98mol的对羟基苯甲酸投入到粉料仓中配置混合浆料，混合搅拌Ih ;所述浆料配置过程中三羟基甲基丙烷的摩尔质量与对羟基苯甲酸的摩尔质量比为1.2:10 ；
酯化:将配置好的混合浆料加入到反应釜中，所述反应釜用导热油作载体，在180°C的温度条件下，逐步升温每上升10°C保温反应lh，当温度到达245°C后，保温反应3h ；
缩聚:酯化反应完成后，继续保持反应釜内温度在240-245°C的条件下进行缩聚反应，反应4h ;所述的缩聚反应过程中，加入0.4mol的二丁基氧化锡作为催化剂；加入0.4mol的2，6- 二叔丁基酹与0.15mol的三壬苯基亚磷酸酯的作为抗氧剂；
抽真空、脱水:在进行缩聚反应的过程中，将反应釜抽真空，真空度为45mmHg，抽出来的废气主要为水蒸气，废气中含有少量的反应物气体，抽真空的废气经循环冷却后凝结成酯化废水；
封端:加入少量偏苯三酸酐进入反应釜中，使聚合产物有-OH封端变成-COOH封端，反应温度保持在200°C以下，保温反应Ih ；
过滤:反应釜中的液态聚酯树脂经150目的过滤筛网进行过滤，去除杂质；
冷却:过滤完成后，采用常温条件下的循环冷却水将导热油冷却，降低反应釜温度，以达到冷却树脂的目的；
粉碎:冷却的固体聚酯树脂采用粉碎机粉碎成粉末；
包装入库:将粉碎后的聚酯树脂经过包装后得到反应成品。
[0015]得到的成品聚酯树脂的特性参数如下:酸值70mgK0H/g，软化点95_98°C，粘度280-300泊(165°C)，固化条件180°C /8-10min,成品中聚酯树脂和环氧树脂的质量比例为50:50。
[0016]实施例3:本发明所述的一种混合型聚酯树脂的生产的具体制备方法如下:浆料配置:将40mol的乙二醇、30mol的丙二醇、11.5mol的三羟基甲基丙烷、20mol的乙酸乙二醇与IOOmol的对羟基苯甲酸投入到粉料仓中配置混合浆料，混合搅拌Ih ;所述浆料配置过程中三羟基甲基丙烷的摩尔质量与总物质的摩尔质量比为1.15:10 ；
酯化:将配置好的混合浆料加入到反应釜中，所述反应釜用导热油作载体，在180°C的温度条件下，逐步升温每上升10°C保温反应lh，当温度到达245°C后，保温反应2.5h ；缩聚:酯化反应完成后，继续保持反应釜内温度在240-245°C的条件下进行缩聚反应，反应3.5h ;所述的缩聚反应过程中，加热0.35mol的二丁基氧化锡作为催化剂；0.4mol的2，6- 二叔丁基酚与0.12mol的三壬苯基亚磷酸酯的作为抗氧剂；
抽真空、脱水:在进行缩聚反应的过程中，将反应釜抽真空，真空度为43mmHg，抽出来的废气主要为水蒸气，废气中含有少量的反应物气体，抽真空的废气经循环冷却后凝结成酯化废水；
封端:加入少量偏苯三酸酐进入反应釜中，使聚合产物有-OH封端变成-COOH封端，反应温度保持在200°C以下，保温反应Ih ；
过滤:反应釜中的液态聚酯树脂经150目的过滤筛网进行过滤，去除杂质；
冷却:过滤完成后，采用常温条件下的循环冷却水将导热油冷却，降低反应釜温度，以达到冷却树脂的目的；
粉碎:冷却的固体聚酯树脂采用粉碎机粉碎成粉末； 包装入库:将粉碎后的聚酯树脂经过包装后得到反应成品。
[0017]得到的成品聚酯树脂的特性参数如下:酸值72mgK0H/g，软化点100_103°C，粘度230-250泊(1650C )，固化条件180°C /8-10min,成品中聚酯树脂和环氧树脂的质量比例为50:50。
