[發明專利]一種含大尺寸芳環結構粉末涂料用聚酯及其制備方法

無效

• 申請號: 201410435324.8
• 申請日: 2014-08-31
• 公開（公告）號: CN104211930A
• 公開（公告）日: 2014-12-17
• 發明（設計）人: 任華;仇葉云;張亞;曹婷婷
• 申請（專利權）人: 海安南京大學高新技術研究院
• 主分類號: C08G63/187
• 分類號: C08G63/187;C08G63/78;C09D167/02;C09D163/00;C09D5/03
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技術領域

本發明涉及粉末涂料技術領域，特別涉及一種含大尺寸芳環結構粉末涂料用聚酯及其制備方法。

背景技術

粉末涂料是一種含有100%固體份、以粉末形態進行涂裝的涂料，與一般溶劑型和水性涂料不同，粉末涂料借助于空氣為分散介質，是一種無溶劑、低污染、涂裝高效的綠色涂料。聚酯樹脂是制備粉末涂料所需的一類重要的熱固性樹脂，多屬飽和型。其體系繁多、性能易于調控，所制備的粉末涂料裝飾性、施工性、穩定性及性價比方面具有不可比擬的優勢，在家用電器、建筑材料、機械制造和室內用品等領域應用廣泛。

聚酯樹脂的分子結構、配方組分及制備工藝直接影響產品的性能，在聚酯樹脂的分子設計、原料選擇及制備步驟方面已有大量的文獻報道并形成了多種牌號的現有產品。然而針對于環氧/聚酯粉末涂料領域，目前的應用中的技術問題之一是粉末涂料的耐熱性能難以提高。通常情況下，可以通過增加樹脂交聯密度的方法來提高聚酯樹脂以及粉末涂料的耐熱性，然而隨著交聯密度的提高，樹脂的熔融粘度急劇上升，高溫流動性變差，直接影響粉末涂料的涂裝工藝。所以，目前聚酯樹脂這一領域最大的技術難題之一在于樹脂耐熱性與粘度難以平衡的矛盾。日本住友化學株式會社近年來公開了一種液晶聚酯組合物，通過規則結構苯環，聯苯結構的引入驚奇的發現，聚酯的玻璃化轉變溫度得到一定程度提升的同時，其粘度并不受太大影響，這為解決耐熱性和粘度難以平衡的矛盾問題提供了一種解決思路，然而由于所使用的苯環等結構屬于小尺寸芳環，其限制分子鍵轉動和熱運動的能力仍較為有限，在保證粘度不顯著變化的同時，對聚酯樹脂耐熱性的提升效能較為有限。

本發明在小尺寸規則芳環結構聚酯的基礎上，引入大尺寸的蒽環結構，由于規則結構蒽環的存在，在保證合適熔融粘度的前提下，聚酯樹脂的耐熱性得以較大幅度提升。本發明所涉及含有大尺寸芳環結構的聚酯樹脂，通過主鏈分子結構設計和修飾，在提高環氧樹脂玻璃化轉變溫度的同時，賦予樹脂低的熔融粘度，在粉末涂料技術領域具有十分重要的技術價值和應用前景。

發明內容

本發明的目的是提供一種含有大尺寸芳環結構聚酯樹脂的結構設計，以及一種步驟簡單實用的制備工藝方法，該型樹脂具有高玻璃化轉變溫度和低熔融粘度的特點，更進一步的解決了粉末涂料用聚酯樹脂耐熱性和熔融加工工藝性難以平衡的矛盾。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：一種含大尺寸芳環結構粉末涂料用聚酯，聚酯分子結構中含有如下結構：

進一步地，所述一種含大尺寸芳環結構粉末涂料用聚酯由下述各組分及重量份制備而成：1，8-蒽二羧酸二甲酯?12.0-25.5，對苯二甲酸10.0-32.0，間苯二甲酸6.5-17.0，己二酸0.5-3.0，C2-C6多元醇18.0-41.0，催化劑0.02-2，水0.5-5。?

進一步地，所述的一種含大尺寸芳環結構粉末涂料用聚酯的制備方法，采用如下工藝步驟制備：

1、在裝有加熱、攪拌、精餾和惰性氣體導入裝置的反應器中，加入C2-C6多元醇和水，加熱至80-120℃攪拌混合均勻，惰性氣體保護；

2、待多元醇完全混合均勻后，加入1，8-蒽二羧酸二甲酯、對苯二甲酸、間苯二甲酸，己二酸，攪拌混合；

3、投入催化劑，升溫至130-150℃反應30min，逐步升溫至230-260℃，抽真空進行縮聚反；補加間苯二酸繼續反應，再次抽真空，檢測酸值至所需范圍后停止反應，即得到含有大尺寸芳環結構聚酯。

進一步地，所述C2-C6多元醇為乙二醇、新戊二醇、三羥基甲基丙烷、2-甲基-1，3-丙二醇、1，4-環己烷二甲醇、二縮二乙二醇中的至少一種。

進一步地，所述催化劑為單丁基錫氧化物，二丁基錫氧化物，醋酸鋅，季銨鹽中的至少一種。

進一步地，所述惰性氣體為氮氣或氬氣其中的一種。

進一步地，所述季銨鹽，為芐基三甲基氯化銨、芐基三甲基溴化銨、乙基三苯基溴化銨、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、芐基三苯基氯化膦、芐基三苯基溴化膦的一種或任意幾種的混合物。