荧光性能优的高硬度粉末涂料、制备方法及所用聚酯树脂技术

本发明专利技术属于聚酯树脂技术领域，具体涉及荧光性能优异的高硬度粉末涂料、制备方法及所用聚酯树脂。本发明专利技术的聚酯树脂由三聚氰胺、对甲基苯磺酰胺、环氧氯丙烷、新戊二醇二缩水甘油醚、N‑甲基二乙醇胺、十八烷二酸、5‑氨基间苯二甲酸、异丁酸、二甲苯为主料制备获得。粉末涂料配方的质量份数为：高荧光能力的聚酯树脂550‑570份，TGIC 40‑50份，密胺有机荧光颜料8‑10份，增光剂10‑14份，流平剂9‑12份。本发明专利技术的粉末涂料产品制备的涂膜，荧光能力出众，耐长时间水煮且不会出现明显的亮度降低，涂膜的硬度、耐水性出众，阻燃性能好，可以用于功能性的塑料器件如电灯的开关、机器设备的开关、控制器、冰箱、橱柜等喷涂，达到防腐蚀、装饰性的效果。

【技术实现步骤摘要】
荧光性能优的高硬度粉末涂料、制备方法及所用聚酯树脂
本专利技术属于聚酯树脂
，具体涉及一种荧光性能优异的高硬度粉末涂料，还涉及该粉末涂料所用的高荧光能力的聚酯树脂。
技术介绍
粉末涂料因其不含有机溶剂，且其100％为固体成分，相比常规涂料具有无污染、节省能源和资源、涂膜机械强度高以及过量涂料可完全回收等优点，越来越广泛地应用于家用电器、汽车工业、户外桥梁、高速公路护栏等建筑外壳的涂装中。有机荧光颜料又称日光型荧光染料，是将所需要的荧光染料在一定条件下与载体树脂如密胺树脂等进行复合制备得到的，主要是有荧光染料和载体树脂组成，载体树脂不但可以被用作于染料的固定剂外，还赋予染料更强荧光和抗褪色能力。一般载体树脂都含有强极性的基团，这些强极性基团一方面可以帮助提高颜料的颜色和荧光效率；另一方面载体树脂与染料是相似相溶，染料可以均匀分散在树脂中。可以被用作载体树脂的聚合物有很多种，如对甲基苯磺酰胺-甲醛-三聚氰胺树脂(有机密胺型)、聚酰胺树脂等均可作为载体树脂。随着近年来，人们对涂料装饰性要求的提高，色彩鲜艳的荧光颜料也广泛用于各种涂层制品中。然而，由于荧光颜料的色彩与载体树脂关系较大，在用于涂料，尤其是粉末涂料中时往往存在与现行的聚酯树脂体系相容性或色彩配伍性差等问题，导致涂膜容易出现针孔、橘皮，且涂膜的色彩较暗，颜色易褪色，持久性差等问题。CN109705701A披露了一种荧光粉末涂料及其制备方法及使用的聚酯树脂及荧光颜料的制备方法，其原料组分及其质量份数为：聚酯树脂：280-320份，环氧树脂：280-320份，荧光颜料：8-12份，钛白粉：6-10份，无机填料：300-350份，流平剂：8-12份，安息香：2-6份，增光剂：2-6份。该专利文献中所采用的是普通的聚酯树脂，而粉末涂料中时往往存在与现行的普通的聚酯树脂体系相容性或色彩配伍性差等问题，导致涂膜容易出现针孔、橘皮，且涂膜的色彩较暗，颜色易褪色，持久性差等问题。因此，需要针对上述的不足进行改进，专利技术一种能克服上述的粉末涂料中时往往存在与现行的普通的聚酯树脂体系相容性或色彩配伍性差等问题的新的聚酯树脂以及粉末涂料。
技术实现思路
本专利技术针对用量较大的有机蜜胺型荧光颜料在粉末涂料中应用存在的缺陷，本专利技术提供了一种以特定方法所制备的聚酯树脂为原料所制备的荧光性能、耐水性优的高硬度粉末涂料，并且还提供了上述的粉末涂料的制备方法；并且详细的披露了该聚酯树脂的制备原料及制备方法；本专利技术所提供的一种高荧光能力的聚酯树脂，由以下摩尔份数的原料为主料高温缩聚制备而成，各组分的摩尔份数为：三聚氰胺3-5、对甲基苯磺酰胺5-10、环氧氯丙烷30-45、新戊二醇二缩水甘油醚8-15、N-甲基二乙醇胺3-8、十八烷二酸4-9、5-氨基间苯二甲酸3-7、异丁酸5-10、二甲苯15-20。上述聚酯树脂在制备过程中，还采用了第一催化剂和第二催化剂，所述的第一催化剂为三苯基甲基溴化膦，用量为环氧氯丙烷原料质量的0.05-0.1％；第二催化剂为单丁基氧化锡，用量为原料总质量的0.15-0.25％。上述聚酯树脂在制备过程中，还采用了抗氧剂四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯，用量为所述原料总质量的0.2-0.5％，即抗氧剂1010。