CN104448273B

CN104448273B - 一种户内物理消光型饱和聚酯树脂及其制备方法及涂料

Info

Publication number: CN104448273B
Application number: CN201410750694.0A
Authority: CN
Inventors: 赵志辉; 谢树忠
Original assignee: Taixing Huasheng Yingyahng New Mstar Technology Ltd
Current assignee: Taixing Huasheng Yingyahng New Mstar Technology Ltd
Priority date: 2014-12-10
Filing date: 2014-12-10
Publication date: 2016-10-26
Anticipated expiration: 2034-12-10
Also published as: CN104448273A

Abstract

本发明公开一种户内物理消光型饱和聚酯树脂及其制备方法及涂料，按重量份数计由以下组分组成：多元醇 30‑45份；多元酸 55‑70份；二羟甲基丙酸 0‑5份；催化剂0.1‑0.3份；抗氧化剂 0.1‑0.5份；偏苯三酸酐 5‑10份；多元酸预聚体 3‑8份；固化促进剂 0.1‑1份。本发明户内物理消光型饱和聚酯树脂可与环氧树脂和户内物理消光剂配合使用，经固化后漆膜60°光泽度为5%～30%之间，流平性好，耐冲击性和耐弯曲性良好，可满足户内金属型材的物理消光需求，无污染，成本低，为绿色环保产品。

Description

一种户内物理消光型饱和聚酯树脂及其制备方法及涂料

技术领域

本发明涉及表面涂层技术领域，尤其涉及一种可调控型户内物理消光型饱和聚酯树脂及其制备方法及涂料。

背景技术

粉末涂料因其无污染，可利用率高和方便运输等特点在涂料市场上所占的份额越来越大，而饱和聚酯树脂的漆膜饱满、性能优良、用途各异，是近年来我国自行研发生产最活跃的品种。随着物质生活水平的提高，人们的审美观念的转变，消光型涂料被广大用户接受，尤其是室内应用部分，如车船驾驶室、办公室等长时间工作的环境更需要安静舒适的低光泽，因此，开发低光泽饱和聚酯树脂也成为研发人员关注的热点。然而传统的低光泽饱和聚酯树脂一般是使用化学消光剂进行消光，化学消光存在成本高，易产生污染等缺点；如果使用更环保，性价比更高的物理消光剂进行消光，则需要对饱和聚酯树脂提出更高的要求。现在市面上的饱和聚酯树脂难以达到人们所期望的效果。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种户内物理消光型饱和聚酯树脂及其制备方法及涂料，旨在解决现有饱和聚酯树脂使用物理消光剂难以达到综合性能优良的问题。

本发明的技术方案如下：

一种户内物理消光型饱和聚酯树脂，其中，按重量份数计由以下组分组成：

多元醇 30-45份；

多元酸 55-70份；

二羟甲基丙酸 0-5份；

催化剂 0.1-0.3份；

抗氧化剂 0.1-0.5份；

偏苯三酸酐 5-10份；

多元酸预聚体 3-8份；

固化促进剂 0.1-1份。

所述的户内物理消光型饱和聚酯树脂，其中，所述多元醇为新戊二醇、三羟甲基丙烷、乙二醇、二乙二醇中的一种或多种。

所述的户内物理消光型饱和聚酯树脂，其中，所述多元酸为对苯二甲酸、间苯二甲酸、己二酸中的一种或多种。

所述的户内物理消光型饱和聚酯树脂，其中，所述多元酸预聚体为乙二醇与均苯四甲酸酐预聚体。

所述的户内物理消光型饱和聚酯树脂，其中，所述催化剂为单丁基氧化锡、二丁基二月桂酸锡、二丁基二乙酸锡中的一种或多种。

所述的户内物理消光型饱和聚酯树脂，其中，所述抗氧化剂为次磷酸或磷酸三苯酯。

所述的户内物理消光型饱和聚酯树脂，其中，所述固化促进剂为三苯基膦、苯胺基甲酰基咪唑、苯基咪唑啉中的一种或多种。

一种如上所述的户内物理消光型饱和聚酯树脂的制备方法，其中，包括以下步骤：

预先加入多元醇30～45份，多元酸55～70份，二羟甲基丙酸0～5份；催化剂0.1～0.3份及抗氧化剂0.1～0.5份，升温至240～250℃，反应5～10小时；检测产品酸值在15～25mgKOH/g后，降温至200～230℃，抽真空至真空度-0.1MPa，反应2～6小时；检测产品酸值在5～10mgKOH/g，加入偏苯三酸酐5～10份；多元酸预聚体3～8份，于180～200℃下反应1～2小时；检测产品酸值在65～80mgKOH/g，加入固化促进剂0.1～1份，反应0.5～1小时；出料，制得户内物理消光型饱和聚酯树脂。

一种涂料，其中，所述涂料的原料中包含如上所述的户内物理消光型饱和聚酯树脂.

