本发明专利技术涉及一种耐磨抗刮稳定透明聚酯涂料基体的制备方法，包括：（１）二氧化硅前驱体和水加入开口反应器皿中，加入羟基醇和对苯二甲酸二甲酯，溶解形成溶胶，之后加入催化剂，升温；（２）降温至１００－１５０℃，加入羧酸，升温至２００－２５０℃，体系酸值达到８－１２ｍｇＫＯＨ／ｇ、羟值达到９０－１００ｍｇ?ＫＯＨ／ｇ时降温，得到聚酯树脂；（３）溶解聚酯树脂，即得。本发明专利技术简单，原料来源广泛，价格低廉，适合大规模生产；所得涂料制得的涂层有显著的耐磨抗刮特性，且不影响原有的基体透明性；涂层耐刮擦重量大于１０００ｇ，铅笔硬度大于２Ｈ，摆杆硬度大于２００秒，涂层用基体具有良好的稳定性，稳定时间大于１年。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属聚酯涂料的制备领域，特别是涉及一种耐磨抗刮稳定透明聚酯涂料基体的制备方法。
技术介绍
原位溶胶聚合法是一种特殊的原位聚合法，从技术上可以有效实现纳米无机物在 有机基体中的均匀分散，同时更多以化学键的方式实现与基体的复合，克服了传统制备有 机无机纳米杂化材料的方法，特别是共混法所无法解决的问题而逐渐被关注，一直以来被 看好。从聚合制备工艺看，原位溶胶法不仅省去了纳米粒子的制备和修饰等工艺，其制备工 艺并不复杂，为工业化的实现提供了较大的便利和可能性。 中国专利CN1112594A中公开了一种辐射线可光固化的耐磨涂料，该涂料由(A)多 官能团的丙烯酸酯聚合物和(B)硅烷基组合物配置而成。多官能团丙烯酸酯聚合物选自聚 酯丙烯酸酯，环氧丙烯酸酯，尿烷丙烯酸酯及其混合物。硅烷基组合物是由多官能团丙烯酸 酯单体和氨基官能团硅烷形成的Michael加合物与胶体二氧化硅的组合物。该专利技术能够在 该组合物各种限制范围内变化以提供地板涂料，包括防着色，对特殊底物的粘附性和柔软 性等在内的各种性质。但是由于基体本身的特殊限制，该涂料的耐磨性还难以满足高耐磨 场合的需要。中国专利CN1554717A，也存在同样的问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种耐磨抗刮稳定透明聚酯涂料基体的制备 方法，该方法简单，原料来源广泛，价格低廉，适合大规模生产；所得涂料制得的涂层有显著 的耐磨抗刮特性，且不影响原有的基体透明性。 本专利技术的一种，包括 (1)将二氧化硅前驱体和水加入开口反应器皿中，同时加入羟基醇和对苯二甲酸 二甲酯，溶解形成溶胶，然后加入催化剂，缓慢升温至150-220°C ，当精馏塔顶温低于50°C 后降温； (2)上述降温至100-150°C ，然后加入羧酸，缓慢升温至200-250°C ，体系酸值达到8-12mg K0H/g、羟值达到90-100mg KOH/g(根据德国标准DIN EN ISO 2114测定体系的酸值，根据德国标准DIN 53240测定体系的羟值)时降温，得到聚酯树脂； (3)加入溶剂溶解上述聚酯树脂，即得聚酯/硅系化合物杂化涂层基体。 所述步骤(1)中的二氧化硅前驱体为正硅酸四乙醇酯、四甲氧基硅、硅酸钠或氯化硅，其中硅元素的添加量为聚酯基体总量(聚酯基体为所选羟基醇和羧酸反应终产品)的0. 01wt% -5界1%，二氧化硅前驱体与水的摩尔比为1 : 1 8。 所述步骤(1)中的羟基醇为辛戊二醇、丙二醇、一縮二乙二醇、季戊四醇、三羟基 丙烷中的两种及两种以上。 所述步骤(1)中的催化剂为醋酸镁、醋酸锌、醋酸钠、醋酸锑、乙二醇锑、钛酸四正丁酯、C-94、氯化钛中的一种或几种，催化剂用量为聚酯基体总量(聚酯基体为所选羟基醇 和羧酸反应终产品)的10-500卯m。 所述步骤(2)中的羧酸为己二酸、对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸、戊二酸、 琥珀酸、均苯四甲酸中的两种及两种以上。 所述步骤(3)中的涂层基体中总羟基数与总羧基数的摩尔比为O. 8-1. 5 : 1，固含 量为30wt% 70wt%。 所述步骤(3)中的溶剂为甲苯、二甲苯、乙酸丁酯、乙酸乙酯、丙酮、三氯甲烷、酒 精中的一种或几种。 所述的二氧化硅前驱体为正硅酸四乙酯，按照硅元素含量为1.0wt^添加到反应 器皿中，同时添加为正硅酸四乙酯4倍摩尔比的水，1.5mol对苯二甲酸二甲酯，6. 3mol辛戊 二醇和1.5mol季戊四醇，加热至100-15(TC使其完全溶解，随后添加0. lg催化剂醋酸镁，羧 酸为6. 5mo1间苯二甲酸禾口 1. 2mo1均苯四甲酸。 所述的二氧化硅前驱体为正硅酸四乙酯，按照硅元素含量为2. Owt^添加到反应 器皿中，同时添加为正硅酸四乙酯4倍摩尔比的水，1.5mol对苯二甲酸二甲酯，6. 