[發明專利]一種改性的聚酯樹脂的制備方法及含該聚酯樹脂的涂料

有效

• 申請號: 201210492771.8
• 申請日: 2012-11-27
• 公開（公告）號: CN102977351A
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發明（設計）人: 劉海兵;李希
• 申請（專利權）人: 杭州吉華高分子材料有限公司;劉海兵
• 主分類號: C08G63/695
• 分類號: C08G63/695;C08G63/85;C09D167/00
• 代理公司: 廣州市天河廬陽專利事務所 44244
• 代理人: 胡濟元

技術領域

本發明涉及有機高分子化合物領域，涉及酯化反應得到的高分子化合物，具體涉及聚酯樹脂。

背景技術

聚酯樹脂具有優異的金屬附著力，硬度高等良好的物理機械性能以及較好的耐化學腐蝕性能，在涂料行業中得到廣泛應用。但是聚酯樹脂存在耐熱性能差，耐水性能低和耐候性能差的缺點，限制其在耐高溫涂料中的應用。為了提高聚酯樹脂的耐高溫性能，常用其他樹脂對其進行化學改性。有機硅樹脂具有優異的耐熱性、耐候性、耐水性和較低的表面張力。使用有機硅樹脂對聚酯樹脂進行改性，可以提高聚酯樹脂的耐熱性能、耐水性能和耐化學品性能。例如馬藝聞等（馬藝聞等，硅醇改性聚酯樹脂的制備，電鍍與涂飾，2011，02期）中利用飽和羥基硅烷為改性劑、以1,2-丙二醇與己二酸進行縮聚反應，制備了改性醇酸型聚酯樹脂，該改性聚酯樹脂的附著力1級，沖擊強度4.5Mpa，硬度2H；但是存在耐熱性的缺點。姚江柳等（高功能性有機硅改性聚酯樹脂的研究，上海涂料，2007，45（7），4~6）設計合成了有機硅改性聚酯樹脂，將該樹脂和聚氨酯固化劑HDI縮二脲和HDI三聚體配制兩組分涂料。該涂料具有優異的耐候性，良好的附著力和彈性，但是該改性聚酯必須和聚氨酯固化劑配合使用，存在使用不方便快捷的缺點。李華恭等（李華恭等，有機硅改性端羥基聚酯的合成，合成樹脂及塑料，2012，29（2）：20~23）采用有機硅預聚體改性端羥基聚酯，提高了聚酯的耐熱性能和耐鹽水性能，但是該改性聚酯的柔韌性差，抗冷熱交變性能低。公開號為CN102504265A的發明專利申請使用飽和聚酯和環氧樹脂對有機硅中間體進行交聯，制備得到聚酯改性有機硅樹脂，該樹脂具有良好的耐熱性能，低表面張力、優異的耐水煮性能和耐酸耐堿性能，但是柔韌性差，高低溫交變條件下會開裂，限制了其應用。

發明內容

本發明解決的技術問題是提供一種改性的聚酯樹脂的制備方法，該方法制備的改性聚酯具有耐熱性能和柔韌性好的優點。

本發明上述的技術問題的方案是：

一種改性的聚酯樹脂的制備方法，該方法由以下步驟組成：

將三元醇、三元醇摩爾量0.02~0.1倍的二元醇和三元醇摩爾量0.5~1.0倍的間苯二甲酸混合均勻后加熱至70~90℃，加入三元醇重量0.05~0.1倍的硅醇和三元醇重量0.02~0.1倍的二甲苯；在180~210℃下加熱1~3h后，升溫至220~240℃加熱1~3h；然后，降溫至90℃，加入三元醇重量1.0~1.5倍的有機溶劑、三元醇重量1.5~2.5倍的有機硅低聚物和三元醇重量的1~5%的交聯催化劑，升溫至110~120℃，加熱2~3h；最后，降溫至90℃，另加入有機溶劑調整固含量為60~70%；其中，

所述的三元醇是三羥甲基乙烷和三羥甲基丙烷其中一種或者兩種；

所述的二元醇是新戊二醇、2-甲基1,3-丙二醇和1,6-己二醇中的一種或者兩種以上；

所述的硅醇是七聚(環戊基)倍半硅氧烷三硅醇、七苯基倍半硅氧烷三硅醇，七異丁基倍半硅氧烷三硅醇和羥基硅油中的一種或者兩種以上；其中所述的羥基硅油的重均分子量為300~1000，且含有3~10w%的羥基；

所述的有機硅低聚物的重均分子量為800~2000，且含有3~20w%的羥基和2.5~15w%的甲氧基或乙氧基；

所述的交聯催化劑是鈦酸四丁酯或者鈦酸四異丁酯；

所述的有機溶劑為丁醇、丙二醇甲醚醋酸酯、二丙二醇甲醚醋酸酯和二丙二醇丁醚醋酸酯中的一種或兩種以上。

上述制備方法，其中所述的羥基硅油可以是信越公司的KR220L和瓦克公司的W-62m，還可以由以下方法制備得到：

將八甲基環四硅氧烷、N，N’-二甲基甲酰胺和重量為八甲基環四硅氧烷重量0.01%的氫氧化四甲基銨加入反應器中，在氮氣保護下升溫至80~90℃，在攪拌下滴加重量為八甲基環四硅氧烷重量0.2~6%的蒸餾水，滴加完畢后，再恒溫反應8~10h，后升溫至150℃反應1h，減壓除去低沸物，得到產物。

上述制備方法，其中所述的有機硅低聚物可以由一甲基三乙氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷和一苯基三乙氧基等硅氧烷進行水解縮合反應得到，也可以由一甲基三甲氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷和一苯基三甲氧基等硅氧烷進行水解縮合反應得到。其中，所述的硅氧烷進行水解縮合反應是本領域常用的硅氧烷進行水解縮合反應，其工藝和反應條件是本領域技術人員應掌握的常規技術。