[發明專利]一種低溫固化型聚酯樹脂及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 201811496014.1
• 申請日: 2018-12-07
• 公開（公告）號: CN109503823B
• 公開（公告）日: 2021-01-26
• 發明（設計）人: 王永壘;李海云;江蓉;邢楠楠;魏文靜;朱夢澤;張雅文
• 申請（專利權）人: 黃山學院
• 主分類號: C08G63/685
• 分類號: C08G63/685;C09D167/00;C09D5/03
• 代理公司: 北京智橋聯合知識產權代理事務所(普通合伙) 11560
• 代理人: 段嘯冉

本發明屬于粉末涂料技術領域，具體涉及一種低溫固化型聚酯樹脂，并進一步公開其制備方法，及其用于制備粉末涂料的用途。本發明所述低溫固化型聚酯樹脂，采用高活性的單體原料進行聚合，通過各組分之間相互配合及協同作用，使最終得到的聚酯樹脂的活性較高，且分子鏈較軟，軟化點有所降低，保證良好的低溫流平性，可以實現150℃的充分固化，較大程度地降低了能耗，且聚酯樹脂及其制備的粉末涂料穩定性好，固化成膜優良且粉末涂料的流平性好，各方面性能均較好達到普通HAA聚酯樹脂的涂膜要求。

技術領域

本發明屬于粉末涂料技術領域，具體涉及一種低溫固化型聚酯樹脂，并進一步公開其制備方法，及其用于制備粉末涂料的用途。

背景技術

粉末涂料是一種不含有機溶劑的100％固體粉末，它與油性涂料和水性涂料不同，涂裝時不以溶劑或水作為分散介質，而是以空氣作為分散介質，均勻地涂覆在工件表面，經加熱后形成一層具有特殊用途的涂膜的一種新型環保涂料。粉末涂料具有無VOC、環保、節能、施工效率高與應用范圍寬等優點，并以其經濟、環保、高效和性能卓越等優點，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，一直保持著較快的增長速度。聚酯類粉末涂料更以其優異的耐久性、裝飾性和加工成型性等特點，廣泛應用于涂裝領域。

傳統的粉末涂料用聚酯多是羧基聚酯樹脂或者是羥基聚酯樹脂，但該體系聚酯無法實現聚酯體系的自身固化，所有需要添加相應的固化劑實現固化。目前，戶外純聚酯粉末涂料固化劑主要以TGIC和HAA為主，但近年來發現TGIC會對人體生殖細胞造成突變且具有遺傳性，歐盟大部分國家已經禁止使用TGIC作為固化劑。因此，發展使用環保型HAA體系粉末涂料已是大勢所趨。

但是，傳統的HAA體系粉末涂料需要在200℃/12min才能實現充分固化，導致整個涂膜過程的能耗較高。因此，開發一種可低溫固化型聚酯樹脂，尤其是適用于HAA體系的低溫固化型聚酯樹脂具有積極的意義。

發明內容

為此，本發明所要解決的技術問題在于提供一種低溫固化型聚酯樹脂，并進一步公開其制備方法；

本發明解決的第二個技術問題在于提供一種低溫固化型聚酯樹脂用于制備粉末涂料的用途。

為解決上述技術問題，本發明所述的一種低溫固化型聚酯樹脂，以所述聚酯樹脂的總量計，其制備原料包括如下摩爾百分比的原料組分：

優選的，所述的低溫固化型聚酯樹脂，還包括催化劑，所述催化劑的摩爾用量占所述原料組分總摩爾量的0.05-0.2％。

更優的，所述催化劑包括四氯化錫。

優選的，所述的低溫固化型聚酯樹脂，還包括抗氧劑，所述抗氧劑的摩爾用量占所述原料組分總摩爾量的0.1-0.3％。

更優的，所述抗氧劑包括2,2'-亞甲基雙-(4-甲基-6-叔丁基苯酚)(即抗氧劑2246)。

本發明還公開了一種制備所述低溫固化型聚酯樹脂的方法，包括如下步驟：

(1)將配方量的所述對苯二甲酸、2,3-吡啶二甲酸二甲酯混合，并控制溫度低于130℃進行加熱熔融；

(2)向上述混合物料中加入配方量的所述2-乙基-1,3-己二醇、新戊二醇、1,6-己二醇二縮水甘油醚，并加入選定量的所述催化劑，在氮氣保護下，逐步升溫至190-200℃進行反應；隨后加入配方量的所述2-羥基丙酸和1，2，4-三羥基苯，緩慢升溫并控制溫度低于245℃進行反應至無明顯餾出物蒸出，且控制反應物的酸值小于25mgKOH/g為止；

(3)加入配方量的所述抗氧劑，于真空環境下反應促成聚酯樹脂的形成，待酸值降低至20mgKOH/g以下時停止反應；