本发明专利技术公开了一种制备超低温固化树脂的方法。所述方法包括酯化、缩聚、改性、复配和放料五个步骤。本发明专利技术制备方法简单、易于实施、条件温和、原材料易得并因此可进行大批次制备。此外，由本发明专利技术制备方法所获得的超低温固化树脂粉末涂料不仅固化温度低且还具有以下以下优点：流平性好、硬度高、光泽度高、机械性能好、耐腐蚀性优异、耐候性和储存稳定性好，并因此具有广泛地适用性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于粉末涂料领域，具体涉及一种超低温固化树脂的制备方法和用途，且还涉及一种由所制备的超低温固化树脂制备超低温固化粉末涂料的方法。
技术介绍
近年来，由于具有节能、环保、高效、性能卓越、经济等优点，粉末涂料成为涂料行业中的重要发展方向，正越来越广泛地应用于家用电器、汽车工业、办公用具、金属材料、户外建筑等外壳的涂装，并逐渐替代有机溶剂型涂料。但是，目前常规的粉末涂料在固化时均需要较高的温度，通常为180-220℃，过高的固化温度不仅会限制其在工程塑料、木材及金属合金材料领域中的应用，也会增加能源消耗。因此，许多研究者把研究重心集中在开发在低温下也可充分固化的低温固化粉末涂料。其中热固性聚酯粉末涂料因其良好的耐候性、防腐蚀性、电性能和机械性能而具有广泛的用途，其为目前用量极大的一类粉末涂料。聚酯型粉末涂料通常分为两类:户内聚酯型粉末涂料和户外聚酯型粉末涂料，户内聚酯型粉末涂料采用环氧树脂复配进行固化，户外聚酯型粉末涂料采用异氰脲酸三缩水甘油酯(TGIC)作为固化剂。近期对聚酯粉末涂料低温固化的研究取得了一定的进展。CN 101735432 A公开了一种混合型粉末涂料用低温固化端羧基聚酯树脂，其由以下重量含量的组分经熔融缩聚反应得到：多元醇25-45％、芳香多元酸35-65％、脂肪多元酸0-10％、支化剂0-2％、酸解剂6-15％和酯化催化剂0.01-0.15％，其制得的粉末涂料可在160℃下固化。CN 102010501 A公开了一种β-羟烷基酰胺低温固化耐候型粉末涂料用聚酯树脂，其由以下重量含量的组分经熔融缩聚反应得到：多元醇25-45％、芳香多元酸40-55％、脂肪多元酸0-8％、支化剂0-5％、酸解剂5-15％和酯化催化剂0.01-0.15％，其制得的粉末涂料具有优异的流平性能、机械性能和良好的抗厚膜针孔等优点。然而，这些低温固化粉末虽然具有低温固化性但其他性能并不突出，限制了其应用，应用领域具有局限性，因此需要开发出一种固化温度低且其他性能如物理机械性能、耐候性和耐化学品性能优异的低温固化粉末涂料。
技术实现思路
本专利技术旨在解决现有技术中的问题，提供一种超低温固化粉末涂料及其制备方法。为此，本专利技术人在反复实验后发现，由以乙二醇、二乙二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、1,6-己二醇、新戊二醇、1,4环己烷二甲醇、2-乙基-2-丁基-1,3-丙二醇、丙三醇、三羟甲基丙烷、1,6-己二酸、对苯二甲酸、间苯二甲酸、1,4-环己烷二甲酸、乙二胺、己二胺、三乙醇胺和对苯二胺为原料通过缩合聚合和化学改性相结合而获得的超低温固化树脂制备的超低温固化粉末涂料在130-145℃下固化且具有突出的流平性、硬度、光泽度、机械性能、耐腐蚀性、耐候性和储存稳定性。因此，在本专利技术的第一方面，提供一种制备超低温固化树脂的方法，其包括以下步骤：(1)酯化：将单体原料、催化剂和阻聚剂置于装备有搅拌器、温度计、回流冷凝管和氮气入口的反应器中，然后在氮气的保护下，升温至190-250℃，进行酯化反应，直至反应体系的酸值为20-66mgKOH/g；(2)缩聚：将酯化后的反应体系的温度仍保持在190-250℃，并抽真空进行真空缩聚，直至反应体系的酸值为6-55mgKOH/g且粘度为1500-5500mPa·s；(3)改性：将缩聚后的反应体系的温度降至170-220℃，然后加入端基改性剂进行改性，直至