[发明专利]一种高填料填充量混合型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

本发明涉及聚酯树脂及其制备方法，具体涉及一种高填料填充量混合型粉末涂料用聚酯树脂及其制备方法。

背景技术

热固性粉末涂料主要由树脂、固化剂、颜填料、助剂等组成。其中，纯聚酯粉末涂料和混合型粉末涂料是目前国内热固型粉末涂料市场中最主要的品种，主要应用于家用电器、五金构件、金属家具等领域。目前，大多数厂家降低混合型粉末涂料成本的途径往往采用中低档型聚酯树脂产品，在极低成本的树脂中，多以废旧涤纶等边角料、回收料为原料生产，合成的树脂颜色深，制成的粉末涂料在机械性能、耐化学品性能、耐盐雾性能等方面存在明显缺陷，性能衰减明显，因此通过降低树脂成本的途径具有较大局限性，往往成本与性能不能兼顾。为有效解决这一问题，有必要对粉末涂料配方进行系统研究，综合考虑达到降低配方成本的目的。在粉末涂料配方中，颜填料是除树脂外所占比例最大的组分，且价格相对低廉，因此提高粉末配方中的填料填充量是一种降低粉末涂料制造成本的有效途径。现有粉末涂料用树脂的适宜填充量一般仅为40%左右，填料量过大会影响到最终粉末涂料的性能，通常填料提高至50%以上后，涂层的流平性能明显受到影响，涂层的桔皮重，冲击检测无法通过。

发明内容

本发明的第一个目的是提供一种高填料填充量混合型粉末涂料用端羧基聚酯树脂，该树脂具有优异的流平性和颗粒包覆性能，以它为主体的粉末涂料中，即使大幅增加填料填充量也不会影响涂料的流平性，且抗冲性能不受影响。

本发明的第二个目的是提供上述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：一种高填料填充量混合型粉末涂料用端羧基聚酯树脂，其酸值为48～56mgKOH/g，粘度2000～2900mPa﹒s，玻璃化转变温度51～54℃，其主要由以下质量百分比的原料聚合而成：

多元醇33～38%、多元酸55～60%、酸解剂6～8%、催化剂0.13～0.17%。

所述的多元醇为新戊二醇、三羟甲基丙烷、甲基丙二醇、乙二醇、二甘醇、1,6-己二醇等，它们可能是单独使用，也可以多种混合使用。

所述的多元酸为对苯二甲酸、间苯二甲酸、1,6-己二酸、1,4-环己烷二甲酸中的一种或两种以上的混合。

所述的酸解剂为1,6-已二酸、间苯二甲酸、偏苯三酸酐、苯酐中的一种或两种以上的混合。第一次酸解优选1,6-己二酸和间苯二甲酸，第二次酸解优选偏苯三酸酐和苯酐。

所述的催化剂为有机锡类催化剂或钛系催化剂。有机锡类催化剂包括单辛基锡、三苯基锡、或草酸亚锡。钛系催化剂为钛酸正丁酯。

本发明的第二个目的由以下技术方案实现：上述高填料填充量混合型粉末涂料用端羧基聚酯树脂的制备方法，在反应釜中，加入多元醇升温至80～100℃加热融化，加入多元酸和催化剂后，通氮气升温至170～185℃开始酯化反应，并将产生的酯化水不断通过蒸馏移出反应体系，控制反应升温速度使得蒸馏柱柱顶温度不超过100℃，升温至230～240℃后保温，进行酯化缩聚反应2～5h，当反应程度达到95%以上时，酸值达到20～30mgKOH/g时，加入酸解剂进行第一次酸解，然后在235～245℃保温3～5h后，酸值达到40～48mgKOH/g，粘度500～700mPa﹒s，0.08～0.094Mpa真空度条件下缩聚1～3h，使得树脂粘度升2100～3500mPa﹒s，酸值31～38mgKOH/g，此时加入酸解剂进行第二次酸解，然后在190～215℃保温1～2h后，酸值达到48～56mgKOH/g，粘度2000～2900mPa﹒s，当反应物料清晰，指标处于上述范围内即可停止反应，得到分子量分布均匀的端羧基聚酯树脂，可应用于高填料填充量混合型粉末涂料的制备。

本发明还涉及了上述聚酯树脂在高填料填充量混合型粉末涂料的应用。作为本发明的一个实施例，所述粉末涂料中包括聚酯树脂、环氧树脂和颜填料，其中，所述聚酯树脂为本发明提供的端羧基聚酯树脂，所述颜填料含量占涂料总质量的50%以上。进一步地，所述颜填料的含量为50%~60%。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

本发明提供的端羧基聚酯树脂具有优异的流平性能和颗粒包覆性能。以其为主体制备的粉末涂料中，即使添加的颜填料填充量达50%以上，仍然具有良好的流平性，涂层不会出现桔皮，且能够通过冲击检测，机械性能好，既能保证粉末涂料性能，又能大大地降低了粉末涂料的成本，具有一定的经济效益。

具体实施方式