專利名稱：家用電器用聚酯樹脂及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種家用電器用聚酯樹脂，以及該聚酯樹脂的制備方法。
背景技術(shù)：
聚酯樹脂是一類由多元醇和多元酸通過酯化、縮聚反應(yīng)合成的高分子化合物，可分為飽和聚酯樹脂和不飽和聚酯樹脂。聚酯樹脂在涂料工業(yè)主要用于同氨基樹脂聚酯型氨基烘漆或與多異氰酸酯配制室溫固化雙組分聚氨脂漆，聚酯型的這些體系較醇酸體系有更好的耐候性和保光性，且硬度高、附著力好，屬于高端的烘漆體系。
家用電器用聚酯樹脂屬于飽和樹脂，目前的聚酯樹脂合成工藝一般將抗氧化劑和催化劑在第一階段酯化反應(yīng)中同時加入，由于兩者之間會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致催化效率下降，延長了反應(yīng)時間。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種主要家用電器用聚酯樹脂，以及該聚酯樹脂的制備方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明公開了一種家用電器用聚酯樹脂，其是由如下重量百分比的組分經(jīng)酯化、縮聚反應(yīng)而得新戊二醇29-31%、乙二醇4 5%、三羥甲基丙烷0.1 1%、對苯二甲酸52-58%、酯化催化劑0.05 1%、間苯二甲酸5-7%、己二酸1-3%、抗氧化劑0.2 1%、樹脂助劑0.01 1%，各組份所占質(zhì)量百分比之和為100% ；所述聚酯樹脂物理參數(shù)如下酸值28.O ~ 32. Omg KOH/g ；粘度160°C測得的粘度為30. O 60. OPa. s ；顏色0-12.O ；玻璃化溫度60 62°C。所述顏色是指用色差計測量得到的數(shù)值，該色差計所測量的數(shù)據(jù)可以表征出產(chǎn)品顏色的情況，如測試的數(shù)值越大，則表明該產(chǎn)品的顏色越黃。采用HunterLab公司生產(chǎn)的型號為ColorFlex EZ的色差計測定上述顏色。
所述酯化催化劑為有機錫類化合物，優(yōu)選單丁基氧化錫、二丁基氧化錫或丁基錫酸，其含量在O. 05%—1% ；所述抗氧化劑為亞磷酸酯類抗氧化劑，優(yōu)選季戊四醇二亞磷酸雙十八酯；所述樹脂助劑為抗氧化劑1010及固化促進(jìn)劑；抗氧化劑1010是一種大分子多功能受阻酚類抗氧劑的商品通用名稱，固化促進(jìn)劑優(yōu)選三苯基溴化磷；本發(fā)明還提供了一種上述聚酯樹脂的制備方法，包括如下三階段反應(yīng)步驟第一階段將新戊二醇、乙二醇、三羥甲基丙烷、對苯二甲酸和酯化催化劑加入反應(yīng)器內(nèi)混合；
加熱反應(yīng)器，當(dāng)填料塔溫度高于101°C后，開始對反應(yīng)爸加壓,加壓到7. 3bar ；加熱反應(yīng)器到250°C后，啟動降壓程式，并繼續(xù)加熱到260°C，等壓力降到Obar后，并維持反應(yīng)器在260°C溫度下進(jìn)行酯化反應(yīng)，當(dāng)體系澄清，且酸值達(dá)到10. O 14. Omg KOH/g后，進(jìn)入第二階段；第二階段將間苯二甲酸，已二酸，抗氧化劑加入所述反應(yīng)器內(nèi)；加熱反應(yīng)釜到250°C，進(jìn)一步酯化反應(yīng)，并維持在此溫度下，當(dāng)體系澄清，且酸值達(dá)到40 48mg KOH/g后，進(jìn)入第三階段；第三階段將反應(yīng)器抽真空到-O. 9bar,將酯化反應(yīng)生成的水進(jìn)一步脫出，從而使酯化反應(yīng)繼續(xù)向正方向進(jìn)行，當(dāng)酸值達(dá)到28. O 30. Omg KOH/g、粘度達(dá)到30. O 60. OPa. s后，冷卻并通入氮氣破除真空；第一階段的酯化反應(yīng)時間一般為6. 0-8. O個小時，第二階段的酯化時間一般為
