專(zhuān)利名稱(chēng)：一種低粘度超流平聚酯樹(shù)脂及其合成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于化工領(lǐng)域，涉及聚酯合成，尤其是一種低粘度超流平聚酯樹(shù)脂及其合成方法。
背景技術(shù)：
隨著人們審美觀的提高，市場(chǎng)對(duì)粉末涂料涂膜外觀的要求越來(lái)越高。要想達(dá)到一種超流平的效果，必須要有相應(yīng)的材料來(lái)作保證。除了選用上好的流平劑、增光劑、消泡劑以外，還必須有上好的樹(shù)脂來(lái)滿(mǎn)足。一般廠(chǎng)家生產(chǎn)的聚酯樹(shù)脂粘度在80_90mPa. s(175° )，有的甚至高達(dá)130mPa.s(175° )，玻璃化溫度(Tg值)在55°左右；而要滿(mǎn)足超流平的效果，需要60mPa.s (175 ° )，甚至更低粘度的聚酯樹(shù)脂，一般情況下粘度降低，玻璃化溫度也跟著降低，嚴(yán)重時(shí)會(huì)在夏季產(chǎn)生結(jié)塊現(xiàn)象，使做出的粉末涂料的儲(chǔ)存穩(wěn)定下降，因此，粘度在60mPa.s (175° )、玻璃化溫度(Tg值)在50° -60°而且不結(jié)塊的聚酯樹(shù)脂成為各聚酯樹(shù)脂廠(chǎng)家追求的目標(biāo)。聚酯切片本 來(lái)不是用于粉末涂料行業(yè)，而是生于生產(chǎn)纖維、塑料瓶等產(chǎn)業(yè)，價(jià)格低廉且取材方便，用聚酯切片合成聚酯樹(shù)脂可以大大降低粉末涂料的生產(chǎn)成本，同時(shí)提高粉末涂料的物理化學(xué)性能，具有很好的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)價(jià)值。通過(guò)公開(kāi)專(zhuān)利文獻(xiàn)檢索，發(fā)現(xiàn)如下兩篇公開(kāi)專(zhuān)利文獻(xiàn)1、一種高固低粘的納米復(fù)合聚酯樹(shù)脂及其制備方法(CN1635025)，采用表面帶羥基的粒徑10 - 150nm的二氧化硅溶膠，與多元醇、二元羧酸共混后采用熔融原位聚合法合成分子量 1000 - 5000、羥值 80 - 200mgK0H/g、固含量大于 95wt%、粘度 800 — 2000mPa. s的高固低粘的納米二氧化硅復(fù)合聚酯樹(shù)脂，納米二氧化硅含量是納米二氧化硅復(fù)合聚酯樹(shù)脂量的I 15wt%。采用本發(fā)明提供的制備方法得到的高固體分、低粘度、單分散、高二氧化硅濃度的納米二氧化硅復(fù)合聚酯樹(shù)脂，可用作涂層材料的原料。2、一種雙組分阻燃型低粘度不飽和聚酯樹(shù)脂及其制備方法(CN102181014A)，由二元醇與二元酸/酸酐的縮聚反應(yīng)制備得到，在反應(yīng)中通過(guò)加入交聯(lián)劑、阻燃劑達(dá)到降低樹(shù)脂粘度，提高材料強(qiáng)度以及阻燃的目的，使得該不飽和聚酯樹(shù)脂能夠作為煤礦等地下工程的破碎圍巖和松散煤巖體的注漿加固材料。通過(guò)技術(shù)特征對(duì)比，上述兩篇公開(kāi)專(zhuān)利文獻(xiàn)與本專(zhuān)利申請(qǐng)不相同。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于克服現(xiàn)有粉末涂料中聚酯組分流平不足的情況，提供一種低粘度超流平聚酯樹(shù)脂及其合成方法，該聚酯樹(shù)脂由聚酯切片與酸酐通過(guò)酯化反應(yīng)合成制作粉末涂料，所制粉末涂料具有極佳的流平性能和良好的機(jī)械性能。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是一種低粘度超流平聚酯樹(shù)脂，其原料構(gòu)成及重量份數(shù)分別為
聚酯切片1000--1TOu
偏苯:二酸酐80—200
催化劑5—8
