一种快速聚合型聚酯树脂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种快速聚合型聚酯树脂及其制备方法。该聚酯树脂主要使用三羟甲基丙烷、山梨醇、己二酸酐、烯丙基聚乙二醇、新戊二醇、1,1

【技术实现步骤摘要】
一种快速聚合型聚酯树脂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及粉末涂料领域，尤其涉及一种快速聚合型聚酯树脂及其制备方法，及其在TGIC体系粉末涂料中的应用。

技术介绍

[0002]粉末涂料由于具有优良的综合性能及环保特点，近年来发展较快。而粉末涂料体系中最主要的就是聚酯树脂，目前粉末涂料用聚酯树脂的合成时间一般较长，单釜反应时长一般在20h左右，不仅影响了反应釜的使用效率，影响了公司产能，而且长时间的高温聚合(一般在230
‑
245℃)对能耗需求也是非常的大，因此，单釜聚合时间过长是制约行业发展的一个重要问题，各家都希望能够有效降低聚合反应时间，实现聚酯树脂的高效率、快速聚合，且最终的应用性能还能够达到粉末涂料的应用要求。
[0003]针对这一问题，本专利技术针对粉末涂料中TGIC固化的聚酯树脂品种进行设计研究，结合TGIC三环氧官能度的特点，设计出一种新型聚酯配方，其具有聚合反应时间短，聚合效率高的优点，缩短了聚酯合成的时间，大大提高了生产效率；得到的聚酯产品与TGIC固化后的涂膜的硬度明显高于普通的TGIC体系涂膜，其它性能均可满足TGIC常规粉末涂料的需求。