所述的涂料，其中，所述涂料的原料中还包括环氧树脂和户内物理消光剂。

所述的涂料，其中，所述涂料按重量份数包括以下组分：

户内物理消光型饱和聚酯树脂 50份；

环氧树脂 50份；

户内物理消光剂 5份；

钛白粉 50份；

硫酸钡 15份；

安息香 0.8份；

流平剂 1份。

有益效果：本发明提供一种可调控型户内物理消光型饱和聚酯树脂及其制备方法及涂料，所述户内物理消光型饱和聚酯树脂可与环氧树脂和户内物理消光剂配合使用，经固化后漆膜60°光泽度为5%～30%之间，流平性好，耐冲击性和耐弯曲性良好，可满足户内金属型材的物理消光需求，无污染，成本低，为绿色环保产品。

具体实施方式

本发明提供一种可调控型户内物理消光型饱和聚酯树脂及其制备方法及涂料，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明所提供的一种可调控型户内物理消光型饱和聚酯树脂，其是由多元醇和多元酸经过缩聚反应之后，再与偏苯三酸酐和多元酸预聚体反应制得的，其参与反应的单体及用量（按重量份数计算）如下：

多元醇30～45份；多元酸55～70份；二羟甲基丙酸0～5份;催化剂0.1～0.3份；抗氧化剂0.1～0.5份；偏苯三酸酐5～10份；多元酸预聚体3～8份；固化促进剂0.1～1份。

优选实施例中，所述户内物理消光型饱和聚酯树脂中各组分的用量（按重量份数计）为：新戊二醇30份；乙二醇4份；二乙二醇6份；对苯二甲酸65份；催化剂（单丁基氧化锡）0.1份，抗氧化剂（亚磷酸三苯酯）0.3份；偏苯三酸酐8份；多元酸预聚体5份；固化促进剂（三苯基膦、苯胺基甲酰基咪唑和苯基咪唑啉）1份。

进一步地，所述多元醇为新戊二醇、三羟甲基丙烷、乙二醇、二乙二醇中的一种或多种。

所述多元酸为对苯二甲酸、间苯二甲酸、己二酸中的一种或多种。

所述多元酸预聚体为乙二醇与均苯四甲酸酐预聚体, 乙二醇与均苯四甲酸酐按照0.7-1.4的物质的量的比例形成多元酸预聚体。

所述的催化剂为单丁基氧化锡、二丁基二月桂酸锡、二丁基二乙酸锡中的一种或多种。

所述抗氧化剂为次磷酸或磷酸三苯酯。

所述固化促进剂为三苯基膦、苯胺基甲酰基咪唑、苯基咪唑啉中的一种或多种。

本发明中还提供所述户内物理消光型饱和聚酯树脂的制备方法，具体包括以下步骤：

预先加入多元醇30～45份，多元酸55～70份，二羟甲基丙酸0～5份，催化剂0.1～0.3份，抗氧化剂0.1～0.5份，升温至240～250℃，反应5～10小时，检测产品酸值在15～25mgKOH/g；降温至200～230℃，抽真空至真空度-0.1MPa，反应2～6小时，检测产品酸值在5～10mgKOH/g；加入偏苯三酸酐5～10份；多元酸预聚体3～8份；于180～200℃下反应1～2小时，检测产品酸值在65～80mgKOH/g；加入固化促进剂0.1～1份，反应0.5～1小时；出料，制得户内物理消光型饱和聚酯树脂。

