[发明专利]低成本、抗针孔、高硬度型HAA体系用聚酯树脂及其制备方法

说明书

本发明涉及粉末涂料技术领域，具体涉及一种低成本、抗针孔、高硬度型HAA体系用聚酯树脂及其制备方法，主要使用HAA固化剂、对苯二甲酸、己二酸、乙二醇、1,4‑丁二醇、失水山梨醇脂肪酸酯司盘‑80、戊二酸酐作为原料来进行聚合，最终可以获得流平相对较好的涂膜。该聚酯树脂的酸值在8‑12mgKOH/g，远低于普通的HAA固化聚酯树脂的酸值，因此在后续制备粉末涂料时大大减少了HAA固化剂的用量，最终涂膜的抗针孔性能出众，且成本极低；并且可以实现快速固化，节约了能源，且各方面性能均较好达到聚酯树脂粉末涂料所需要的使用要求。

技术领域

本发明属于粉末涂料技术领域，具体涉及一种低成本、抗针孔、高硬度型HAA体系用聚酯树脂及其制备方法，以及其用于制备粉末涂料的用途。

背景技术

粉末涂料是一种不含有机溶剂的100％固体粉末，它与油性涂料和水性涂料不同，涂装时不以溶剂或水作为分散介质，而是以空气作为分散介质，均匀地涂覆在工件表面，经加热后形成一层具有特殊用途的涂膜的一种新型环保涂料。粉末涂料具有无VOC、环保、节能、施工效率高与应用范围宽等优点，并以其经济、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。聚酯类粉末涂料更以其优异的耐久性、装饰性和加工成型性等特点，广泛应用于室内外涂装领域。

传统的粉末涂料用聚酯多是羧基聚酯树脂或者是羟基聚酯树脂，但该体系聚酯无法实现聚酯体系的自身固化，所以需要添加相应的固化剂实现固化，目前，户外纯聚酯粉末涂料固化剂主要以TGIC和HAA为主。传统的HAA粉末涂料一般都是羧基封端的纯聚酯，固化剂多为TGIC及HAA，由于TGIC的致敏性，在相关国家如欧洲都是禁止使用的，而HAA固化剂全名为N,N,N',N'-四(2-羟乙基)己二酰胺，是一个四羟基的化合物，其与羧基聚酯进行高温固化过程产生小分子的水，会从涂膜中逸出，导致固化后的涂膜表面出现明显的针孔，尤其是对于膜厚在100μm以上的涂膜的来说针孔较为严重，由于涂膜针孔的存在，不仅严重影响涂膜外观，更影响了涂膜的耐沸水，耐腐蚀性能等。而CN202010348041.5从封端剂入手，采用六亚甲基二异氰酸酯作为封端剂将目前羧基封端的聚酯制成了异氰酸根封端的聚酯，再与HAA进行固化，获得了一定程度的改善。然而，该方法还是存在比较明显的不足，首先的成本较高，六亚甲基二异氰酸酯的价格一般在10万以上/吨，远远高于聚酯树脂的主要羧基原料如对苯二甲酸及间苯二甲酸等，这类原料的价格一般在5000-7000元/吨，极大地增加了聚酯树脂的成本；其次，采用六亚甲基二异氰酸酯进行封端过程由于反应速度快，反应程度难以控制，聚酯产品中会残留游离的六亚甲基二异氰酸酯，导致最终的聚酯树脂软化点低，一般在90℃以下，储存稳定性极差，很难满足正常的储存要求，如40℃/90天不结块，给下游应用，尤其是、夏天，带来了较难克服的困难。可见，开发一种低成本、抗针孔、高硬度型HAA体系用聚酯树脂对于粉末涂料的性能具有积极的意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种低成本、抗针孔、高硬度型HAA体系用聚酯树脂，所述聚酯树脂主要使用HAA固化剂、对苯二甲酸、己二酸、乙二醇、1,4-丁二醇、失水山梨醇脂肪酸酯司盘-80、戊二酸酐作为原料来进行聚合。

所述原料的主料包括：

其还进一步包括辅料：催化剂，用量为原料总摩尔量的0.05-0.15％；抗氧剂，用量为原料总摩尔量的0.1-0.2％。

优选的，所述司盘-80的羟值为190-210mgKOH/g(例如可购自江苏海安石油化工厂)。

优选的，其催化剂为单丁基氧化锡，抗氧剂为抗氧剂1010(四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯)。

一种制备上述HAA体系用聚酯树脂的方法，其包括如下步骤：