[发明专利]耐磨抗刮稳定透明聚酯涂料基体的制备方法

说明书

技术领域

本发明属聚酯涂料的制备领域，特别是涉及一种耐磨抗刮稳定透明聚酯涂料基体的制 备方法。

背景技术

原位溶胶聚合法是一种特殊的原位聚合法，从技术上可以有效实现纳米无机物在有 机基体中的均匀分散，同时更多以化学键的方式实现与基体的复合，克服了传统制备有机 无机纳米杂化材料的方法，特别是共混法所无法解决的问题而逐渐被关注，一直以来被看 好。从聚合制备工艺看，原位溶胶法不仅省去了纳米粒子的制备和修饰等工艺，其制备工 艺并不复杂，为工业化的实现提供了较大的便利和可能性。

中国专利CN1112594A中公开了一种辐射线可光固化的耐磨涂料，该涂料由(A)多 官能团的丙烯酸酯聚合物和(B)硅烷基组合物配置而成。多官能团丙烯酸酯聚合物选自 聚酯丙烯酸酯，环氧丙烯酸酯，尿烷丙烯酸酯及其混合物。硅烷基组合物是由多官能团丙 烯酸酯单体和氨基官能团硅烷形成的Michael加合物与胶体二氧化硅的组合物。该发明能 够在该组合物各种限制范围内变化以提供地板涂料，包括防着色，对特殊底物的粘附性和 柔软性等在内的各种性质。但是由于基体本身的特殊限制，该涂料的耐磨性还难以满足高 耐磨场合的需要。中国专利CN1554717A，也存在同样的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种耐磨抗刮稳定透明聚酯涂料基体的制备方法， 该方法简单，原料来源广泛，价格低廉，适合大规模生产；所得涂料制得的涂层有显著的 耐磨抗刮特性，且不影响原有的基体透明性。

本发明的一种耐磨抗刮稳定透明聚酯涂料基体的制备方法，包括：

(1)将二氧化硅前驱体和水加入开口反应器皿中，同时加入羟基醇和对苯二甲酸二 甲酯，溶解形成溶胶，然后加入催化剂，缓慢升温至150-220℃，当精馏塔顶温低于50℃ 后降温；

(2)上述降温至100-150℃，然后加入羧酸，缓慢升温至200-250℃，体系酸值达到 8-12mg KOH/g、羟值达到90-100mg KOH/g(根据德国标准DIN EN ISO 2114测定体系的 酸值，根据德国标准DIN 53240测定体系的羟值)时降温，得到聚酯树脂；

(3)加入溶剂溶解上述聚酯树脂，即得聚酯/硅系化合物杂化涂层基体。

所述步骤(1)中的二氧化硅前驱体为正硅酸四乙醇酯、四甲氧基硅、硅酸钠或氯化 硅，其中硅元素的添加量为聚酯基体总量(聚酯基体为所选羟基醇和羧酸反应终产品)的 0.01wt％-5wt％，二氧化硅前驱体与水的摩尔比为：1∶1～8。

所述步骤(1)中的羟基醇为辛戊二醇、丙二醇、一缩二乙二醇、季戊四醇、三羟基 丙烷中的两种及两种以上。

所述步骤(1)中的催化剂为醋酸镁、醋酸锌、醋酸钠、醋酸锑、乙二醇锑、钛酸四 正丁酯、C-94、氯化钛中的一种或几种，催化剂用量为聚酯基体总量(聚酯基体为所选羟 基醇和羧酸反应终产品)的10-500ppm。

所述步骤(2)中的羧酸为己二酸、对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸、戊二酸、 琥珀酸、均苯四甲酸中的两种及两种以上。

所述步骤(3)中的涂层基体中总羟基数与总羧基数的摩尔比为0.8-1.5∶1，固含量为 30wt％～70wt％。

所述步骤(3)中的溶剂为甲苯、二甲苯、乙酸丁酯、乙酸乙酯、丙酮、三氯甲烷、 酒精中的一种或几种。

所述的二氧化硅前驱体为正硅酸四乙酯，按照硅元素含量为1.0wt％添加到反应器皿 中，同时添加为正硅酸四乙酯4倍摩尔比的水，1.5mol对苯二甲酸二甲酯，6.3mol辛戊二 醇和1.5mol季戊四醇，加热至100-150℃使其完全溶解，随后添加0.1g催化剂醋酸镁，羧 酸为6.5mol间苯二甲酸和1.2mol均苯四甲酸。

所述的二氧化硅前驱体为正硅酸四乙酯，按照硅元素含量为2.0wt％添加到反应器皿 中，同时添加为正硅酸四乙酯4倍摩尔比的水，1.5mol对苯二甲酸二甲酯，6.3mol辛戊二 醇和1.5mol三羟甲基丙烷，加热至100-150℃使其完全溶解，随后添加0.1g催化剂醋酸锌， 羧酸为6.5mol间苯二甲酸和1.2mol均苯四甲酸。

有益效果

(1)本发明的制备方法简单，原料来源广泛，价格低廉，对原聚酯制备工艺改变小，反 应速率加快，生产效率提高，适合大规模生产；