一種低溫固化聚酯樹脂的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種低溫固化聚酯樹脂制備方法，步驟包括升溫酯化階段、降溫階段、真空階段、固化階段。本發(fā)明制備方法制備的樹脂大大提高了反應(yīng)活性，同時(shí)儲存穩(wěn)定性也較好，將該樹脂應(yīng)用于粉末涂料時(shí)，很好的實(shí)現(xiàn)了低溫固化，涂層對基材的附著力較好，同時(shí)具有較好的流平和耐化學(xué)性能。
【專利說明】一種低溫固化聚酯樹脂的制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于有機(jī)涂料【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種低溫固化聚酯樹脂的制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 粉末涂料近年來發(fā)展迅速，與傳統(tǒng)液體涂料相比，粉末涂料具有節(jié)能、環(huán)保、綜合 性能優(yōu)異的特點(diǎn)。隨著節(jié)能、環(huán)保理念的加強(qiáng)，開發(fā)低溫固化聚酯樹脂是一個(gè)發(fā)展趨勢，此 夕卜，一些熱敏性基材（如中密度纖維板）對溫度的敏感性也要求低溫固化。降低固化溫度， 勢必要求樹脂具有高的反應(yīng)活性，而高的反應(yīng)活性又會對涂層性能造成一定的影響?，F(xiàn)有 的粉末涂料體系，用于低溫固化時(shí)主要存在以下問題，一方面體系反應(yīng)活性不夠，粉末涂料 不能完全固化，涂層性能不理想；另一方面涂層的平整性較差，這主要是由于為了達(dá)到低溫 固化所需的反應(yīng)活性，聚酯樹脂往往具有較高的熔融粘度，反應(yīng)活性高，低溫條件下無法充 分流平。這些都大大影響了粉末涂料的裝飾性能。此外，高反應(yīng)活性體系的儲存穩(wěn)定性也 是一個(gè)比較難以解決的問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種低溫固化聚酯樹脂制備方法，本發(fā)明制備 方法制備的樹脂大大提高了反應(yīng)活性，同時(shí)儲存穩(wěn)定性也較好，將該樹脂應(yīng)用于粉末涂料 時(shí)，很好的實(shí)現(xiàn)了低溫固化，涂層對基材的附著力較好，同時(shí)具有較好的流平和耐化學(xué)性 能。
[0004] 本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：
[0005] -種低溫固化聚酯樹脂的制備方法，步驟包括：
[0006] (1)升溫階段：將反應(yīng)釜釜溫升至90?110°C，開啟攪拌，依次投入醇、酸和酯化 催化劑，投完料后封釜升溫至170?180°C，然后以0. 5?1. 2°C/15min的升溫速度升溫至 210?220°C，最后以1?3°C/15min的升溫速度升溫至245?248°C，維持反應(yīng)至反應(yīng)釜 頂溫降至70°C以下，使酸值為6?10mgK0H/g;
[0007] (2)降溫階段：將釜溫降至180?220°C，投入酸，然后升溫至210?230°C維持， 待反應(yīng)釜頂溫降至60°C以下，使酸值為80?86mgK0H/g;
[0008] (3)真空階段：在200-220°C條件下，以真空度-0? 094?-0? 098MPa抽真空2. 5? 4h，使酸值為 68 ?74mgK0H/g，粘度為 1500 ?2500mPa.s。
[0009] (4)添加固化促進(jìn)劑階段：將釜溫控制在180?210°C，投入固化促進(jìn)劑，維持 20?30min，完成反應(yīng)，放料。
[0010] 所述制備方法中投入的原料組分及其質(zhì)量份為：醇7-9份、酸14-15份、酯化催化 劑〇. 02份、固化促進(jìn)劑0. 2-0. 3份；
[0011] 所述醇為新戊二醇或新戊二醇與乙二醇、二乙二醇、1，6-己二醇、三羥甲基丙烷中 的一種或幾種的混合物；
[0012] 所述新戊二醇、乙二醇、二乙二醇、1，6-己二醇、三羥甲基丙烷的質(zhì)量比為：6-7 : 0-1. 5 ：0-l. 5 ：0-l：0-0. 5 ；
[0013] 所述酸選自對苯二甲酸、間苯二甲酸、己二酸和偏苯三酸酐中的一種或幾種；
[0014]所述對苯二甲酸、間苯二甲酸、己二酸和偏苯三酸酐的質(zhì)量比為 9-11. 5:0-3:1-1. 5:1. 9-2. 65 ；
[0015] 所述酯化催化劑為單丁基氧化錫；
[0016] 所述固化促進(jìn)劑為銨鹽或磷鹽，如四丁基氯化銨、乙基三苯基溴化磷。
[0017] 所述升溫階段投入的酸為對苯二甲酸或?qū)Ρ蕉姿崤c間苯二甲酸的混合物，投 入的質(zhì)量份為11-12 ;所述降溫階段投入的酸為己二酸和偏苯三酸酐，投入的質(zhì)量份為 3. 0-3. 7,并使升溫階段和降溫階段投入的酸的量之和為14-15份；
