[发明专利]一种双官能团聚酯树脂、粉末涂料及应用

说明书

本发明公开一种双官能团聚酯树脂、粉末涂料及应用，本发明利用具有羟基和羧基的双官能团聚酯树脂、配合第一固化剂、第二固化剂、第一填料、第二填料、安息香、流平剂、光亮剂、颜料、耐水煮剂和助剂；将所得粉末涂料喷涂层膜，所得膜层中双官能团聚酯树脂相比于普通的端羧基聚酯树脂，固化后分子中引入了较多氨酯键，故其耐化学性好，而氨酯键的存在又使得大分子间形成了氢键，故其机械性能突出，硬度更高。

技术领域

本发明涉及粉末涂料技术领域，特别是涉及一种双官能团聚酯树脂、粉末涂料及应用。

背景技术

在户外极端使用过程中涂层受到破坏，出现起泡、脱落等情况。因此，提高粉末涂层的硬度、附着力、耐水煮性能等对于节能减排、提高材料使用寿命都有十分重要的意义。聚酯树脂作为粉末涂料的重要组成部分,是优化户外体系粉末涂料的关键。

CN104119782A发明专利公开了一种高硬度聚酯树脂粉末涂料，它是由下述重量份的原料组成的:饱和端羧基聚酯树脂50-60、异氰尿酸三缩水甘油酯6-10、β-羟烷基酰胺1-2、铁红1-2、 二氧化钛0.1-1、苯骈三氮唑1-2、 蛭石粉5-10、 氟硅酸钠1-2、1,4-环己烷二甲醇1-2、复合填料7-10;该发明的粉末涂料表面硬度高，流平性好，手感爽滑，抗冲击性等机械性能好，对基材的保护性好。

涂料工业2019 49(03): 48-52 文章分析了双官能团聚酯树脂的结构及固化反应原理，研究了粉末涂料配方中双官能团聚酯树脂的酸值和羟值、消光剂和填料的种类与含量对粉末涂层消光性能的影响。结果表明:涂层的消光光泽随着双官能团聚酯树脂酸值的升高而升高，而双官能团聚酯树脂羟值的变化对涂层消光光泽影响较小;使用消光固化剂时，填料采用高光钡和沉淀钡消光效果更为优异。

涂料工业2021 51(09): 15-19文章分析为了探明粉末涂料涂层起霜因素，采用同一款双官能团树脂(内含羧基和羟基2种官能团)搭配三缩水甘油基异氰尿酸酯(TGIC)、β_羟烷基酰胺(HAA)、 环氧树脂(E12)和异氰酸酯(B1530) 制备粉末涂料，研究固化剂种类及其组合对涂层抗起霜性能的影响。将涂层置于烘箱中在不同温度和时间下进行烘烤实验，以保光率作为评判涂层起霜程度的依据，使用红外光谱和飞行时间质谱对白霜进行分析。结果表明:涂料固化时，较慢的固化速度和较低的涂层交联密度有利于涂料中的小分子及时排出，减少小分子在涂层中的残留量;增加涂层的交联密度有利于包覆涂层中残留的小分子，改善余热作用下的起霜现象，初步实验结果显示温度120°C时白霜从涂料中迁移至涂层表面的程度显著增加，温度160°C后白霜易于从涂层表面脱附。

针对现有粉末涂料涂层存在的缺陷和不足，寻找一种综合性能优异，成本适宜的户外粉末涂料产品十分必要。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种双官能团聚酯树脂的制备方法，本发明制得双官能团聚酯树脂可增强涂料涂层附着力与硬度，改善涂层性能。

为解决此技术问题，本发明的技术方案是：一种双官能团聚酯树脂的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、取二元醇和支化剂，加热升温至物料融化；

步骤二、加入二元酸和酯化催化剂，通氮气继续升温反应，至 170℃～180℃酯化水开始生成并馏出，再经过 8～10h 逐渐升温至 230℃～255℃，在此温度保温 2～4h 至物料体系清晰透明；

步骤三、接着降温至 200℃～210℃，抽真空 3～5h，此时物料酸值达到 15mgKOH/g 以下，羟值为 55～95mgKOH/g；

步骤四、继续升温至 228℃～236℃，加入酸解剂，反应 3～5h 至物料体系清晰透明，酸值达到 30～55mgKOH/g，羟值为 40～55mgKOH/g；

步骤五、然后降温至 220℃～226℃，抽真空缩聚 1～1.5h，酸值达到 10～56mgKOH/g，羟值达到 33～53mgKOH/g，即制得双官能团聚酯树脂。

优选制备原料的质量份数如下：