I.5—2. 5 小時。當(dāng)體系冷卻到200°C后，加入樹脂助劑并混合均勻，經(jīng)后續(xù)處理后即得到所述家用電器用聚酯樹脂。所述填料塔用以分離水和有機醇。所述后續(xù)處理是指將反應(yīng)產(chǎn)物冷卻成固體片狀，經(jīng)過破碎后按照重量要求進(jìn)行包裝。上述原料均采用常規(guī)市售產(chǎn)品?？寡趸瘎┘尤敫叻肿硬牧现心苡行У匾种苹蚪档痛蠓肿拥臒嵫趸?、光氧化速度，顯著地提高材料的耐熱、耐光性能，延緩材料的降解等老化過程，延長制品使用壽命。如果抗氧化劑和催化劑在第一階段酯化反應(yīng)中同時加入，酯化反應(yīng)時間一般需要8. O 9. O小時。本發(fā)明將抗氧化劑從第一階段原料中挪到第二階段原料中加入，出乎意料的加快了化反應(yīng)速度，顯著地提高了生產(chǎn)效率。通常認(rèn)為抗氧化劑必須在第一階段反應(yīng)中加入，否則會影響產(chǎn)品色澤。本發(fā)明通過在反應(yīng)前先將反應(yīng)器內(nèi)空氣排出，減緩抗氧化劑挪到第二階段對產(chǎn)品顏色的影響，而將抗氧化劑放在第二階段反應(yīng)，可減少抗氧化劑與催化劑相互之間發(fā)生反應(yīng)而使催化劑催化效率下降的問題。本發(fā)明家用電器用聚酯樹脂應(yīng)用于家用電器級粉末涂料，可作為空調(diào)外機、戶外金屬家具，護欄，路燈柱，防盜門等表面涂裝，具有優(yōu)良良好的流平及機械性能，柔韌性好，更加環(huán)保的的優(yōu)點。
具體實施例方式實施例I聚酯樹脂的制備第一階段將新戊二醇353克、三羥甲基丙烷3. 5克、乙二醇51克、對苯二甲酸646克和酯化催化劑丁基錫酸O. 25克，加入反應(yīng)器內(nèi)混合；加熱反應(yīng)器，當(dāng)填料塔溫度高于101°C后，開始對反應(yīng)爸加壓 ,加壓到7. 3bar ；加熱反應(yīng)器到250°C后，啟動降壓程式，并繼續(xù)加熱反應(yīng)器到260°C，等壓力降低到Obar，維持反應(yīng)器在260°C溫度下進(jìn)行酯化反應(yīng)，當(dāng)體系澄清，且酸值達(dá)到10-14mg KOH/g后(酯化反應(yīng)時間為6. 0-8. O小時)，進(jìn)入第二階段；第二階段將間苯二甲酸72克，已二酸24. O克，抗氧化劑季戊四醇二亞磷酸雙十八酯O. 4克加入所述反應(yīng)器內(nèi)；加熱反應(yīng)釜到250°C，進(jìn)一步酯化反應(yīng)，并維持在此溫度下，當(dāng)體系澄清，且酸值達(dá)到40—48mg KOH/g后(酯化反應(yīng)時間為2. O小時左右)，進(jìn)入第三階段；第三階段將反應(yīng)器抽真空到-O. 9bar,將酯化反應(yīng)生成的水進(jìn)一步脫出，從而使酯化反應(yīng)繼續(xù)向正方向進(jìn)行，當(dāng)酸值達(dá)到28. 0—32. Omg KOH/g、粘度達(dá)到30. 0—60. Opa. s后，冷卻并通入氮氣破除真空；當(dāng)體系冷卻到200°C后，加入樹脂助劑固化促進(jìn)劑O. 6g,抗氧化劑10101. Og并混合均勻，將反應(yīng)產(chǎn)物冷卻成固體片狀，經(jīng)過破碎后按照重量要求進(jìn)行包裝，即得到所述家用電器用聚酯樹脂。實施例2聚酯樹脂的制備第一階段將新戊二醇380克、乙二醇36克、對苯二甲酸640克和酯化催化劑丁基錫酸O. 25克,加入反應(yīng)器內(nèi)混合；加熱反應(yīng)器，當(dāng)填料塔溫度高于101°C后，開始對反應(yīng)爸加壓,加壓到7. 