[0018] 所述升溫階段投入的對苯二甲酸和間苯二甲酸的質(zhì)量比為9-11. 5:0-3,所述降溫 階段投入的己二酸和偏苯三酸酐的質(zhì)量比為1-1. 5:1. 9-2. 65。
[0019] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明制備方法制備的樹脂大大提高了反應(yīng)活性，同時(shí)儲存穩(wěn) 定性也較好。將該樹脂應(yīng)用于粉末涂料時(shí)，很好的實(shí)現(xiàn)了低溫固化，涂層對基材的附著力較 好，同時(shí)具有較好的流平和耐化學(xué)性能。

【具體實(shí)施方式】
[0020] 實(shí)施例1
[0021] 一種聚酯樹脂的制備方法，步驟如下：
[0022] (1)升溫階段：將反應(yīng)釜釜溫升至110°C，開啟攪拌，依次投入配方量的醇、酸和配 方量的酯化催化劑，投完料后封釜升溫至175°C，然后以0. 8°C/15min的升溫速度升溫至 215°C，最后以2°C/15min的升溫速度升溫至247°C，維持反應(yīng)至反應(yīng)釜頂溫降至70°C以下， 取樣檢測酸值9. 3mgK0H/g;
[0023] (2)降溫階段：將釜溫降至185°C，投入酸，然后升溫至220°C維持，待反應(yīng)釜頂溫 降至60°C以下，取樣檢測酸值83. 4mgK0H/g;
[0024] (3)真空階段：在210°C條件下，以真空度_0.094MPa抽真空3h，取樣檢測酸值 71. 5mgK0H/g、粘度 2100mPa.s。
[0025](4)添加固化促進(jìn)劑階段：將釜溫控制在200°C，投入四丁基氯化銨，維持20min， 完成反應(yīng)，放料。
[0026] 制備方法中各步加入的原料組分及其質(zhì)量見表1。
[0027] 實(shí)施例2
[0028] -種聚酯樹脂的制備方法，步驟如下：
[0029] (1)升溫階段：將反應(yīng)釜釜溫升至98°C，開啟攪拌，依次投入配方量的醇、酸和 配方量的酯化催化劑，投完料后封釜升溫至179°C，然后以1°C/15min的升溫速度升溫至 210°C，最后以1 °C/15min的升溫速度升溫至248°C，維持反應(yīng)至反應(yīng)釜頂溫降至70°C以下， 取樣檢測酸值7. 9mgK0H/g;
[0030] (2)降溫階段：將釜溫降至190°C，投入酸，然后升溫至230°C維持，待反應(yīng)釜頂溫 降至60°C以下，取樣檢測酸值82. 6mgK0H/g;
[0031] (3)真空階段：在220°C條件下，以真空度-0. 098MPa抽真空2. 5h，取樣檢測酸值 70. 2mgK0H/g、粘度 2090mPa.s。
[0032] (4)添加固化促進(jìn)劑階段：將釜溫控制在195°C，投入乙基三苯基溴化磷，維持 25min，完成反應(yīng)，放料。
[0033] 制備方法中各步加入的原料組分及其質(zhì)量見表1。
[0034] 實(shí)施例3
[0035] -種聚酯樹脂的制備方法，步驟如下：
[0036] (1)升溫階段：將反應(yīng)釜釜溫升至105°C，開啟攪拌，依次投入配方量的醇、酸和配 方量的酯化催化劑，投完料后封釜升溫至180°C，然后以1. 1°C/15min的升溫速度升溫至 220°C，最后以3°C/15min的升溫速度升溫至246°C，維持反應(yīng)至反應(yīng)釜頂溫降至70°C以下， 取樣檢測酸值7. 5mgK0H/g;
[0037] (2)降溫階段：將釜溫降至180°C，投入酸，然后升溫至225°C維持，待反應(yīng)釜頂溫 降至60°C以下，取樣檢測酸值83.lmgKOH/g;
[0038] (3)真空階段：在205°C條件下，以真空度-0? 094?-0? 098MPa抽真空3. 5h，取樣 檢測酸值71. 3mgK0H/g、粘度1830mPa.s。
[0039](4)添加固化促進(jìn)劑階段：將釜溫控制在180°C，投入四丁基氯化銨，維持30min， 完成反應(yīng)，放料。
[0040] 制備方法中各步加入的原料組分及其質(zhì)量見表1。
[0041] 實(shí)施例4
[0042] 一種聚酯樹脂的制備方法，步驟如下：
[0043] (1)升溫階段：將反應(yīng)釜釜溫升至90°C，開啟攪拌，依次投入配方量的醇、酸和配 方量的酯化催化劑，投完料后封釜升溫至170°C，然后以1. 2°C/15min的升溫速度升溫至 212°C，最后以1. 6°C/15min的升溫速度升溫至245°C，維持反應(yīng)至反應(yīng)釜頂溫降至70°C以 下，取樣檢測酸值7. 9mgK0H/g;
[0044](2)降溫階段：將釜溫降至193°C，投入酸，然后升溫至228°C維持，待反應(yīng)釜頂溫 降至60°C以下，取樣檢測酸值84.lmgKOH/g;