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[0018]由上表可以看出，由该工艺方法生产的聚酯树脂其软化点较小，酸值较高，粘度较低，导致其流平性较好，方便涂刷，且该涂料在长时间的酸浸泡下其功能和颜色没有发生变化，同时其硬度较高，耐刮伤；同时其固化速度较快，优于其他聚酯树脂，因此提高装修的工作效率。
[0019]需要说明的是，上述仅仅是本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的保护范围，在上述实施例的基础上所作出的等同变换均属于本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种混合型聚酯树脂的生产工艺，其特征在于，所述的工艺如下:将摩尔比为4: 3:1-1.2:2:10的乙二醇、丙二醇、三羟基甲基丙烷、乙酸乙二醇与对羟基苯甲酸经过浆料配置—酯化一缩聚一抽真空、脱水一封端一过滤一冷却一粉碎一包装入库，后得到混合型聚酯树脂，所述聚酯树脂特性参数如下:酸值70土2mgKOH/g，软化点95_110°C，粘度200-300泊(165°C)，固化条件180°C /8-10min,成品中聚酯树脂和环氧树脂的质量比例为50:50。
2.根据权利要求1所述的混合型聚酯树脂的生产工艺，其特征在于，所述的具体生产步骤如下: 1)浆料配置:将摩尔比为:4:3:1-1.2:2:10的乙二醇、丙二醇、三羟基甲基丙烷、乙酸乙二醇与对羟基苯甲酸投入到粉料仓中配置混合浆料，混合搅拌Ih ； 2)酯化:将配置好的混合浆料加入到反应釜中，所述反应釜用导热油作载体，在180°C的温度条件下，逐步升温每上升10°C保温反应lh，当温度到达245°C后，保温反应2-3h ； 3)缩聚:酯化反应完成后，继续保持反应釜内温度在240-245°C的条件下进行缩聚反应，反应3-4h ； 4)抽真空、脱水:在进行缩聚反应的过程中，将反应釜抽真空，真空度为40-45mmHg，抽出来的废气主要为水蒸气，废气中含有少量的反应物气体，抽真空的废气经循环冷却后凝结成酯化废水； 5)封端:加入少量偏苯三酸酐进入反应釜中，使聚合产物有-OH封端变成-COOH封端，反应温度保持在200°C以下，保温反应Ih ； 6)过滤:反应釜中的液态聚酯树脂经150目的过滤筛网进行过滤，去除杂质； 7)冷却:过滤完成后，采用常 温条件下的循环冷却水将导热油冷却，降低反应釜温度，以达到冷却树脂的目的； 8)粉碎:冷却的固体聚酯树脂采用粉碎机粉碎成粉末； 9)包装入库:将粉碎后的聚酯树脂经过包装后得到反应成品。
3.根据权利要求2所述的混合型聚酯树脂的生产工艺，其特征在于，所述的缩聚反应过程中，采用二丁基氧化锡作为反应的催化剂，所述二丁基氧化锡的加入量为总物质量的0.15%-0.2%ο
4.根据权利要求2所述的混合型聚酯树脂的生产工艺，其特征在于，所述浆料配置过程中三羟基甲基丙烷的摩尔质量与对羟基苯甲酸的摩尔质量比为1-1.2:10。
5.根据权利要求2所述的混合型聚酯树脂的生产工艺，其特征在于，所述的缩聚反应过程中采用复合型抗氧剂，所述的复合型抗氧剂采用2，6- 二叔丁基酚为主抗氧剂，选用三壬苯基亚磷酸酯为副抗氧剂，所述2，6- 二叔丁基酚与三壬苯基亚磷酸酯的摩尔比为4:1。
【文档编号】C09D167/02GK103588967SQ201310509108
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2013年10月25日 优先权日:2013年10月25日
【发明者】戈建伦, 徐军 申请人:滁州市全丰物资有限公司