3bar ；加熱反應(yīng)器到250°C后，啟動降壓程式，同時繼續(xù)加熱反應(yīng)器到260°C，并維持反應(yīng)器在此溫度下進(jìn)行酯化反應(yīng)，當(dāng)體系澄清，且酸值達(dá)到10-14mg KOH/g后(酯化反應(yīng)時間為6. 5-8. 5小時)，進(jìn)入第二階段；第二階段將間苯二甲酸48克，已二酸45克，抗氧化劑季戊四醇二亞磷酸雙十八酯O. 4克加入所述反應(yīng)器內(nèi)；加熱反應(yīng)釜到250°C后并維持在此溫度下，當(dāng)體系澄清，且酸值達(dá)到38-45mgKOH/g后(酯化反應(yīng)時間為2. O小時左右)，進(jìn)入第三階段；第三階段
將反應(yīng)器抽真空到-O. 9bar,將酯化反應(yīng)生成的水進(jìn)一步脫出，從而使酯化反應(yīng)繼續(xù)向正方向進(jìn)行，當(dāng)酸值達(dá)到26. 0—30. Omg KOH/g、粘度達(dá)到24. 0—44. Opa. s后，冷卻并通入氮氣破除真空；當(dāng)體系冷卻到200°C后，加入樹脂助劑抗氧化劑1010 2. O克，并混合均勻，將反應(yīng)產(chǎn)物冷卻成固體片狀，經(jīng)過破碎后按照重量要求進(jìn)行包裝，即得到所述家用電器用聚酯樹脂。實施例3聚酯樹脂的制備 第一階段將新戊二醇342克、乙二醇50克、三羥甲基丙烷12克、對苯二甲酸630克、間苯二甲酸10. 5克和酯化催化劑丁基錫酸O. 25克，加入反應(yīng)器內(nèi)混合；加熱反應(yīng)器，當(dāng)填料塔溫度高于101°C后，開始對反應(yīng)爸加壓,加壓到7. 3bar ；加熱反應(yīng)器到245°C后，啟動降壓程式，并繼續(xù)將反應(yīng)器加熱到260°C，當(dāng)壓力降到Obar后，維持反應(yīng)器在此溫度下進(jìn)行酯化反應(yīng)，當(dāng)體系澄清，且酸值達(dá)到10. 0—14. OmgKOH/g后(酯化反應(yīng)時間為6. 5—8. O小時)，進(jìn)入第二階段；第二階段將間苯二甲酸40. O克，已二酸60克，抗氧化劑季戊四醇二亞磷酸雙十八酯O. 4克加入所述反應(yīng)器內(nèi)；加熱反應(yīng)釜到250°C，進(jìn)一步酯化反應(yīng)，并維持在此溫度下，當(dāng)體系澄清，且酸值達(dá)到45—52mg KOH/g后(酯化反應(yīng)時間為2. 5小時左右)，進(jìn)入第三階段；第三階段將反應(yīng)器抽真空到-O. 9bar,將酯化反應(yīng)生成的水進(jìn)一步脫出，從而使酯化反應(yīng)繼續(xù)向正方向進(jìn)行，當(dāng)酸值達(dá)到32. 0—38. Omg KOH/g、粘度達(dá)到22. 0—39. Opa. s后，冷卻并通入氮氣破除真空；當(dāng)體系冷卻到200°C后，加入樹脂助劑固化促進(jìn)劑5. O克并混合均勻，將反應(yīng)產(chǎn)物冷卻成固體片狀，經(jīng)過破碎后按照重量要求進(jìn)行包裝，即得到所述家用電器用聚酯樹脂。
權(quán)利要求
1.一種家用電器用聚酯樹脂，其是由如下重量百分比的組分經(jīng)酯化、縮聚反應(yīng)而得 新戊二醇29-31%、 乙二醇4 5%、 三羥甲基丙烷O. I 1%、 對苯二甲酸52-58%、 酯化催化劑O. 05 1%、 間苯二甲酸5-7%、 己二酸1-3%、 抗氧化劑O. 2 1%、 樹脂助劑O. 01 1% 各組份所占質(zhì)量百分比之和為100% ； 所述聚酯樹脂的酸值28· O 32. Omg KOH/g, 160°C測得的粘度為30. O 60. OPa. s,顏色0-12. O,玻璃化溫度60 62°C。