[发明专利]一种粉末涂料用的低酸值饱和羧基聚酯树脂及其合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及粉末涂料用的低酸值饱和羧基聚酯树脂及其合成方法。

背景技术

粉末涂料是由聚酯树脂、固化剂、颜料、填料及助剂组成的固体涂料。粉末涂料具有以下优点：(1)体系是固态，具有无溶剂、无污染、无VOC排放，低成本和卓越的环境效益等独特优点；(2)涂膜经过固化后，硬度高，机械性能、耐候性能和耐化学品性能很好；(3)粉末涂料的喷涂性能优异；(4)粉末涂料储存性能稳定。

目前粉末涂料中用的聚酯树脂常用的固化剂是异氰脲酸三缩水甘油酯(TGIC)，它对人体的呼吸系统和消化系统均有剧毒性，对眼部有刺激作用，对皮肤和鼻腔有轻微刺激性，对人体有潜在的破坏以及致癌等，所以过多使用异氰脲酸三缩水甘油酯(TGIC)，会影响人的健康，对环境也有一定的污染。随着石油价格的上涨，异氰脲酸三缩水甘油酯(TGIC)的价格节节攀升，开发低固化剂用量的低酸值饱和聚酯树脂成为降低成本的有效途径。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于粉末涂料的低酸值饱和羧基聚酯树脂及其合成方法。

本发明的粉末涂料用的低酸值饱和羧基聚酯树脂，它的酸值为20-25mgKOH/g，数均分子量为5,000-7,000，玻璃化转变温度为50-70℃。

低酸值饱和羧基聚酯树脂的合成方法，其特征是在丁基锡酸催化剂存在，氮气保护下，由多元酸与多元醇直接熔融酯化缩聚反应12-16小时，反应温度为190-240℃，其中，多元酸的物质的量的含量为50％-60％，多元醇的物质的量的含量为40％-50％，丁基锡酸为多元酸和多元醇总重量的0.01-0.02％。

本发明中，所说的多元酸可以是对苯二甲酸、间苯二甲酸和己二酸中的一种或其混合物。多元醇为新戊二醇和三羟甲基丙烷中的一种或其混合物。

优点：本发明合成工艺简单，用本发明的低酸值饱和羧基聚酯树脂制备粉末涂料，所需固化剂用量低，一般，低酸值饱和羧基聚酯树脂和固化剂比例为95∶5，减少固化剂的使用量，不仅降低成本，而且有利于环保。同时，含低酸值饱和羧基聚酯树脂的粉末涂料可与含高酸值聚酯制的粉末涂料按不同比例干混，获得不同光泽的亚光粉末涂料。

具体实施方式

实施例1

在丁基锡酸催化剂存在，氮气保护下，在聚酯合成反应釜中加入45％的物质的量的新戊二醇和41％的物质的量的对苯二甲酸，11％的物质的量的间苯二甲酸，3％的物质的量的己二酸直接熔融酯化缩聚反应12小时，酯化缩聚反应的温度为240℃，其中，丁基锡酸占上述反应物料总重量的0.01％，得到低酸值的饱和羧基聚酯树脂。

本例所得的低酸值饱和羧基聚酯树脂的酸值为25mg KOH/g，数均分子量为5200，玻璃化转变温度为60℃。

实施例2

在丁基锡酸催化剂存在，氮气保护下，在聚酯合成反应釜中加入5％的物质的量的三羟甲基丙烷、40％的物质的量的新戊二醇和39％的物质的量的对苯二甲酸，16％的物质的量的间苯二甲酸，3％的物质的量的己二酸直接熔融酯化缩聚反应16小时，酯化缩聚反应的温度为190℃，其中，丁基锡酸占上述反应物料总重量的0.01％，得到低酸值的饱和羧基聚酯树脂。

本例所得的低酸值饱和羧基聚酯树脂的酸值为20mg KOH/g，数均分子量为7500，玻璃化转变温度为70℃。

实施例3

在丁基锡酸催化剂存在，氮气保护下，在聚酯合成反应釜中加入2％的物质的量的三羟甲基丙烷、46％的物质的量的新戊二醇和40％的物质的量的对苯二甲酸，10％的物质的量的间苯二甲酸，2％的物质的量的己二酸直接熔融酯化缩聚反应15小时，酯化缩聚反应的温度为230℃，其中，丁基锡酸占上述反应物料总重量的0.02％，得到低酸值的饱和羧基聚酯树脂。

本例所得的低酸值饱和羧基聚酯树脂的酸值为22mg KOH/g，数均分子量为6300，玻璃化转变温度为66℃。

实施例4

在丁基锡酸催化剂存在，氮气保护下，在聚酯合成反应釜中加入42％的物质的量的新戊二醇和37％的物质的量的对苯二甲酸，10％的物质的量的间苯二甲酸，11％的物质的量的己二酸直接熔融酯化缩聚反应12小时，酯化缩聚反应的温度为240℃，其中，丁基锡酸占上述反应物料总重量的0.02％，得到低酸值的饱和羧基聚酯树脂。

本例所得的低酸值饱和羧基聚酯树脂的酸值为23mg KOH/g，数均分子量为5700，玻璃化转变温度为50℃。