[发明专利]一种β-羟烷基酰胺低温固化耐候型粉末涂料用聚酯树脂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚酯树脂及其制备方法，尤其涉及了一种β-羟烷基酰胺低温固化耐候型粉末涂料用聚酯树脂及其制备方法。 

背景技术

粉末涂料以其经济、环保、高效和性能卓越等优点，正逐渐替代有机溶剂型涂料，成为涂料行业中的重要发展方向，一直保持着较快的增长速度。粉末涂料金属建筑材料也以其优异的耐久性、装饰性和加工成形性等特点，广泛应用于建筑物的各个方面。尽管粉末涂料的优点突出，但相对于液体涂料而言，通常热固性粉末涂料流平和固化温度较高(180℃～200℃)，固化时间较长(10～30min)。这样使得粉末涂料只能用于耐热的金属底材上，不适用于木质、纸质、塑料等热敏型底材。但是随着粉末涂料应用领域的拓展，传统的固化条件已不适应新的发展要求，同时较高的固化温度和较长的固化时间也消耗了大量的热能。目前，通常都是通过降低烘烤温度来降低能耗，烘烤温度每降低10℃，可节能10％左右，但是烘烤时间就会相对延长。而从节能降耗考虑，烘烤时间过长，直接导致生产周期变长，既浪费能源，又耗费时间，劳动生产率得不到有效提高。因此低温固化粉末涂料便成为涂装行业的一个有效降低能耗方向。 

低温固化粉末涂料的应用方面主要有如下几种情况： 

(1)应用于耐热性差的材料的涂装，例如弹簧、铝镁合金、木质材料等，由于其热变形温度低，宜采用低温固化粉末涂料。 

(2)节省能源，低温固化粉末涂料因其烘烤温度较低，从而可以削减烘烤炉的运转费用，达到节省能源的目的。 

(3)尽量利用原来使用溶剂型烘烤涂料的生产流水线，烘烤温度一般为160℃左右。若改用一般的粉末涂料，烘烤温度必须控制在180℃左右。因此，为了适应利用原有的溶剂型涂装生产流水线，必须采用低温烘烤粉末涂料。这样， 不仅可以节省能源，而且可以实施向无污染的粉末涂料转变。 

目前，文献报到了不少多元醇和多元酸在有机锡催化剂的条件下直接聚合成低温固化聚酯树脂的方法，但是专门针对β-羟烷基酰胺低温固化聚酯树脂专利报道不多。美国专利US6284845B1报道了一种酸值为30～40mg KOH/g的粉末涂料用低温固化聚酯树脂的合成方法，文章只简单涉及了β-羟烷基酰胺低温固化聚酯树脂的合成，且合成的树脂玻璃化温度较低，在实际的推广应用中存在一定的困难。中国专利20091021423.9公开了一种混合型聚酯树脂(50∶50)的制备方法，文件中比较了不同的单体对合成低温固化聚酯树脂的影响，主要采用部分己二酸、偏苯三酸酐和均苯四酸酐合成聚酯树脂的方法。但是所得的聚酯树脂的酸值比较高，且主要用于户内，耐候性能差，工艺和配方对合成酸值为28-36mgKOH/g的β-羟烷基酰胺低温固化聚酯树脂借鉴意义不大。 

发明内容

本发明的目的是提供一种β-羟烷基酰胺低温固化耐候型粉末涂料用聚酯树脂，该聚酯树脂具有较高的玻璃化转变温度、软化点、粘度和存储稳定性，制备的粉末涂料具有优异的流平性能和机械性能、良好的抗厚膜针孔性能和老化性能。 

本发明的另一目的在于提供上述β-羟烷基酰胺低温固化耐候型聚酯树脂的制备方法。 

本发明的第一个目的是通过以下技术方案来实现的：一种β-羟烷基酰胺低温固化耐候型粉末涂料用聚酯树脂，由包括以下重量百分比含量的组分经熔融缩聚反应得到： 

多元醇           25～45％ 

芳香多元酸       40～55％ 

支化剂           0-5％ 

脂肪多元酸       0～8％ 

酸解剂           5～15％ 

酯化催化剂       0.01～0.15％。 

本发明中所述的多元醇为新戊二醇、乙二醇、2-甲基-1，3-丙二醇、1，3-丙二 醇、己二醇、1，4-丁二醇和1，4-环己烷二甲醇中的一种或几种的混合物。 

本发明中所述的芳香多元酸为对苯二甲酸和间苯二甲酸中的一种或两种的混合物。

本发明中所述的脂肪多元酸为己二酸、癸二酸、壬二酸、1，4-环己烷二甲酸、富马酸和马来酸中的一种或几种的混合物。 

本发明中所述的支化剂为三羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷或季戊四醇。 

本发明中所述的酸解剂为间苯二甲酸、己二酸、癸二酸、1，4-环己烷二甲酸、偏苯三酸酐、均苯四酸酐、富马酸酐和马来酸酐中的一种或几种的混合物。其中优选间苯二甲酸和1，4-环己烷二甲酸。 

本发明中所述的酯化催化剂为有机锡类化合物，尤其是包括单丁基氧化锡、二丁基氧化锡。