上述聚酯树脂的制备方法如下：(1)将配方量的新戊二醇二缩水甘油醚、环氧氯丙烷及第一催化剂加入反应釜中，再加入配方量的三聚氰胺及对甲基苯磺酰胺，室温下搅拌均匀后，以8-10℃/h的升温速率从室温缓慢升温至70-75℃，并保温反应1-2h，然后以13-15℃/h升温速率升温至100-105℃再次反应0.5-1h；(2)待体系的粘度于25℃下检测时达到9000mPa·s以上时，加入配方量的N-甲基二乙醇胺、十八烷二酸及第二催化剂，以14-16℃的升温速率逐渐升温至210℃，然后继续保温聚合反应1-3h；(3)待聚合物的酸值低于25mgKOH/g时，加入配方量的抗氧剂，同时启动真空系统，真空度保持在-0.098～-0.095Mpa之间，在210-215℃真空反应1-2h以促使聚酯树脂进一步缩聚；(4)待聚合物的酸值低于12mgKOH/g，停止抽真空，加入配方量的5-氨基间苯二甲酸，继续进行聚合反应，并以5-7℃/h的升温速率升温至230℃，然后保温反应2-4h；(5)待聚合物的酸值在35-42mgKOH/g时，降温至135-140℃，然后加入配方量的异丁酸及二甲苯进行酯化反应以降低活性羟基的数量，并在140-145℃进行酯化脱水反应1-2h，待体系无明显酯化水脱出后，然后启动真空系统，升温并借助减压系统脱除溶剂及未反应的异丁酸等，真空度真空度保持在-0.098～-0.095Mpa之间，升温至190-195℃，待几乎无物料被蒸出后，趁热高温出料，冷却聚酯树脂，破碎造粒，获得产品聚酯树脂。待体系无明显酯化水脱出时，是指体系中酯化水1min少于2滴。上述的一种高荧光能力的聚酯树脂在粉末涂料中的应用。上述的粉末涂料配方的质量份数为：高荧光能力的聚酯树脂550-570份，TGIC40-50份，密胺有机荧光颜料8-10份，增光剂10-14份，流平剂9-12份。上述的原料中，密胺有机荧光颜料购自黄山加佳荧光材料有限公司，红色，型号HT-811。上述产品制备方案对应于黄山加佳荧光颜料材料有限公司研发的专利CN102942663B。上述的粉末涂料的制备方法，包括以下的步骤：S1：将配方量的聚酯树脂和密胺有机荧光颜料混合均匀，然后经过双螺杆挤出机进行熔融交联，螺杆温度控制在150-160℃，螺杆转速100-150rpm；S2：经过双螺杆挤出机熔融挤出的物料经过带自来水冷却系统的压片机进行压片、经破碎机破碎成2-4mm颗粒；S3：将S2中得到的混合颗粒与配方量的TGIC固化剂、增光剂、流平剂加入高速混合器内，启动混合设备，进行高速混合20-30min；S4：待物料都混合均匀后，将其加入双螺杆挤出机进行熔融挤出，挤出段温度135-145℃，螺杆转速450-520rpm；S5：经过双螺杆挤出机熔融挤出的物料经过带自来水冷却系统的压片机进行压片、粗破碎成颗粒；S6：将粗颗粒经过磨机进一步磨碎，通过磨机的引风系统将160-180目的颗粒筛选出来进行收集，获得成品粉末涂料。本专利技术的粉末涂料具有以下的特点：所用聚酯树脂采用密胺有机荧光颜料中发色效果优良的原料如三聚氰胺、对甲基苯磺酰胺参与反应，其所带的氨基、磺酰胺等极性基团保证了有机荧光颜料的发色能力及色彩的鲜艳度，保证了最终产品粉末涂料优异的荧光性能；聚酯链段中引入了环氧化合物参与反应如环氧氯丙烷、新戊二醇二缩水甘油醚以提高聚酯树脂与基材的附着力，并且搭配长链柔性单体十八烷二酸及N-甲基二乙醇胺，在实现聚酯硬度的同时，兼顾涂膜的抗冲击性能；含极性氨基的N-甲基二乙醇胺及5-氨基间苯二甲酸进一步增强了聚酯树脂与密胺型有机荧光本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高荧光能力的聚酯树脂，其特征在于，所述的聚酯树脂由以下摩尔份数的原料为主料高温缩聚制备而成，各组分的摩尔份数为：三聚氰胺3-5、对甲基苯磺酰胺5-10、环氧氯丙烷30-45、新戊二醇二缩水甘油醚8-15、N-甲基二乙醇胺3-8、十八烷二酸4-9、5-氨基间苯二甲酸3-7、异丁酸5-10、二甲苯15-20。/n