二甲苯溶劑300 而且，所述聚酯切片為對(duì)苯二甲酸乙二醇或新戊二醇酯。而且，所述偏苯三酸酐為工業(yè)級(jí)偏苯三酸酐。而且，所述催化劑為 實(shí)驗(yàn)級(jí)二丁基氧化錫。而且，所述二甲苯溶劑為市售工業(yè)級(jí)化學(xué)純度溶劑。一種低粘度超流平聚酯樹(shù)脂的合成方法，步驟是⑴在配有攪拌器、分餾柱、水分離器和氮?dú)馊肟诘娜廴诟性谡婵昭b態(tài)下抽入二甲苯溶劑，并加入聚酯切片總量的25-35%，并啟動(dòng)攪拌器，同時(shí)緩慢升溫，并從反應(yīng)釜底部充入氮?dú)獗Ｗo(hù)，待釜內(nèi)升至160度時(shí)，切片全部熔融，恒溫并抽負(fù)壓回收二甲苯溶劑，同時(shí)停止充氮?dú)?；抽?fù)壓0. 8-0. 9Mpa維持半小時(shí)，觀察視鏡中無(wú)二甲苯溶蒸餾物流出時(shí)，證明回收結(jié)束；破真空，同時(shí)分批加入聚酯切片，繼續(xù)熔融，使熔融釜內(nèi)物料的總重量增加到1000-1800公斤，維持溫度和充氮?dú)獗Ｗo(hù)；⑵將氮?dú)饫^續(xù)充入熔融釜，加壓至0. 2MPa以把熔融物壓至酯化反應(yīng)釜，不要全部轉(zhuǎn)移，保留熔融物總量的25-35%待繼續(xù)熔融切片用，酯化反應(yīng)釜中熔融物在攪拌情況下升溫到200°C _220°C，加入偏苯三酸酐，并加入二丁基氧化錫催化劑，抽負(fù)壓維持度真空度
0.9Pa—0. 8Pa脫水，保溫一小時(shí)維持酯化反應(yīng)，得到酸值為30—45mgK0H/g的聚酯樹(shù)脂；⑶最后撤出真空，降溫到170°C，放料押片包裝即可。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是1、本發(fā)明采用低廉的聚酯切片為原料，合成過(guò)程無(wú)工業(yè)三廢污染，合成過(guò)程半聯(lián)動(dòng)，適合大批量不間斷生產(chǎn)；為做到低粘度不結(jié)塊，采用了降低真空度的辦法來(lái)使酯化反應(yīng)溫度從250° C下降到200° C，大大降低了高溫狀態(tài)副反應(yīng)的發(fā)生，使分子量更均勻，分子更趨向線(xiàn)性，最大限度減少支鏈反應(yīng)，不使生成體型分子，從而降低了粘度，達(dá)到超流平效果。2、本發(fā)明采用一步酯化反應(yīng)，用偏苯三酸酐封端，合成的聚酯樹(shù)脂具有較低的熔融黏度和相對(duì)較高的玻璃化溫度，通過(guò)和環(huán)氧樹(shù)脂搭配可以得到表面效果很好的涂層，并且具有優(yōu)良的機(jī)械性能。3、本發(fā)明所合成的聚酯樹(shù)脂的玻璃化溫度在50° -60°，可以使粉末涂料有更好的儲(chǔ)存性，尤其避免了粉末涂料在夏季結(jié)塊的現(xiàn)象發(fā)生。
具體實(shí)施例方式下面通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳述，以下實(shí)施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。一種低粘度超流平聚酯樹(shù)脂，其原料構(gòu)成組分及其重量份數(shù)分別為聚酯切片1000--1500
偏苯三酸酐80--200
催化劑(二丁基氧化錫)5—8
二甲苯溶劑300。—種低粘度聚酯樹(shù)脂的合成方法，步驟是第一步半聯(lián)動(dòng)連續(xù)生產(chǎn)法在配有攪拌器、分餾柱、水分離器和氮?dú)馊肟诘娜廴诟?，在真空裝態(tài)下抽入二甲苯溶劑300kg，加入300kg — 500kg的聚酯切片并啟動(dòng)攪拌器，同時(shí)緩慢升溫，并從反應(yīng)釜底部充入氮?dú)獗Ｗo(hù)(屬于常壓保護(hù))，以驅(qū)趕反應(yīng)釜中少量空氣，防止氧化變色；待釜內(nèi)溫度升至160度左右時(shí)，切片全部熔融，恒溫并抽負(fù)壓回收二甲苯溶劑，同時(shí)停止充氮?dú)狻３樨?fù)壓0. 8-0. 9Mpa維持半小時(shí)，觀察視鏡中無(wú)二甲苯溶蒸餾物流出時(shí)，證明回收結(jié)束；破真空，同時(shí)分兩次加入聚酯切片，繼續(xù)熔融，使熔融釜內(nèi)物料的總重量增加到1000----1800公斤，維持溫度和充氮?dú)獗Ｗo(hù)。這種熔化聚酯切片的好處在于不會(huì)在反應(yīng)釜內(nèi)焦化，能使切片較好地熔融，為做出優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品提供可能。第二步酯化反應(yīng)將氮?dú)饫^續(xù)充入熔融釜，加壓至0. 2MPa把熔融物壓至酯化反應(yīng)釜，不要全部轉(zhuǎn)移，保留300-500公斤待繼續(xù)熔融切片用，酯化反應(yīng)釜中物料在攪拌情況下升溫到2000C —22(TC，加入偏苯三酸酐80200kg (上海盛達(dá)鑫化工生產(chǎn))，并加入二丁基氧化錫催化劑(南通艾德化工生產(chǎn))5—8kg，抽負(fù)壓維持度真空度0. 9Pa-0. 8Pa脫水，保溫一小時(shí)維持酯化反應(yīng)，得到酸值為30 —45mgK0H/g的聚酯樹(shù)脂。