一种含大尺寸芳环结构粉末涂料用聚酯及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种含大尺寸芳环结构粉末涂料用聚酯及其制备方法，其技术方案是：选择1，8-蒽二羧酸二甲酯为合成原料在聚酯中引入大尺寸的蒽环从而提高聚酯的玻璃化转变温度，该型聚酯树脂的制备，包括以下主要组分及重量份组成：1，8-蒽二羧酸二甲酯12.0-25.5，对苯二甲酸10.0-32.0，间苯二甲酸6.5-17.0，己二酸0.5-3.0，C2-C6多元醇18.0-41.0，催化剂0.02-2，分阶段加热进行酯化、缩聚、酸解反应。本发明具有以下有益效果：所得含大尺寸蒽环结构聚酯树脂一定程度上解决耐热性和熔融加工工艺性的矛盾，具有玻璃化温度高，熔融粘度低，贮存稳定性好等特点，由该型聚酯制备的环氧/聚酯粉末涂料，耐酸碱、耐水煮，并对金属基材具有很好的附着力。
【专利说明】一种含大尺寸芳环结构粉末涂料用聚酯及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及粉末涂料【技术领域】，特别涉及一种含大尺寸芳环结构粉末涂料用聚酯 及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 粉末涂料是一种含有100%固体份、以粉末形态进行涂装的涂料，与一般溶剂型和 水性涂料不同，粉末涂料借助于空气为分散介质，是一种无溶剂、低污染、涂装高效的绿色 涂料。聚酯树脂是制备粉末涂料所需的一类重要的热固性树脂，多属饱和型。其体系繁多、 性能易于调控，所制备的粉末涂料装饰性、施工性、稳定性及性价比方面具有不可比拟的优 势，在家用电器、建筑材料、机械制造和室内用品等领域应用广泛。
[0003] 聚酯树脂的分子结构、配方组分及制备工艺直接影响产品的性能，在聚酯树脂的 分子设计、原料选择及制备步骤方面已有大量的文献报道并形成了多种牌号的现有产品。 然而针对于环氧/聚酯粉末涂料领域，目前的应用中的技术问题之一是粉末涂料的耐热性 能难以提高。通常情况下，可以通过增加树脂交联密度的方法来提高聚酯树脂以及粉末涂 料的耐热性，然而随着交联密度的提高，树脂的熔融粘度急剧上升，高温流动性变差，直接 影响粉末涂料的涂装工艺。所以，目前聚酯树脂这一领域最大的技术难题之一在于树脂耐 热性与粘度难以平衡的矛盾。日本住友化学株式会社近年来公开了一种液晶聚酯组合物， 通过规则结构苯环，联苯结构的引入惊奇的发现，聚酯的玻璃化转变温度得到一定程度提 升的同时，其粘度并不受太大影响，这为解决耐热性和粘度难以平衡的矛盾问题提供了一 种解决思路，然而由于所使用的苯环等结构属于小尺寸芳环，其限制分子键转动和热运动 的能力仍较为有限，在保证粘度不显著变化的同时，对聚酯树脂耐热性的提升效能较为有 限。
[0004] 本发明在小尺寸规则芳环结构聚酯的基础上，引入大尺寸的蒽环结构，由于规则 结构蒽环的存在，在保证合适熔融粘度的前提下，聚酯树脂的耐热性得以较大幅度提升。本 发明所涉及含有大尺寸芳环结构的聚酯树脂，通过主链分子结构设计和修饰，在提高环氧 树脂玻璃化转变温度的同时，赋予树脂低的熔融粘度，在粉末涂料【技术领域】具有十分重要 的技术价值和应用前景。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是提供一种含有大尺寸芳环结构聚酯树脂的结构设计，以及一种步 骤简单实用的制备工艺方法，该型树脂具有高玻璃化转变温度和低熔融粘度的特点，更进 一步的解决了粉末涂料用聚酯树脂耐热性和熔融加工工艺性难以平衡的矛盾。
[0006] 为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种含大尺寸芳环结构粉末涂料 用聚酯，聚酯分子结构中含有如下结构：
【权利要求】
1. 一种含大尺寸芳环结构粉末涂料用聚酯，其特征在于，聚酯分子结构中含有如下结 构：
O
2. 根据权利要求1所述的一种含大尺寸芳环结构粉末涂料用聚酯，其特征在于，由下 述各组分及重量份制备而成：1，8-蒽二羧酸二甲酯12. 0-25. 5,对苯二甲酸10. 0-32. 0,间 苯二甲酸 6. 5-17. 0,己二酸 0· 5-3. 0, C2-C6 多元醇 18. 0-4L 0,催化剂 0· 02-2,水 0· 5-5。
3. 根据权利要求1或2所述的一种含大尺寸芳环结构粉末涂料用聚酯的制备方法，其 特征在于，采用如下工艺步骤制备： (1) 在装有加热、搅拌、精馏和惰性气体导入装置的反应器中，加入C2-C6多元醇和水， 加热至80-120°C搅拌混合均匀，惰性气体保护； (2) 待多元醇完全混合均匀后，加入1，8_蒽二羧酸二甲酯、对苯二甲酸、间苯二甲酸， 己二酸，搅拌混合； (3) 投入催化剂，升温至130-150°C反应30min，逐步升温至230-260°C，抽真空进行缩 聚反；补加间苯二酸继续反应，再次抽真空，检测酸值至所需范围后停止反应，即得到含有 大尺寸芳环结构聚酯。
4. 根据权利要求3所述的一种含大尺寸芳环结构粉末涂料用聚酯的制备方法，其特 征在于，所述C2-C6多元醇为乙二醇、新戊二醇、三羟基甲基丙烷、2-甲基-1，3-丙二醇、1， 4-环己烷二甲醇、二缩二乙二醇中的至少一种。
5. 根据权利要求3所述的一种含大尺寸芳环结构粉末涂料用聚酯的制备方法，其特征 在于，所述催化剂为单丁基锡氧化物，二丁基锡氧化物，醋酸锌，季铵盐中的至少一种。
6. 根据权利要求3所述的一种含大尺寸芳环结构粉末涂料用聚酯的制备方法，其特征 在于，所述惰性气体为氮气或氩气其中的一种。
7. 根据权利要求5所述的一种含大尺寸芳环结构粉末涂料用聚酯的制备方法，其特征 在于，所述季铵盐，为苄基三甲基氯化铵、苄基三甲基溴化铵、乙基三苯基溴化铵、甲基三苯 基氯化膦、甲基三苯基溴化膦、乙基三苯基氯化膦、乙基三苯基溴化膦、苄基三苯基氯化膦、 苄基三苯基溴化膦的一种或任意几种的混合物。
【文档编号】C09D5/03GK104211930SQ201410435324
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年8月31日 优先权日:2014年8月31日
【发明者】任华, 仇叶云, 张亚, 曹婷婷 申请人:海安南京大学高新技术研究院