[发明专利]一种低成本的耐高温型粉末涂料用聚酯树脂及其制备方法

说明书

提供了一种低成本的耐高温型粉末涂料用聚酯树脂及其制备方法。制备所述聚酯树脂时首先使用三聚氰酸、1，4‑环己烷二甲酸、环氧氯丙烷在催化剂作用下进行预聚合反应，然后加入己二酸进行扩链反应，得到官能度适中的链段中间体，再加入新戊二醇及对苯二甲酸进行高温扩链反应，最终采用间苯二甲酸封端，即得到低成本、耐高温型粉末涂料用聚酯树脂产品。所述聚酯树脂的聚酯分子链段中含有阻燃元素氮及氯原子；其与固化剂异氰尿酸三缩水甘油酯(TGIC)固化后，涂膜附着力、耐油能力极佳，耐高温黄变性能出众、兼具一定的阻燃性能，且成本较低，具有较广阔的市场应用前景。

技术领域

本发明属于粉末涂料领域，具体涉及一种低成本的耐高温型粉末涂料用聚酯树脂及其制备方法。

背景技术

在普通耐高温领域用的粉末涂料越来越多，如实验室烘箱，汽车发动机防护板，中密度纤维板橱柜台面涂膜等，都是需要用到对耐高温有要求的粉末涂料产品，一般耐最高温度230℃即可，无需耐高温至300℃。

目前耐高温粉末涂料成本较高，主要是因为所使用的聚酯一般都含有成本较高的氟原料，或者有机硅树脂改性等，成本高，或者制备工艺过于复杂，而且产品中含氟、硅等元素也易与粉末涂料中其它组分易发生不相容的情况，导致涂膜出现缺陷，严重影响着市场推广应用，尤其超高的成本不适合用于普通的耐高温领域使用。

随着普通耐高温如常规烘箱行业对普通粉末涂料耐高温性能要求的提高，普通的粉末涂料品种基本不不带阻燃性能，如果用于家具如中密度纤维板(MDF)等材质上涂膜，有发生火灾的潜在风险，存在一定的安全隐患。

因此，亟需一种新的耐高温型粉末涂料用聚酯树脂及其制备方法来解决上述技术问题。

发明内容

本发明提供了一种低成本的耐高温型粉末涂料用聚酯树脂，其包括以摩尔份数计的下述原料：

相对于上述原料的总摩尔量，所述聚酯树脂还含有0.05-0.12％的催化剂和0.05-0.1％的抗氧化剂。

其中，所述催化剂为钛酸四丁酯；所述抗氧化剂为抗氧化剂1010。

其中，所得到的聚酯树脂外观为无色透明颗粒，酸值为24-28mgKOH/g，软化点为110-121℃。

本发明还提供了上述低成本的耐高温型粉末涂料用聚酯树脂制备方法，包括：

(1)将配方量的三聚氰酸、1,4-环己烷二甲酸，环氧氯丙烷、催化剂加入反应釜内，加热至90-100℃进行保温反应；

(2)取样检测反应混合物的酸值，待反应混合物的酸值＜5mgKOH/g时，启动真空系统，减压脱除过量未反应的环氧氯丙烷；

(3)待无明显环氧氯丙烷被蒸出后(30s内少于1滴)，加入配方量的己二酸，升温至170-175℃，保温进行嵌段聚合反应；

(4)取样检测反应混合物的酸值，待反应混合物的酸值＜35mgKOH/g时，加入配方量的新戊二醇，在氮气保护下升温至200-210℃(优选205℃)，进行保温反应；

(5)待反应混合物的酸值＜10mgKOH/g时，加入配方量的对苯二甲酸，在氮气保护下继续升温至235-240℃进行保温反应；

(6)待无明显小分子(例如水分等)馏出物被蒸出(30s内少于1滴)且反应物混合物的酸值＜18mgKOH/g时，加入配方量的抗氧化剂，进行真空缩聚反应；

(7)待反应混合物的酸值降低至15mgKOH/g时，停止抽真空，然后加入配方量的间苯二甲酸，继续在235-240℃的温度下对聚酯树脂进行封端反应；

(8)待反应物的酸值达到22-26mgKOH/g时，停止反应，出料，冷却，破碎造粒，即可得所述聚酯树脂。