3mol辛戊 二醇和1. 5mo1三羟甲基丙烷，加热至100-15(TC使其完全溶解，随后添加0. lg催化剂醋酸 锌，羧酸为6. 5mo1间苯二甲酸和1. 2mo1均苯四甲酸。 *^效果 (1)本专利技术的制备方法简单，原料来源广泛，价格低廉，对原聚酯制备工艺改变小， 反应速率加快，生产效率提高，适合大规模生产； (2)本专利技术所得涂料制得的涂层具有显著的耐磨抗刮特性，且不影响原有的基体 透明性；涂层耐刮擦重量大于1000g，铅笔硬度大于2H，摆杆硬度大于200秒，涂层用基体具 有良好的稳定性，稳定时间大于1年。具体实施例方式下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术。应理解，这些实施例仅用于说明本专利技术 而不用于限制本专利技术的范围。此外应理解，在阅读了本专利技术讲授的内容之后，本领域技术人 员可以对本专利技术作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定 的范围。 实施例1 将前驱体正硅酸四乙酯按照硅元素含量为1. Owt^的重量添加到反应器皿中，同 时添加4倍摩尔比的水，1. 5mo1对苯二甲酸二甲酯，6. 3mo1辛戊二醇和1. 5mo1季戊四醇于 反应器皿中，加热至100-15(TC使其完全溶解，随后添加约0. lg催化剂醋酸镁，逐渐升温至 200°C ，反应至精馏塔顶温度低于50°C时，降温直至120°C 。然后添加间苯二甲酸6. 5mo 1 、己 二酸2mo1缓慢升温至250°C，当体系中酸值测试在8_12mg K0H/g、羟值达到90-100mgK0H/ g时降温至13(TC，得到聚酯树脂；加入二甲苯和乙酸乙酯混合溶剂(m(二申苯)m"gg丁酷)= 1 : 1)溶解获得聚酯涂层基体，调节使其固含量为50wt^。对涂层基体进行涂膜测试。 实施例2 将前驱体正硅酸四乙酯按照硅元素含量为2. Owt^的重量添加到反应器皿中，同 时添加4倍摩尔比的水，1. 5mo1对苯二甲酸二甲酯，6. 3mo1辛戊二醇和1. 5mo1三羟甲基丙烷于反应器皿中，加热至100-15(TC使其完全溶解，随后添加约0. lg催化剂醋酸锌，逐渐 升温至20(TC，反应至精馏塔顶温度低于5(TC时，降温直至120°C。然后添加间苯二甲酸 6. 5mol、均苯四甲酸1. 2mo1缓慢升温至250°C，当体系中酸值测试在8_12mg KOH/g、羟值 达到90-100mg KOH/g时降温至13(TC，得到聚酯树脂；加入二甲苯和乙酸丁酯酯混合溶剂 (m(丙M) : m(siw^) = l : 1)溶解获得聚酯涂层基体，调节使其固含量为50wt^。对涂层 基体进行涂膜测试。 实施例3 将前驱体正硅酸四乙酯按照硅元素含量为4. Owt^的重量添加到反应器皿中，同 时添加4倍摩尔比的水，1. 5mo1对苯二甲酸二甲酯，6. 3mo1辛戊二醇和1. 5mo1三羟甲基 丙烷于反应器皿中，加热至100-15(TC使其完全溶解，随后添加约0. lg催化剂醋酸锌，逐渐 升温至20(TC，反应至精馏塔顶温度低于5(TC时，降温直至120°C。然后添加间苯二甲酸 6. 5mol、均苯四甲酸1. 2mo1缓慢升温至250°C，当体系中酸值测试在8_12mg K0H/g、羟值 达到90-100mg K0H/g时降温至13(TC，得到聚酯树脂；加入二甲苯和乙酸丁酯酯混合溶剂 (m(二申苯)m"酸T酷)=1 : 1)溶解获得聚酯涂层基体，调节本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种耐磨抗刮稳定透明聚酯涂料基体的制备方法，包括： （１）将二氧化硅前驱体和水加入开口反应器皿中，同时加入羟基醇和对苯二甲酸二甲酯，溶解形成溶胶，然后加入催化剂，缓慢升温至１５０－２２０℃，当精馏塔顶温低于５０℃后降温； （２）上述降温至１００－１５０℃，然后加入羧酸，缓慢升温至２００－２５０℃，体系酸值达到８－１２ｍｇＫＯＨ／ｇ、羟值达到９０－１００ｍｇＫＯＨ／ｇ时降温，得到聚酯树脂； （３）加入溶剂溶解上述聚酯树脂，即得聚酯／硅系化合物杂化涂层基体。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：俞昊，赵宏鑫，孙宾，朱美芳，陈彦模，张瑜，
申请(专利权)人：东华大学，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]
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