[發明專利]一種β-羥烷基酰胺快速固化耐候型粉末涂料用聚酯樹脂及其制備方法

無效

• 申請號: 201110320025.6
• 申請日: 2011-10-20
• 公開（公告）號: CN102443148A
• 公開（公告）日: 2012-05-09
• 發明（設計）人: 李勇;何濤;傅環環;劉亮;曾定;萬貂
• 申請（專利權）人: 廣州擎天實業有限公司
• 主分類號: C08G63/183
• 分類號: C08G63/183;C08G63/20;C09D167/02;C09D7/12;C09D5/03
• 代理公司: 廣州知友專利商標代理有限公司 44104
• 代理人: 李海波;馬赟齋

技術領域

本發明涉及一種聚酯樹脂，尤其涉及β-羥烷基酰胺快速固化耐候型粉末涂料用聚酯樹脂，本發明還涉及該聚酯樹脂的制備方法。

背景技術

粉末涂料以其自身卓越的優點正逐漸替代有機溶劑型涂料，成為涂料行業中的重要發展方向，自上世紀90年代以來一直保持著較快的增長速度。國內粉末涂料主要是應用在家用電器、建筑鋁型材、管道防腐、普通涂裝四大方面，但與國外相比，我國的粉末涂料結構與國外有較大的差異，主要表現在國外普通涂裝粉末涂料占粉末涂料市場的64％，國內普通涂裝粉末涂料占粉末涂料市場的18％；國外的家電粉末涂料占粉末涂料市場的10％，而國內家電粉末涂料占粉末市場的45％；國外建筑鋁型材粉末涂料占粉末涂料市場的12.5％，而國內建筑鋁型材粉末涂料占粉末涂料市場的20％；國外防腐管道粉末涂料占粉末涂料市場的3％，而國內防腐管道粉末涂料占粉末涂料市場的17％，國內粉末涂料還有很大的發展空間。雖然粉末涂料的優點突出，但是熱固性粉末涂料流平和固化溫度較高(180℃～200℃)，固化時間較長(10～30min)。這樣使得粉末涂料固化效率低，固化時走的流水線長，固化設備占用較多的空間，噴涂的效率也低。同時較長的固化時間也消耗了大量的熱能。一般固化時間縮短2min，可節能15％左右。從節能降耗考慮，烘烤時間過長，直接導致生產周期變長。既浪費能源，又耗費時間，勞動生產率得不到有效提高。這樣快速固化粉末涂料便成為涂裝行業的一個有效降低能耗方法。

文獻報到了不少多元醇和多元酸在有機錫催化劑的條件下直接聚合成快速固化聚酯樹脂的方法，但是專門針對β-羥烷基酰胺快速固化聚酯樹脂專利報道不多。美國專利US6184311B1報道了一種酸值為10～70mg?KOH/g的粉末涂料用半結晶聚酯樹脂的合成方法，文章只簡單涉及了合成一種半結晶聚酯樹脂，和普通聚酯樹脂搭配使用，固化劑是β-羥烷基酰胺，可以在200℃/6min條件下固化。美國專利US2004230008A1里面談到多組分快速固化粉末涂料的用聚酯樹脂的合成，主要應用到部分長鏈的多元醇和位阻大的醇，以及長鏈的脂肪族酸類和部分的苯酐。中國專利200410054297.6公開了一種混合型低溫快速固化抗菌型環氧聚酯粉體涂料及其制備方法，通過在環氧、聚酯樹脂中加入氯化銨的有機取代物和咪唑類或HT-11的復合物為固化促進劑來實現快速固化，可以為合成快速固化聚酯樹脂提供一定的參考。

發明內容

本發明的目的是提供一種β-羥烷基酰胺快速固化耐候型粉末涂料用聚酯樹脂，該聚酯樹脂具有較高的玻璃化轉變溫度、軟化點、粘度和存儲穩定性，制備的粉末涂料具有優異的流平性能和機械性能、良好的抗厚膜針孔性能和老化性能。

本發明的另一目的在于提供上述β-羥烷基酰胺快速固化耐候型粉末涂料用聚酯樹脂的制備方法。

本發明的第一個目的是通過以下技術措施來實現的：一種β-羥烷基酰胺快速固化耐候型粉末涂料用聚酯樹脂，由以下重量百分比含量的組分經熔融縮聚反應得到：

上述組分中，所述的多元醇為新戊二醇、2-乙基-2-丁基-1，3丙二醇、2-甲基-1，3-丙二醇和乙二醇中的一種或幾種的混合物；所述的芳香多元酸為對苯二甲酸和間苯二甲酸中的一種或兩種的混合物；所述的脂肪多元酸為己二酸、六氫苯酐和1，4-環己烷二甲酸中的一種或幾種的混合物；所述的支化劑為三羥甲基丙烷或偏苯三酸酐；所述的酸解劑為間苯二甲酸、己二酸、1，4-環己烷二甲酸、偏苯三酸酐和六氫苯酐中的一種或幾種的混合物，優選間苯二甲酸或1，4-環己烷二甲酸中的一種或兩種的混合物；所述的酯化催化劑為錫類或者鈦類化合物，尤其包括單丁基氧化錫、二丁基氧化錫、鈦酸四異丙酯。

本發明的第二個目的是通過以下技術措施來實現的：上述β-羥烷基酰胺快速固化耐候型粉末涂料用聚酯樹脂的制備方法是：在反應釜中，加入配比量的多元醇和支化劑，加熱升溫至物料熔化；然后依次加入配比量的芳香多元酸、脂肪多元酸和酯化催化劑，通氮氣繼續升溫反應，至180℃酯化水開始生成并餾出，然后逐漸升溫至230℃，共反應5～10小時至97％的酯化水排出后，酸值達到5～15mgKOH/g，加入酸解劑，反應3～5h，酸值達到45～55mgKOH/g，降溫至220℃抽真空縮聚3～5h，酸值達到30～36mgKOH/g，即停止反應得到β-羥烷基酰胺快速固化耐候型粉末涂料用聚酯樹脂。