反应体系的酸值为35-60mgKOH/g且粘度为1000-5500mPa·s；(4)复配：将改性后的反应体系的温度降至150-190℃，然后加入抗氧剂和固化促进剂并保温混合0.5-2小时；(5)放料：将复配后的反应体系的温度降至室温，出料即可得超低温固化树脂，其中，所述步骤(1)中所用的单体原料包含0-5重量份乙二醇、0-10重量份二乙二醇、0-10重量份2-甲基-1,3-丙二醇、0-10重量份1,6-己二醇、5-15重量份新戊二醇、5-20重量份1,4环己烷二甲醇、0-10重量份2-乙基-2-丁基-1,3-丙二醇、0-3重量份丙三醇、0-3重量份三羟甲基丙烷、0-5重量份1,6-己二酸、0-15重量份对苯二甲酸、0-15重量份间苯二甲酸、10-40重量份1,4-环己烷二甲酸、0-3重量份乙二胺、0-3重量份己二胺、0-3重量份三乙醇胺和0-3重量份对苯二胺,且步骤(2)中的反应体系的温度大于步骤(3)中的反应体系的温度，而步骤(3)中的反应体系的温度大于步骤(4)中的反应体系中的温度。优选地，在所述制备超低温固化树脂的方法中，所述步骤(1)中直至反应体系的酸值为20-55mgKOH/g才进行步骤(2)。优选地，在所述制备超低温固化树脂的方法中，所述步骤(1)中所用的催化剂为乙酸锌、三氧化二锑、氯化亚锡、辛酸亚锡、单丁基氧化锡、二丁基氧化锡、二丁基月桂酸锡、单丁基二羟基氯化锡、钛酸四丁酯中的一种或几种。优选地，在所述制备超低温固化树脂的方法中，所述步骤(1)中所用的催化剂的重量基于单体原料的重量的百分比为0.05-0.2％。优选地，在所述制备超低温固化树脂的方法中，所述步骤(1)中所用的阻聚剂为2,6-二叔丁基对苯二酚、对苯二酚、对羟基苯甲醚、甲基氢醌、氮氧自由基哌啶醇中的一种或多种。优选地，在所述制备超低温固化树脂的方法中，所述步骤(1)中所用的阻聚剂的重量基于单体原料的重量的百分比为0.05-0.5％，以防止反应体系过度反应而使体系粘度过大造成凝胶化。优选地，在所述制备超低温固化树脂的方法中，所述步骤(2)中的真空缩聚过程中反应体系的真空度为-(0.090-0.098)MPa。优选地，在所述制备超低温固化树脂的方法中，所述步骤(3)中所用的端基改性剂为偏苯三酸酐、苯酐、马来酸酐、富马酸中的一种或多种。优选地，在所述制备超低温固化树脂的方法中，所述步骤(3)中所用的端基改性剂的重量基于单体原料的重量的百分比为1-12％。优选地，在所述制备超低温固化树脂的方法中，所述步骤(4)中所用的抗氧剂为三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、亚磷酸三苯酯、2,6-二叔丁基对甲酚、1010抗氧剂、1076抗氧剂、1098抗氧剂中的一种或多种。优选地，在所述制备超低温固化树脂的方法中，所述步骤(4)中所用的抗氧剂的重量基于单体原料的重量的百分比为0.1-0.5％。优选地，在所述制备超低温固化树脂的方法中，所述步骤(4)中所用的固化促进剂为2-苯基咪唑、十二烷基叔胺、三苯基磷、三苯基乙基溴化磷、三苯基乙基氯化磷、三苄基乙基溴化磷、三苄基乙基氯化磷中的一种或多种。优选地，在所述制备超低温固化树脂的方法中，所述步骤(4)中所用的固化促进剂的重量基于单体原料的重量的百分比为0.1-1％。在本专利技术的第二方面，提供一种通过上述制备超低温固化树脂的方法而获得的超低温固化树脂。在本专利技术所获得的超低温固化树脂中固化促进剂和抗氧剂均匀地分布于超低温固化树脂中，致使所述超低温固化树脂的性能更加优异且稳定。在本专利技术的第三方面，提供一种由所述超低温固化树脂制备的超低温固化粉末涂料，其包含上述超低温固化树脂、颜料、填料、固化剂和助剂。优选地，在所述超低温固化粉末涂料中，所述超低温固化树脂的重量基于所述超低温固化粉末涂料的重量的百分比为25-60％。