【技术特征摘要】
1.一种高荧光能力的聚酯树脂，其特征在于，所述的聚酯树脂由以下摩尔份数的原料为主料高温缩聚制备而成，各组分的摩尔份数为：三聚氰胺3-5、对甲基苯磺酰胺5-10、环氧氯丙烷30-45、新戊二醇二缩水甘油醚8-15、N-甲基二乙醇胺3-8、十八烷二酸4-9、5-氨基间苯二甲酸3-7、异丁酸5-10、二甲苯15-20。


2.如权利要求1所述的聚酯树脂，其特征在于，所述聚酯树脂在制备过程中，还采用了第一催化剂和第二催化剂，所述的第一催化剂为三苯基甲基溴化膦，用量为环氧氯丙烷原料质量的0.05-0.1％；
第二催化剂为单丁基氧化锡，用量为原料总质量的0.15-0.25％。


3.如权利要求1所述的聚酯树脂，其特征在于，所述聚酯树脂在制备过程中，还采用了抗氧剂四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯，用量为所述原料总质量的0.2-0.5％。


4.如权利要求1～3中任一项所述的聚酯树脂，其特征在于，所述聚酯树脂的制备方法如下：
(1)将配方量的新戊二醇二缩水甘油醚、环氧氯丙烷及第一催化剂加入反应釜中，再加入配方量的三聚氰胺及对甲基苯磺酰胺，室温下搅拌均匀后，以8-10℃/h的升温速率从室温缓慢升温至70-75℃，并保温反应1-2h，然后以13-15℃/h升温速率升温至100-105℃再次反应0.5-1h；
(2)待体系的粘度于25℃下检测时达到9000mPa·s以上时，加入配方量的N-甲基二乙醇胺、十八烷二酸及第二催化剂，以14-16℃的升温速率逐渐升温至210℃，然后继续保温聚合反应1-3h；
(3)待聚合物的酸值低于25mgKOH/g时，加入配方量的抗氧剂，同时启动真空系统，真空度保持在-0.098～-0.095Mpa之间，在210-215℃真空反应1-2h以促使聚酯树脂进一步缩聚；
(4)待聚合物的酸值低于12mgKOH/g，停止抽真空，加入配方量的5-氨基间苯二甲酸，继续进行聚合反应，并以5-7℃/h的升温速率升温至230℃，然后保温反应2-4h；
(5)待聚合物的酸值在35-42mgKOH/g时，...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈君，徐友楼，鲍文鑫，吴有军，
申请(专利权)人：安徽鑫友高分子新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34