[发明专利]高柔韧性粉末涂料用饱和中羟基聚酯树脂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种粉末涂料用饱和中羟基聚酯树脂及其制备方法，特别是涉 及一种高柔韧性粉末涂料用饱和中羟基聚酯树脂及其制备方法。

背景技术

粉末涂料由于其经济、环保、高效、性能卓越等特性，而被公认是绿色环 保涂料，是涂料业研究和发展的四大方向(水性涂料，粉末涂料，高固体份涂 料，光固化涂料)之一，在涂料行业中所占的份额正在稳步提升，广泛应用于 家电、汽车、铝型材、建筑等领域。

目前粉末涂料的固化体系主要有纯环氧型、聚酯-环氧混合型、纯聚酯型三 种固化体系。聚氨酯粉末涂料是由羟基聚酯树脂为主体树脂、封闭型异氰酸酯 为固化剂、颜料、填料、助剂等成分组成，是纯聚酯型固化体系中的一种，由 于聚氨酯粉末涂料固化漆膜具有优异的表面装饰性能(光泽度、流平性、表面 丰满性和细腻性)和防护耐久性能(耐化学药品性、耐光性和耐候性)，虽然相 比其它粉末涂料品种，其原料价格和生产成本较高，但随着人们对品质要求的 提高和生产工艺技术的提升，其在粉末涂料所占比重也越来越大。聚氨酯粉末 涂料用羟基聚酯树脂按羟值的大小(羟基含量)通常分为低羟基聚酯树脂(羟 值为20～50mgKOH/g)、中羟基聚酯树脂(羟值90-120mgKOH/g)和高羟基聚酯 树脂(240-320mgKOH/g)。对于羟基聚酯树脂的合成和制备此前也有一些报道， 如：CN1060484C公开了一种饱和羟基聚酯树脂的制备方法，此树脂的羟基值为 30～45mgKOH/g；CN104327527A公开了一种共挤消光粉末涂料用端羟基聚酯树 脂，该文中报道了一种高羟基(羟基值为280～310mgKOH/g)聚酯树脂和一种 低羟基(羟基值为30～45mgKOH/g)聚酯树脂的制备；CN102153736B公开了一 种聚氨酯弹性固化剂用高羟值聚酯树脂及其制备方法，该文中报道了一种液态 高羟基(羟基值为240～260mgKOH/g)聚酯树脂的制备。

由中羟基聚酯树脂制成的聚氨酯粉末涂料使用中存在如下两种缺点：

1、中羟基聚酯树脂普遍采用一步法合成，由于端基多、羟基含量高，因而 树脂分子量较小、分子量分布较宽，制成聚氨酯粉末涂料固化涂膜的性能不佳。

2、中羟基聚酯树脂制成聚氨酯粉末涂料由于羟基含量高，固化漆膜的交联 密度大和硬度高，进而导致漆膜脆性增加，柔性和韧性不足，机械性能(抗冲 击性能和弯曲性)较差。

发明内容

本发明的第一个目的在于针对现有由中羟聚酯树脂制成的聚氨酯粉末涂料 存在的上述缺陷，提供一种具有高柔韧性的中羟基饱和聚酯树脂，使其制得的 聚酯树脂应用于聚氨酯粉末涂料，该涂料固化漆膜具有优异的装饰性能和防护 性能，同时能够有效提高固化漆膜的抗冲击和弯曲等机械性能。

本发明的第二个目的是提供上述聚酯树脂的制备方法，该方法制备的聚酯 树脂具有分子量高、分子量分布窄的特点。

本发明的第一个目的是通过以下技术方案来实现的：

一种由封闭型异氰酸酯固化聚氨酯粉末涂料用饱和端中羟基聚酯树脂，羟 值110.0～120.0mgKOH/g，酸值小于5.0mgKOH/g，熔融旋转粘度2000～5000CPa·s (200℃)，玻璃化转变温度Tg为45～60℃，数均分子量为1500～4000，重均分 子量为5000～10000，其由以下质量份数的主要成分经熔融聚合而成：

所述多元醇组分A包括1.4-环己烷二甲醇、新戊二醇，还包括2-甲基-1,3- 丙二醇、2-丁基-2-乙基-1、3-丙二醇中的一种或两种混合物，组分之间为任意质 量比例；

所述多元酸组分B包括1.4-环己烷二甲酸、己二酸、对苯二甲酸、间苯二 甲酸，组分之间为任意质量比例；

所述初次酸封端组分D为间苯二甲酸、已二酸、1.4-环己烷二甲酸中的一种；

所述二次醇封端组分E为三羟甲基丙烷、三(2-羟乙基)异氰脲酸酯中的 一种或两种任意重量比例的混合物。

所述酯化催化剂组分C为单丁基氧化锡、二丁基氧化锡、二羟基丁基氯化 锡、草酸亚锡中的一种或两种以上任意质量比例的混合物。

所述固化促进剂组分G为有机锡化合物中二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡的 一种或两种以上任意质量比例的混合物。