技术实现思路

[0004]本专利技术主要使用三羟甲基丙烷、山梨醇、己二酸酐、烯丙基聚乙二醇、1,1
‑
环己基二乙酸酐、新戊二醇、间苯二甲酸制备而成。由于本专利技术产品在聚合过程中较多地使用了高官能度的原料如三羟甲基丙烷及山梨醇，同时搭配特殊的大分子原料如烯丙基聚乙二醇及高疏水原料1,1
‑
环己基二乙酸酐，在能够控制其不发生凝胶化的情况下，达到降低聚合反应时间的功能，提高了生产效率；而且己二酸酐及1,1
‑
环己基二乙酸酐的使用不仅由于活性高，加快了酯化反应速度，而且酸酐酯化明显减少了聚合过程中的出水量，加快了反应进程，所需的聚合温度也相对较低，聚合反应温度达到190
‑
205℃即可满足聚合要求，聚合温度降低；而且聚合速度快，所需的聚合时间短，单釜聚合反应时间从20h降低至12h左右，不仅提高了反应釜的效率，而且还具有节约能耗的功能。将得到的聚酯产品与TGIC固化后的涂膜性能均可满足TGIC常规粉末涂料的需求。
[0005]本专利技术涉及一种快速聚合型聚酯树脂，其由包括三羟甲基丙烷、山梨醇、己二酸酐、烯丙基聚乙二醇、新戊二醇、1,1
‑
环己基二乙酸酐在内的原料进行聚合反应制得。
[0006]如上所述一种快速聚合型聚酯树脂，所述原料组成以摩尔份数计包括：
[0007][0008]其还包括一定量的催化剂和抗氧剂。
[0009]其中，催化剂用量为上述主要原料总摩尔量的0.05
‑
0.08％；催化剂优选为钛酸四丁酯；抗氧剂用量为主要原料总摩尔量的0.05
‑
0.07％；抗氧剂优选为为抗氧剂1010。
[0010]本专利技术上述原料均为市售可得，例如烯丙基聚乙二醇型号可以为APEG
‑
500，由江苏海安石油化工厂生产。
[0011]如上所述快速聚合型聚酯树脂的制备方法，包括以下步骤：
[0012]A、将配方量的三羟甲基丙烷、山梨醇、己二酸酐及催化剂加入反应釜中，升温进行酯化聚合反应；
[0013]B、反应1.5
‑
2h时取样检测，聚合物的羟值低于10mgKOH/g时，加入配方量的烯丙基聚乙二醇及新戊二醇，并升温进行扩链聚合反应；
[0014]C、取样检测反应聚合物的酸值，待酸值25
‑
35mgKOH/g时，加入配方量的抗氧剂，启动真空系统，继续进行保温真空缩聚反应；
[0015]D、待聚合物的酸值达到8
‑
13mgKOH/g时，停止真空系统，加入配方量的1,1
‑
环己基二乙酸酐，升温对聚酯树脂进行封端反应；
[0016]E、待反应物的酸值为28
‑
35mgKOH/g时停止反应，趁热高温出料，并冷却聚酯树脂，然后破碎造粒，即可得到聚酯树脂。
[0017]其中，步骤A中，快速升温至120
‑
125℃以充分进行酯化聚合反应；步骤B中，升温至180
‑
190℃进行扩链聚合反应；步骤C中，真空度控制在
‑
0.096至
‑
0.098Mpa；步骤D中，升温至195
‑
205℃对聚酯树脂进行封端反应；步骤E中，用带冷凝水的钢带冷却聚酯树脂。
[0018]例如，一种高效率、快速聚合型聚酯树脂的制备方法，包括以下步骤：
[0019]A、将配方量的三羟甲基丙烷、山梨醇、己二酸酐及催化剂加入反应釜中，快速升温至120
‑
125℃充分进行酯化聚合反应；
[0020]B、由于己二酸酐的反应活性较高，且本环节酯化反应是酸酐开环酯化聚合，几乎无水出来，1.5
‑
2h时取样检测，聚合物的羟值低于10mgKOH/g时，说明多元醇三羟甲基丙烷及山梨醇的羟基基本反应完毕，此时加入配方量的烯丙基聚乙二醇及新戊二醇，并升温至180
‑
190℃进行扩链聚合反应；
[0021]C、取样检测反应聚合物的酸值，待酸值25
‑
35mgKOH/g时，加入配方量的的抗氧剂，启动真空系统，真空度控制在
‑
0.096至
‑
0.098Mpa，继续进行保温真空缩聚反应；
[0022]D、待聚合物的酸值达到8
‑
13mgKOH/g时，停止真空系统，加入配方量的1,1
‑
环己基
二乙酸酐，升温至195
‑
205℃对聚酯树脂进行封端反应；
[0023]E、待反应物的酸值为28
‑
35mgKOH/g时停止反应，趁热高温出料，并用带冷凝水的钢带冷却聚酯树脂，然后破碎造粒，即可得到权利要求1所述的聚酯树脂。
[0024]所得产品外观为无色透明颗粒，酸值为28
‑
35mgKOH/g，软化点为118
‑
128℃。
[0025]本专利技术还涉及如上所述一种快速聚合型聚酯树脂或所述方法得到的快速聚合型聚酯树脂在TGIC固化体系中的应用。
[0026]本专利技术的有益效果：
[0027]由于本专利技术产品在聚合过程中较多地使用了高官能度的原料如三羟甲基丙烷及山梨醇，同时搭配特殊的大分子原料如烯丙基聚乙二醇及高疏水原料1,1
‑
环己基二乙酸酐，在能够控制其不发生凝胶化的情况下，达到降低聚合反应时间的功能，提高了生产效率，而且己二酸酐及1,1
‑
环己基二乙酸酐的使用不仅由于活性高，加快了酯化反应速度，而且酸酐酯化明显减少了聚合过程中的出水量，加快了反应进程，制备聚酯树脂所需的聚合温度也相对较低，聚合反应温度达到190
‑
2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种快速聚合型聚酯树脂，其由包括三羟甲基丙烷、山梨醇、己二酸酐、烯丙基聚乙二醇、新戊二醇、1,1
‑
环己基二乙酸酐在内的原料进行聚合反应制得。2.如权利要求1所述一种快速聚合型聚酯树脂，其特征在于，所述原料组成以摩尔份数计包括：其还包括一定量的催化剂和抗氧剂。3.如权利要求2所述一种快速聚合型聚酯树脂，其特征在于，催化剂用量为主要原料总摩尔量的0.05
‑
0.08％；催化剂优选为钛酸四丁酯。4.如权利要求2所述一种快速聚合型聚酯树脂，其特征在于，抗氧剂用量为主要原料总摩尔量的0.05
‑
0.07％；抗氧剂优选为为抗氧剂1010。5.一种权利要求1
‑
4任一项所述的快速聚合型聚酯树脂的制备方法，包括以下步骤：A、将配方量的三羟甲基丙烷、山梨醇、己二酸酐及催化剂加入反应釜中，升温进行酯化聚合反应；B、反应1.5
‑
2h时取样检测，聚合物的羟值低于10mgKOH/g时，加入配方量的烯丙基聚乙二醇及新戊二醇，并升温进行扩链聚合反应；C、取样检测反应聚合物的酸值，待酸值25
‑
35mgKOH/g时，加入配方量的抗氧剂，启动真空系统，继续进行保温真空缩聚反应；D、待聚合物的酸值达到8
‑...

【专利技术属性】
技术研发人员：江建明，江兴科，朱伟，洪昭武，江维佳，程凯，陈文，
申请(专利权)人：黄山正杰新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：