[发明专利]一种抗起霜低温羟烷基酰胺固化粉末涂料用聚酯树脂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种粉末涂料用聚酯树脂及其制备方法，具体涉及一种抗起霜低温羟烷基酰胺固化粉涂料用聚酯树脂及其制备方法。

背景技术

随着全球气候变暖所引发的自然灾害日益频发，人们的环保意识和要求更加增强。粉末涂料由于完全符合国际上流行的“四E”(经济、环保、高效、性能卓越)原则，而被公认是绿色环保涂料，是涂料业发展和研究的四大方向之一。然而，粉末涂料的流平和固化温度较高，普通粉末涂料的成膜固化温度均在180～220℃之间，烘烤时间约为10～30min。如此高温、长时间的情况下，只有金属材料才能承受，这一方面限制了粉末涂料的应用领域，限制了粉末涂料的发展，另一方面，高温和较长时间的固化条件，必然需要大量的能源消耗，这使粉末涂料并不节能。

节能环保是当今世界发展的主旋律，因环保等性能突出，粉末涂料将逐渐取代溶剂性涂料，成为涂料业的主要发展方向和发展趋势，降低粉末涂料的固化温度，使粉末涂料既环保又节能，是粉末涂料未来发展的必然趋势，也是当前科研重点攻关的对象。

与传统高温固化粉末涂料相比，低温固化粉末涂料至少具有两大优势。第一，由于低温固化粉末涂料的的成膜温度更低，可以节省大量的能源。据研究表明，涂料的固化成膜温度每下降10℃，大约可以节约10％的能源。第二，因为低温固化粉末涂料的固化温度低，就大大扩展了其应用领域，它能广泛应用于中密度纤维板(MDF)、木材、纸张、塑料、电子元件(电阻、电容、电磁线圈等)等热敏性基材上。

为使低温固化粉末涂料涂膜具有良好的流平和交联固化性能，要求所用的主体树脂具有较高的玻璃化转变温度(Tg)、较低的熔融粘度和较高的固化交联活性。目前关于低温固化粉末涂料已有大量报道，业界对低温固化粉末涂料的研究和应用主要在纯环氧树脂固化体系和聚酯-环氧混合型体系，在国内国外有一些应用，也有不少报道，如中国专利申请CN101735432A报道了一种在160℃/15min固化的酸值为67～74mgKOH/g，粘度为1200～2500mPa·s (200℃)的混合型粉末涂料用低温固化羧基饱和聚酯树脂及其制备方法。美国专利US5262510报道了一种可在160℃固化的酸值为52mgKOH/g，粘度为 1500～2000mPa·s(200℃)的低温固化端羧基聚酯树脂，主要采用新戊二醇、二甘醇、1，4-丁二醇、对苯二甲酸、1，4-环已烷二甲醇、均苯四甲酸酐等合成。美国专利US5637654报道了一种可在140℃固化的低温固化聚酯树脂，主要采用新戊二醇、1，4-环已烷二甲醇、对苯二甲酸、间苯二甲酸、富马酸、马来酸酐等合成。目前低温固化粉末涂料和树脂主要存在以下几方面问题：1、基体树脂的玻璃化转变温度过低，导致树脂和制成涂料的贮存稳定性差，容易结块。2、基体树脂的熔融粘度大，导致涂膜熔融粘度大，涂膜流平性差，表观装饰性不佳。3、基体与固化剂间固化交联活性过高或过低，固化交联时，反应活性过高，涂膜流平差；反应活性过低，固化时间过长，固化交联程度低，影响涂膜机械性能。4、低温固化粉末涂料固化时表面易起霜，影响涂膜表面性能和使用性能，为此有些采用引入不饱和羧酸或酸酐，如顺丁烯二酸酐和富马酸，但由此会导致树脂性能和性质的不稳定。

低温固化节能粉末涂料是指固化温度在150～160℃固化的粉末涂料，相对于普通型粉末粉末涂料(固化温度在180～220℃)具有较低的固化温度而更节能环保。

发明内容

本发明的第一个目的在于针对现有低温固化粉末涂料存在的上述缺陷，提供一种抗起霜低温固化粉末涂料用聚酯树脂，使其制得的聚酯树脂应用于聚酯-HAA(羟烷基酰胺)固化粉末涂料，制得的粉末涂料在150-160℃/12-20min 条件下固化得到的涂膜具有良好的流平性能和良好的抗起霜性能，同时能够有效提高固化漆膜的抗冲击和弯曲等机械性能，该涂料固化漆膜具有优异的装饰性能和防护性能。该粉末涂料能够应用于各种耐候装饰性领域。

本发明的第二个目的是提供上述聚酯树脂的制备方法。

本发明的第一个目的是通过以下技术方案来实现的：

一种抗起霜低温羟烷基酰胺固化粉末涂料用饱和端羧基聚酯树脂，酸值 34.0～40.0mgKOH/g，羟值小于5.0mgKOH/g，熔融旋转粘度 2000～4000mPa·s/200℃，玻璃化转变温度Tg为55.0～65.0℃，数均分子量为 2000～5000，重均分子量为5000～10000，其由以下质量百分数的主要成分经熔融聚合而成：