第三步最后撤出真空，降溫到170°C，放料押片包裝即可。所得聚酯的Tg=50。一60。，粘度58_63mPa. s (175。)。技術(shù)指標(biāo)I)，外觀白色或淺黃色透明固體；2)，固含量彡 99. 5% ;3)，軟化點(diǎn)90。一105。4)，粘度58_63mPa. s(175。)實(shí)際應(yīng)用效果經(jīng)過(guò)近一年來(lái)在我們公司粉末涂料廠(chǎng)實(shí)際應(yīng)用，該聚酯性能優(yōu)異，確實(shí)在涂膜流平性能上幫助很大，涂層光潔飽滿(mǎn)，符合項(xiàng)目要求，獲得客戶(hù)認(rèn)可。
權(quán)利要求
1.一種低粘度超流平聚酯樹(shù)脂，其特征在于其原料構(gòu)成及重量份數(shù)分別為聚酯切片1000--1500偏苯三酸酐80—200催化劑5—8二甲苯溶劑300。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低粘度超流平聚酯樹(shù)脂，其特征在于所述聚酯切片為對(duì)苯二甲酸乙二醇或新戊二醇酯。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低粘度超流平聚酯樹(shù)脂，其特征在于所述偏苯三酸酐為工業(yè)級(jí)偏苯三酸酐。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低粘度超流平聚酯樹(shù)脂，其特征在于所述催化劑為實(shí)驗(yàn)級(jí)二丁基氧化錫。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低粘度超流平聚酯樹(shù)脂，其特征在于所述二甲苯溶劑為市售工業(yè)級(jí)化學(xué)純度溶劑。
6.一種如權(quán)利要求1所述的低粘度超流平聚酯樹(shù)脂的合成方法，其特征在于步驟是 ⑴在配有攪拌器、分餾柱、水分離器和氮?dú)馊肟诘娜廴诟性谡婵昭b態(tài)下抽入二甲苯溶劑，并加入聚酯切片總量的25-35%，并啟動(dòng)攪拌器，同時(shí)緩慢升溫，并從反應(yīng)釜底部充入氮?dú)獗Ｗo(hù)，待釜內(nèi)升至160度時(shí)，切片全部熔融，恒溫并抽負(fù)壓回收二甲苯溶劑，同時(shí)停止充氮?dú)猓怀樨?fù)壓0. 8-0. 9Mpa維持半小時(shí)，觀察視鏡中無(wú)二甲苯溶蒸餾物流出時(shí)，證明回收結(jié)束；破真空，同時(shí)分批加入聚酯切片，繼續(xù)熔融，使熔融釜內(nèi)物料的總重量增加到1000-1800公斤，維持溫度和充氮?dú)獗Ｗo(hù)；⑵將氮?dú)饫^續(xù)充入熔融釜，加壓至0. 2MPa以把熔融物壓至酯化反應(yīng)釜，不要全部轉(zhuǎn)移，保留熔融物總量的25-35%待繼續(xù)熔融切片用，酯化反應(yīng)釜中熔融物在攪拌情況下升溫到200°C _220°C，加入偏苯三酸酐，并加入二丁基氧化錫催化劑，抽負(fù)壓維持度真空度0. 9Pa—0. 8Pa脫水，保溫一小時(shí)維持酯化反應(yīng)，得到酸值為30—45mgK0H/g的聚酯樹(shù)脂；⑶最后撤出真空，降溫到170°C，放料押片包裝即可。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種低粘度超流平聚酯樹(shù)脂及其合成方法，其原料為聚酯切片、二甲苯、偏苯三酸酐，催化劑；制備方法是在加熱和催化劑的作用下,偏苯三酸酐和聚酯切片所帶的醇羥基通過(guò)酯交換反應(yīng)，得到低粘度羧基聚酯樹(shù)脂。本發(fā)明得到的聚酯樹(shù)脂主要用于粉末涂料的原料，該聚酯配以環(huán)氧樹(shù)脂及其他物料混合攪拌，再通過(guò)熔融、混煉、押片、粉碎過(guò)篩，制成熱固性粉末涂料，噴涂后所形成的涂膜，具有良好的流平性能和裝飾性能；尤其是聚酯切片來(lái)源廣泛、價(jià)格低廉，大大節(jié)約了生產(chǎn)成本，開(kāi)啟了其在新領(lǐng)域的應(yīng)用。
文檔編號(hào)C08G63/78GK103059277SQ201210547710
公開(kāi)日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2012年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月17日
發(fā)明者王焱, 石敏生 申請(qǐng)人:天津翔盛粉末涂料有限公司