优选地，在所述超低温本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种制备超低温固化树脂的方法，其特征在于，其包括以下步骤：(1)酯化：将单体原料、催化剂和阻聚剂置于装备有搅拌器、温度计、回流冷凝管和氮气入口的反应器中，然后在氮气的保护下，升温至190‑250℃，进行酯化反应，直至反应体系的酸值为20‑66mgKOH/g；(2)缩聚：将酯化后的反应体系的温度仍保持在190‑250℃，并抽真空进行真空缩聚，直至反应体系的酸值为6‑55mgKOH/g且粘度为1500‑5500mPa·s；(3)改性：将缩聚后的反应体系的温度降至170‑220℃，然后加入端基改性剂进行改性，直至反应体系的酸值为35‑60mgKOH/g且粘度为1000‑5500mPa·s；(4)复配：将改性后的反应体系的温度降至150‑190℃，然后加入抗氧剂和固化促进剂并保温混合0.5‑2小时；(5)放料：将复配后的反应体系的温度降至室温，出料即可得超低温固化树脂，其中，所述步骤(1)中所用的单体原料包含0‑5重量份乙二醇、0‑10重量份二乙二醇、0‑10重量份2‑甲基‑1,3‑丙二醇、0‑10重量份1,6‑己二醇、5‑15重量份新戊二醇、5‑20重量份1,4‑环己烷二甲醇、0‑10重量份2‑乙基‑2‑丁基‑1,3‑丙二醇、0‑3重量份丙三醇、0‑3重量份三羟甲基丙烷、0‑5重量份1,6‑己二酸、0‑15重量份对苯二甲酸、0‑15重量份间苯二甲酸、10‑40重量份1,4‑环己烷二甲酸、0‑3重量份乙二胺、0‑3重量份己二胺、0‑3重量份三乙醇胺和0‑3重量份对苯二胺,且步骤(2)中的反应体系的温度大于步骤(3)中的反应体系的温度，而步骤(3)中的反应体系的温度大于步骤(4)中的反应体系中的温度。...
【技术特征摘要】
1.一种制备超低温固化树脂的方法，其特征在于，其包括以下步骤：(1)酯化：将单体原料、催化剂和阻聚剂置于装备有搅拌器、温度计、回流冷凝管和氮气入口的反应器中，然后在氮气的保护下，升温至190-250℃，进行酯化反应，直至反应体系的酸值为20-66mgKOH/g；(2)缩聚：将酯化后的反应体系的温度仍保持在190-250℃，并抽真空进行真空缩聚，直至反应体系的酸值为6-55mgKOH/g且粘度为1500-5500mPa·s；(3)改性：将缩聚后的反应体系的温度降至170-220℃，然后加入端基改性剂进行改性，直至反应体系的酸值为35-60mgKOH/g且粘度为1000-5500mPa·s；(4)复配：将改性后的反应体系的温度降至150-190℃，然后加入抗氧剂和固化促进剂并保温混合0.5-2小时；(5)放料：将复配后的反应体系的温度降至室温，出料即可得超低温固化树脂，其中，所述步骤(1)中所用的单体原料包含0-5重量份乙二醇、0-10重量份二乙二醇、0-10重量份2-甲基-1,3-丙二醇、0-10重量份1,6-己二醇、5-15重量份新戊二醇、5-20重量份1,4-环己烷二甲醇、0-10重量份2-乙基-2-丁基-1,3-丙二醇、0-3重量份丙三醇、0-3重量份三羟甲基丙烷、0-5重量份1,6-己二酸、0-15重量份对苯二甲酸、0-15重量份间苯二甲酸、10-40重量份1,4-环己烷二甲酸、0-3重量份乙二胺、0-3重量份己二胺、0-3重量份三乙醇胺和0-3重量份对苯二胺,且步骤(2)中的反应体系的温度大于步骤(3)中的反应体系的温度，而步骤(3)中的反应体系的温度大于步骤(4)中的反应体系中的温度。2.根据权利要求1所述的制备超低温固化树脂的方法，其特征在于，所述步骤(1)中所用的催化剂为乙酸锌、三氧化二锑、氯化亚锡、辛酸亚锡、单丁基氧化锡、二丁基氧化锡、二丁基月桂酸锡、单丁基二羟基氯化锡、钛酸四丁酯中的一种或几种,且其...
【专利技术属性】
技术研发人员：李贝特，
申请(专利权)人：广东伊诗德新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44
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