[发明专利]一种粉末涂料用含氟共聚酯及其制备方法

说明书

本发明公开了一种粉末涂料用含氟共聚酯，它是以二元醇单体、二元羧酸单体和氟改性单体为原料，依次经酯化反应和缩聚反应而成；氟改性单体为氟钛酸钾、氟钛酸中的一种或两种混合。本发明还公开了粉末涂料用含氟共聚酯的制备方法，在聚合反应釜内加入二元醇单体、二元羧酸单体以及氟改性单体，在200℃～250℃，0～0.3MPa下进行酯化反应；酯化反应结束后升温至270～280℃，将压力降至100Pa以下，反应得到粉末涂料用含氟共聚酯。采用共聚酯制备成粉末涂料，在不锈钢板进行喷涂，按照GBT14522‑2008对涂层进行耐候性测试，经过人工加速近1000h后，涂层的保光率仍保持在60％，有优异的耐候性能。

技术领域

本发明属于粉末涂料领域，涉及一种粉末涂料用含氟共聚酯及其制备方法。

背景技术

粉末涂料自20世纪40年代中期开始研究并投入使用，伴随着粉末涂料的制备工艺和涂装技术的改进和发展，粉末涂料逐渐得到各国的重视，其年平均增长速度高达8％以上。尤其是进入21世纪以来，人类对环境的保护愈加重视，对大气VOC排放量的限制日益严格，使粉末涂料在涂料界发挥着举足轻重的作用。

目前，随着粉末涂料市场的扩张，尤其是户外粉末涂料领域，用户都会选择耐候性粉末涂料以避免频繁的二次涂装。因此，开发耐候性粉末涂料用聚酯树脂是大势所趋。

当前粉末涂料用聚酯树脂合成中所用的催化剂大部分为锡类催化剂，通常选择单丁基氧化锡、二丁基氧化锡、二羟基丁基氯化锡、草酸亚锡中的一种或者两种。众所周知锡为重金属，随着粉末涂料行业绿色方向的发展，行业对开发不含有机锡类粉末涂料用聚酯树脂的呼声越来越高。

当前涂料行业采用的耐候性粉末涂料用聚酯是通过常规材料如新戊二醇、二甘醇、2-甲基1.3-丙二醇，间苯二甲酸、己二酸等制备得到，常规的配方决定了制备的共聚酯耐候性能欠佳。如中国专利申请201110360033.3“一种超耐候粉末涂料用端羧基聚酯树脂及其制备方法”等。

通过在聚酯树脂添加氟元素的方式可以延长其耐候性能，但是仍存在部分缺陷。如中国专利CN106750222A“一种超耐候的粉末涂料用端羧基含氟树脂及其制备方法”通过将含氟醇、氢氧化钠、环氧丙烷进行反应得到含氟环氧化合物，将多元醇、多元酸和支化剂进行缩聚和封端得到聚酯树脂中间体，将含氟环氧化合物投入聚酯中间体中，制备超耐候的粉末涂料用端羧基含氟聚酯树脂。但是含氟醇价格昂贵，且制备聚酯工艺复杂，不利于工业化。中国专利ZL201510009803.8公开了“超耐候粉末涂料用聚酯树脂、使用该树脂的粉末涂料及制备方法”通过在聚酯树脂合成阶段添加四氟间苯二甲酸、六氟戊二酸等做为含氟单体提高耐候性。该专利同样存在含氟单体使用量较大，且价格非常高，无法实现工业化的问题。

发明内容

本发明的目的是为了实现粉末涂料用共聚酯的绿色环保生产，提高共聚酯的耐候性，提供了一种粉末涂料用含氟共聚酯及其制备方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种粉末涂料用含氟共聚酯，它是以二元醇单体、二元羧酸单体和氟改性单体为原料，依次经酯化反应和缩聚反应而成。

本发明所述的粉末涂料用含氟共聚酯的制备方法，包括以下步骤：

酯化反应：在聚合反应釜内按照醇酸摩尔比1.1～1.8∶1加入二元醇单体、二元羧酸单体以及氟改性单体，在200℃～250℃，0～0.3MPa下进行酯化反应，酯化出水量达到理论值时完成酯化反应；

缩聚反应：

酯化反应结束后将反应釜内温度升至270～280℃，开启真空系统，将压力降至100Pa以下，在此条件下反应，根据聚合釜搅拌功率的变化，制备出粘度符合要求的粉末涂料用含氟共聚酯。