在其制备过程中，先进行酯化缩聚反应，待分子增大到一定程度后加入偏苯三酸酐和多元酸预聚体进行反应，有助于分子形成位置不同的活性反应基团；另外，在反应最后加入一种或多种固化促进剂，可以使树脂固化时因为不一样的活性反应基团导致反应速度不一致而形成漆膜微观上的不平整，从而更有利于物理消光剂附着在漆膜表面，最终达到更为良好消光效果。因此，所述户内物理消光型饱和聚酯树脂可与物理消光剂配合使用，经固化后漆膜60°光泽度为5%～30%之间，流平性好，耐冲击性和耐弯曲性良好，可满足户内金属型材的物理消光需求，无污染，成本低，为绿色环保产品。

为了更详尽的描述本发明的制备方法，以下列举几个实施例更进一步的说明。

实施例1

一种户内物理消光型饱和聚酯树脂的生产配方：三羟甲基丙烷1份；新戊二醇25份；乙二醇7份；二乙二醇3份；二羟甲基丙酸1份；对苯二甲酸55份；间苯二甲酸5份；催化剂（单丁基氧化锡）0.1份，抗氧化剂（次磷酸）0.3份；偏苯三酸酐7份；多元酸预聚体4份；固化促进剂（三苯基膦）0.3份。

制备工艺：在反应釜内，预先三羟甲基丙烷1份；新戊二醇25份；乙二醇7份；二乙二醇3份；二羟甲基丙酸1份；对苯二甲酸55份；间苯二甲酸5份；催化剂（单丁基氧化锡）0.1份，抗氧化剂（次磷酸）0.3份；升温至250℃反应6小时；检测酸值为17.5mgKOH/g；降温至220℃；抽真空至-0.1MPa，反应2小时；检测酸值为9.2mgKOH/g；加入偏苯三酸酐7份；多元酸预聚体4份；降温至195℃反应1.5小时；检测酸值为73.6mg KOH/g；加入固化促进剂（三苯基膦）0.3份，反应1小时；出料，制得户内物理消光型饱和聚酯树脂。对所制得的户内物理消光型饱和聚酯树脂进行性能测试，所得出的主要性能指标如表1所示。

表1 户内物理消光型饱和聚酯树脂的主要性能指标

实施例2

一种户内物理消光型饱和聚酯树脂的生产配方：三羟甲基丙烷1份；新戊二醇30份；乙二醇6份；二乙二醇4份；对苯二甲酸60份；己二酸3份；催化剂（二丁基二乙酸锡）0.2份，抗氧化剂（磷酸三苯酯）0.2份；偏苯三酸酐6份；多元酸预聚体5份；固化促进剂（苯胺基甲酰基咪唑和苯基咪唑啉）0.8份。

制备工艺：在反应釜内，预先三羟甲基丙烷1份；新戊二醇30份；乙二醇6份；二乙二醇4份；对苯二甲酸60份；己二酸3份；催化剂（二丁基二乙酸锡）0.2份，抗氧化剂（磷酸三苯酯）0.2份；升温至245℃反应8小时；检测酸值为16.7mgKOH/g；降温至210℃；抽真空至-0.1MPa，反应4小时；检测酸值为10.5mgKOH/g；加入偏苯三酸酐6份；多元酸预聚体5份；降温至190℃反应1小时；检测酸值为75.5mg KOH/g；加入固化促进剂（苯胺基甲酰基咪唑和苯基咪唑啉）0.8份，反应1小时；出料，制得户内物理消光型饱和聚酯树脂。对所制得的户内物理消光型饱和聚酯树脂进行性能测试，主要性能指标如表2所示。

表2 户内物理消光型饱和聚酯树脂的主要性能指标

实施例3

一种户内物理消光型饱和聚酯树脂的生产配方：新戊二醇30份；乙二醇4份；二乙二醇6份；对苯二甲酸65份；催化剂（二丁基二月桂酸锡）0.3份，抗氧化剂（亚磷酸三苯酯）0.4份；偏苯三酸酐8份；多元酸预聚体5份；固化促进剂（三苯基膦、苯胺基甲酰基咪唑和苯基咪唑啉）1份。

制备工艺：在反应釜内，预先加入新戊二醇30份；乙二醇4份；二乙二醇6份；对苯二甲酸65份；催化剂（二丁基二月桂酸锡）0.3份，抗氧化剂（亚磷酸三苯酯）0.4份；升温至240℃反应10小时；检测酸值为20.1mgKOH/g；降温至230℃；抽真空至-0.1MPa，反应5小时；检测酸值为7.8mgKOH/g；加入偏苯三酸酐8份；多元酸预聚体5份；降温至185℃反应2小时；检测酸值为69.7mg KOH/g；加入固化促进剂（三苯基膦、苯胺基甲酰基咪唑和苯基咪唑啉）1份，反应1小时；出料，制得户内物理消光型饱和聚酯树脂。对所制得的户内物理消光型饱和聚酯树脂进行性能测试，主要性能指标如表3所示。

