[发明专利]一种耐候型高光泽粉末涂料用端羧基聚酯树脂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种耐候型高光泽粉末涂料用端羧基聚酯树脂，本发明还涉及一种耐候型高光泽粉末涂料用端羧基聚酯树脂的制备方法。

背景技术

粉末涂料技术的提高是涂料界从原材料着手改进设备和施工工艺的综合结果，其目标是获得各方面性能与液态涂料相当的涂料，包括悦目的外观、较低的固化温度、较薄的涂层、较高的户外耐久性、良好的施工性，同时还致力于环境保护和提高性价比等。改善粉末涂料涂膜的外观始终是人们追求的目标，制作高流平、高光泽的涂膜一直是粉末涂料界所关注的重点。粉末涂料一般由树脂、固化剂、颜填料、助剂等组成，树脂作为粉末涂料的主要成膜物质，是获得高光泽、高流平涂膜的关键。

在粉末涂料的成膜过程中，施工于基材的粉末粒子必须经熔融、流动、湿润底材、聚结成膜、流平等阶段。为得到高流平就要求作为粉末涂料关键材料的聚酯树脂粘度要低，而粘度太低影响树脂的机械性能；另一方面，为了具有合格的存贮稳定性，粉末涂料用聚酯树脂的玻璃化温度必须在50℃以上，耐候型聚酯甚至要在60℃以上，但是玻璃化温度太高相应的树脂的熔流温度也相应变高，流平变差。国内外较少文献专利报道高光泽粉末涂料用端羧基聚酯树脂及其制备方法，美国专利US 6555226报道了一种酸值为35～55mgKOH/g、羟值小于10mgKOH/g、粘度小于1500mPa.s(200℃)的高光泽端羧基聚酯树脂，主要采用新戊二醇、三羟甲基丙烷、1，6-己二醇、对苯二甲酸、1，4-环己烷二甲酸、偏苯三酸酐等合成，制成粉末涂料成膜固化后60°光泽在96％以上，最高可达到98％，但是正如上面分析的那样，该专利所合成的端羧基聚酯树脂的玻璃化温度最高只有55℃，影响其制成粉末涂料的存贮稳定性，限制其应用和推广。

发明内容

本发明的目的是提供一种耐候型高光泽粉末涂料用端羧基聚酯树脂，该聚酯树脂具有合适的玻璃化转变温度、软化点、粘度和贮存稳定性，用其制备所得的粉末涂料具有96％以上的60°光泽、优良流平性能和耐候性能。

本发明的另一目的是提供上述耐候型高光泽粉末涂料用端羧基聚酯树脂的制备方法。

本发明提供的一种耐候型高光泽粉末涂料用端羧基聚酯树脂，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    35～65％

脂肪多元酸    0～3％

支化剂        0～1％

酸解剂        6～20％

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、1，2-丙二醇、二甘醇、1，6-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，其中优选己二酸。

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，其中优选三羟甲基丙烷。

本发明中所述的酸解剂由酸解剂A和酸解剂B组成，所述的酸解剂A的成分与酸解剂B的成分不相同，它们的重量百分比含量为：

酸解剂A    4～12％

酸解剂B    2～8％；

其中，所述的酸解剂A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两种以上的混合物，其中优选间苯二甲酸、己二酸和偏苯三酸酐中的一种或两种以上的混合物；所述的酸解剂B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两种以上的混合物，其中优选间苯二甲酸、己二酸和偏苯三酸酐中的一种或两种以上的混合物。

本发明中所述的酯化催化剂为单丁基氧化锡或二丁基氧化锡等有机锡类化合物。

本发明的第二个目的通过以下技术方案来实现：上述的耐候型高光泽粉末涂料用端羧基聚酯树脂的制备方法采用的二步合成方法，其包括以下步骤：

(1)在反应釜中，加入配比量的多元醇和支化剂，加热升温至物料熔化；然后依次加入配比量的芳香多元酸、脂肪多元酸和酯化催化剂，通入氮气继续升温反应，至180℃酯化水开始生成并馏出；然后逐渐升温至250℃，共反应5～10小时至95％的酯化水排出后，酸值达到10～18mgKOH/g；