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的家用電器用聚酯樹脂，其特征在于，所述酯化催化劑為有機錫類化合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的家用電器用聚酯樹脂，其特征在于，所述酯化催化劑選自單丁基氧化錫、二丁基氧化錫或丁基錫酸。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的家用電器用聚酯樹脂，其特征在于，所述抗氧化劑為亞磷酸酯類抗氧化劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的家用電器用聚酯樹脂，其特征在于，所述抗氧化劑為季戊四醇二亞磷酸雙十八酯。
6.制備如權(quán)利要求I 5任一項所述家用電器用聚酯樹脂的方法，其特征在于，包括如下三階段反應(yīng)步驟 第一階段 將新戊二醇、乙二醇、三羥甲基丙烷、對苯二甲酸和酯化催化劑加入反應(yīng)器內(nèi)混合； 加熱反應(yīng)器，當(dāng)填料塔溫度高于lore后，開始對反應(yīng)釜加壓，加壓到7. 3bar ； 加熱反應(yīng)器到250°C后，啟動降壓程式，并繼續(xù)加熱到260°C，等壓力降到Obar后，并維持反應(yīng)器在260°C溫度下進(jìn)行酯化反應(yīng)，當(dāng)體系澄清，且酸值達(dá)到10. O 14. Omg KOH/g后，進(jìn)入第二階段； 第二階段 將間苯二甲酸，已二酸，抗氧化劑加入所述反應(yīng)器內(nèi)； 加熱反應(yīng)釜到250°C，進(jìn)一步酯化反應(yīng)，并維持在此溫度下，當(dāng)體系澄清，且酸值達(dá)到40 48mg KOH/g后，進(jìn)入第三階段； 第三階段 將反應(yīng)器抽真空到-O. 9bar，將酯化反應(yīng)生成的水進(jìn)一步脫出，從而使酯化反應(yīng)繼續(xù)向正方向進(jìn)行，當(dāng)酸值達(dá)到28. O 30. Omg KOH/g、粘度達(dá)到30. O 60. OPa. s后，冷卻并通入氮氣破除真空； 當(dāng)體系冷卻到200°C后，加入樹脂助劑并混合均勻，經(jīng)后續(xù)處理后即得到所述家用電器用聚酯樹脂。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，第三階段中所述后續(xù)處理是將反應(yīng)產(chǎn)物 冷卻成固體片狀，經(jīng)過破碎后按照重量要求進(jìn)行包裝。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種家用電器用聚酯樹脂，其是由如下重量百分比的組分經(jīng)酯化、縮聚反應(yīng)而得新戊二醇29-31%、乙二醇4～5%、三羥甲基丙烷0.1～1%、對苯二甲酸52-58%、酯化催化劑0.05～1%、間苯二甲酸5-7%、己二酸1-3%、抗氧化劑0.2～1%、樹脂助劑0.01～1%，各組份所占質(zhì)量百分比之和為100％，聚酯樹脂的酸值28.0～32.0mg KOH/g，160℃測得的粘度為30.0～60.0Pa.s，顏色0-12.0，玻璃化溫度60～62℃。本發(fā)明還公開了一種該聚酯樹脂的制備方法。本發(fā)明將抗氧化劑從第一階段原料中挪到第二階段原料中加入，加快了化反應(yīng)速度，顯著地提高了生產(chǎn)效率。
文檔編號C08L67/02GK102816416SQ20121030759
公開日2012年12月12日 申請日期2012年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月27日
發(fā)明者曹銀波, 浦密榮 申請人:帝興樹脂(昆山)有限公司