表3 户内物理消光型饱和聚酯树脂的主要性能指标

实施例4

本发明还提供一种涂料，所述涂料的原料中包含如上所述的户内物理消光型饱和聚酯树脂。另外配合户内物理消光型饱和聚酯树脂使用的还有环氧树脂和户内物理消光剂。

优选方案中，所述涂料按重量份数具体包括以下组分：

户内物理消光型饱和聚酯树脂 50份；

环氧树脂 50份；

户内物理消光剂 5份；

钛白粉 50份；

硫酸钡 15份；

安息香 0.8份；

流平剂 1份。

具体地，将实施例1~3所得的户内物理消光型饱和聚酯树脂用于与环氧树脂和物理消光剂配合使用，制备成粉末涂料，具体配方表4所示。其中，涂料1,2,3中所使用的饱和聚酯树脂分别对应为实施例1,2,3的户内物理消光型饱和聚酯树脂。表格中涂料各成分单位均为重量份数。

表4 户内物理消光型饱和聚酯树脂制成涂料的配方

	涂料1	涂料2	涂料3
				饱和聚酯树脂	50	50	50
环氧树脂	50	50	50
				物理消光剂SA2065	5	5	5
钛白粉	50	50	50
				硫酸钡	15	15	15
安息香	0.8	0.8	0.8
				流平剂	1	1	1

对按表4中配比配制的涂料进行性能测试，其结果如表5所示。

表5 涂料性能检测结果

检测项目	指标	涂料1	涂料2	涂料3
					铅笔硬度	≥1H	1H	1H	1H
附着力	≤1	0	0	0
					耐弯曲性	≤2	2	2	2
耐冲击/cm·kg	50	50	50	50
					60°光泽度/%	无	22	16	7

由表5的检测结果中可见，采用本发明的户内物理消光型饱和聚酯树脂所配的涂料经过180℃烘烤15min后，60°光泽度低，光泽度可在5%～30%之间调整，附着力强，有良好的耐冲击性和耐弯曲性，其综合性能较好，具有较高的性价比。且本发明是物理消光型产品，具有环保优势。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims

1.一种户内物理消光型饱和聚酯树脂，其特征在于，按重量份数计由以下组分组成：

多元醇 30-45份；

多元酸 55-70份；

二羟甲基丙酸 0-5份；

催化剂 0.1-0.3份；

抗氧化剂 0.1-0.5份；

偏苯三酸酐 5-10份；

多元酸预聚体 3-8份；

固化促进剂 0.1-1份；

其中，所述多元醇为新戊二醇、三羟甲基丙烷、乙二醇、二乙二醇中的一种或多种；所述多元酸为对苯二甲酸、间苯二甲酸、己二酸中的一种或多种；所述多元酸预聚体为乙二醇与均苯四甲酸酐预聚体。

2.根据权利要求1所述的户内物理消光型饱和聚酯树脂，其特征在于，所述催化剂为单丁基氧化锡、二丁基二月桂酸锡、二丁基二乙酸锡中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的户内物理消光型饱和聚酯树脂，其特征在于，所述抗氧化剂为次磷酸或磷酸三苯酯。

4.根据权利要求1所述的户内物理消光型饱和聚酯树脂，其特征在于，所述固化促进剂为三苯基膦、苯胺基甲酰基咪唑、苯基咪唑啉中的一种或多种。

5.一种如权利要求1~4任一所述的户内物理消光型饱和聚酯树脂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

6.一种涂料，其特征在于，所述涂料的原料中包含如权利要求1~4任一所述的户内物理消光型饱和聚酯树脂。

7.根据权利要求6所述的涂料，其特征在于，所述涂料的原料中还包括环氧树脂和户内物理消光剂。

8.根据权利要求7所述的涂料，其特征在于，所述涂料按重量份数包括以下组分：

户内物理消光型饱和聚酯树脂 50份；

环氧树脂 50份；

户内物理消光剂 5份；

钛白粉 50份；

硫酸钡 15份；

安息香 0.8份；

流平剂 1份。