[0045] (3)真空階段：在215°C條件下，以真空度-0? 094?-0? 098MPa抽真空3h，取樣檢 測酸值70. 6mgK0H/g、粘度2010mPa.s。
[0046] (4)添加固化促進(jìn)劑階段：將釜溫控制在195°C，投入四丁基氯化銨，維持24min， 完成反應(yīng)，放料。
[0047] 制備方法中各步加入的原料組分及其質(zhì)量見表1。
[0048] 實(shí)施例5
[0049] 一種聚酯樹脂的制備方法，步驟如下：
[0050] (1)升溫階段：將反應(yīng)釜釜溫升至98°C，開啟攪拌，依次投入配方量的醇、酸和配 方量的酯化催化劑，投完料后封釜升溫至178°C，然后以0. 9°C/15min的升溫速度升溫至 218°C，最后以2. 3°C/15min的升溫速度升溫至247°C，維持反應(yīng)至反應(yīng)釜頂溫降至70°C以 下，取樣檢測酸值6. 9mgK0H/g;
[0051] (2)降溫階段：將釜溫降至208°C，投入酸，然后升溫至223°C維持，待反應(yīng)釜頂溫 降至60°C以下，取樣檢測酸值82. 6mgK0H/g;
[0052](3)真空階段：在208°C條件下，以真空度-0? 094?-0? 098MPa抽真空3. 5h，取樣 檢測酸值72. 5mgK0H/g、粘度2050mPa.s。
[0053] (4)添加固化促進(jìn)劑階段：將釜溫控制在198°C，投入四丁基氯化銨，維持27min， 完成反應(yīng)，放料。
[0054] 制備方法中各步加入的原料組分及其質(zhì)量見表1。
[0055] 實(shí)施例1?5酸、醇、酯化催化劑、固化促進(jìn)劑的投入量見表1。
[0056] 表1各物質(zhì)投入量（單位：kg)
[0057]

【權(quán)利要求】
1. 一種低溫固化聚酯樹脂的制備方法，步驟包括： (1) 升溫階段：將反應(yīng)釜釜溫升至90?1KTC，開啟攪拌，依次投入醇、酸和酯化催 化劑，投完料后封釜升溫至170?180°C，然后以0. 5?1. 2°C /15min的升溫速度升溫至 210?220°C，最后以1?3°C /15min的升溫速度升溫至245?248°C，維持反應(yīng)至反應(yīng)釜 頂溫降至70°C以下，使酸值為6?10mgK0H/g ; (2) 降溫階段：將釜溫降至180?220°C，投入酸，然后升溫至210?230°C維持，待反 應(yīng)釜頂溫降至60°C以下，使酸值為80?86mgK0H/g ; (3) 真空階段：在200-220°C條件下，以真空度-0. 094?-0. 098MPa抽真空2. 5?4h， 使酸值為68?74mgK0H/g，粘度為1500?2500mPa. s。 ⑷添加固化促進(jìn)劑階段：將釜溫控制在180?210°C，投入固化促進(jìn)劑，維持20? 30min，完成反應(yīng)，放料。
2. 如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述制備方法中投入的原料組分及其 質(zhì)量份為：醇7-9份、酸14-15份、酯化催化劑0. 02份、固化促進(jìn)劑0. 2-0. 3份。
3. 如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述醇為新戊二醇或新戊二醇與乙二 醇、二乙二醇、1，6-己二醇、三羥甲基丙烷中的一種或幾種的混合物； 所述新戊二醇、乙二醇、二乙二醇、1，6-己二醇、三羥甲基丙烷的質(zhì)量比為：6-7 :0-1. 5 ：0-1, 5 ：0-1 ：0-0. 5 ； 所述酸選自對苯二甲酸、間苯二甲酸、己二酸和偏苯三酸酐中的一種或幾種； 所述對苯二甲酸、間苯二甲酸、己二酸和偏苯三酸酐的質(zhì)量比為 9-11. 5:0-3:1-1. 5:1. 9-2. 65 ； 所述酯化催化劑為單丁基氧化錫； 所述固化促進(jìn)劑為銨鹽或磷鹽，如四丁基氯化銨、乙基三苯基溴化磷。
4. 如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于： 所述升溫階段投入的酸為對苯二甲酸或?qū)Ρ蕉姿崤c間苯二甲酸的混合物，投入的質(zhì) 量份為11-12 ;所述降溫階段投入的酸為己二酸和偏苯三酸酐，投入的質(zhì)量份為3. 0-3. 7， 并使升溫階段和降溫階段投入的酸的量之和為14-15份； 所述升溫階段投入的對苯二甲酸和間苯二甲酸的質(zhì)量比為9-11. 5:0-3,所述降溫階段 投入的己二酸和偏苯三酸酐的質(zhì)量比為1-1. 5:1. 9-2. 65。
【文檔編號】C09D5/03GK104387570SQ201410608896
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年10月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月31日
【發(fā)明者】劉志堅(jiān), 吳德清, 翟春海 申請人:安徽神劍新材料股份有限公司