一種亞光粉末涂料用聚酯樹脂及其制備方法與應(yīng)用
【專利摘要】本發(fā)明屬于粉末涂料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種亞光粉末用聚酯樹脂，并進一步公開其制備方法與應(yīng)用。本發(fā)明所述聚酯樹脂的制備原料包括精對苯二甲酸、新戊二醇、乙二醇、己二酸、偏苯三酸酐、以及聚酯改性酶。本發(fā)明所述聚酯樹脂其自身即具有較好的消光性能，在制備亞光型粉末涂料時，可以按照現(xiàn)有常規(guī)方法即可，無需添加額外的消光劑即可獲得較低的光澤度，達到亞光的效果，而其貯存性能則更是優(yōu)于現(xiàn)有添加了消光劑的粉末涂料。
【專利說明】
一種亞光粉末涂料用聚酯樹脂及其制備方法與應(yīng)用
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明屬于粉末涂料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種亞光粉末涂料用聚酯樹脂，并進一 步公開其制備方法與應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 粉末涂料以其經(jīng)濟、環(huán)保、高效和性能卓越等優(yōu)點，正逐漸替代有機溶劑型涂料， 成為涂料行業(yè)中的重要發(fā)展方向，一直保持著較快的增長速度。聚酯類粉末涂料更以其優(yōu) 異的耐久性、裝飾性和加工成型性等特點，廣泛應(yīng)用于涂裝領(lǐng)域。
[0003] 熱固性聚醋一環(huán)氧型粉末涂料是以聚醋樹脂為主要成膜物質(zhì)，加入環(huán)氧樹脂為固 化劑，輔以流平劑、助劑、顏料填料等組分，經(jīng)混合、熔融等工序加工制成粉末涂料。聚醋一 環(huán)氧型粉末涂料經(jīng)靜電噴涂于磷化后的制件上，在一定的溫度、時間內(nèi)，樹脂熔融、交聯(lián)后 固化成平整、堅硬而又有柔性的涂膜。固化后的涂膜不會因溫度的升高而重新軟化，且該涂 料無溶劑、無污染、100%成膜，既節(jié)省資源，又節(jié)省能源。而粉末涂料固化獲得的涂層則具 有光澤度高、流平性好、漆膜豐滿、顏色淺、耐泛黃性即耐紫外線好等特性?？蓮V泛用于電冰 箱、洗衣機、吸塵器及各種儀表外殼、自行車、鋼窗柵欄、家倶等表面涂裝，與丙烯酸粉末涂 料相比，具有更好的附著力、機械強度和涂裝，施工性能。
[0004] 目前，聚醋--環(huán)氧型粉末涂料的應(yīng)用領(lǐng)域比較廣泛，而不同的應(yīng)用領(lǐng)域也對粉末 涂料的性能提出了不同的要求。亞光粉末涂料即是一種常用于室內(nèi)涂裝的粉末涂料，具有 視覺柔和，涂裝效果休閑、時尚的優(yōu)勢。目前，粉末涂料均是通過添加特殊助劑或混合樹脂 來獲得亞光效果的。其原理是控制不同組分或其中一部分的固化快慢的不同而導(dǎo)致涂膜收 縮不同，進而形成不規(guī)則的表面結(jié)構(gòu)。所謂消光就是利用一定的方法使涂膜表面的光澤度 降下來。結(jié)合涂膜表面光澤產(chǎn)生的機理和影響光澤的因素，人們認為消光就是采用各種手 段，破壞涂膜的光滑性，增大涂膜表面的微觀粗糙度，降低涂膜表面對光線的反射。消光方 法一般分為物理消光和化學(xué)消光兩種方式:物理消光劑是加入消光劑使涂料在成膜過程表 面產(chǎn)生凹凸不平增大對光的散射和減少反射;化學(xué)消光是靠在涂料中引入一些例如聚丙酯 接枝物質(zhì)類能吸收光線的結(jié)構(gòu)或基團來獲得低光澤。
[0005] 但是，目前亞光涂料的制備，無論是添加物理消光劑的物理消光方式還是引入化 學(xué)消光劑的化學(xué)消光方式，雖然其制得涂料的亞光性能較好，但是隨著使用年限的增加，其 消光穩(wěn)定性較差;更重要的是，對于一些室內(nèi)高濕環(huán)境下的使用，整個亞光涂料的耐水性能 更顯其劣勢。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 為此，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種亞光粉末用聚酯樹脂，所述聚酯 樹脂具有較好的耐水性能，所制得粉末涂料具有更為穩(wěn)定的亞光效果，及更適宜于高濕環(huán) 境使用的耐水穩(wěn)定性能；
[0007] 本發(fā)明所要解決的第二個技術(shù)問題在于提供所述聚酯樹脂的制備方法及其應(yīng)用。
[0008] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所述的亞光粉末用聚酯樹脂的制備原料包括:精對 苯二甲酸45-60重量份、新戊二醇20-30重量份、乙二醇5-15重量份、己二酸5-10重量份、偏 苯三酸酐5-10重量份、以及聚酯改性酶3-8重量份。
[0009] 所述聚酯樹脂的制備原料包括:精對苯二甲酸52重量份、新戊二醇25重量份、乙二 醇10重量份、己二酸8重量份、偏苯三酸酐8重量份、以及聚酯改性酶5重量份。
[0010]所述聚酯改性酶包括絲氨酸酯酶、乙醇脫氫酶以及葡糖異構(gòu)酶。所述絲氨酸酯酶、 乙醇脫氫酶以及葡糖異構(gòu)酶均為現(xiàn)有市售產(chǎn)品，各廠家型號之間并無明顯差異。
[0011]所述聚酯改性酶中，所述絲氨酸酯酶、乙醇脫氫酶以及葡糖異構(gòu)酶的重量比為1-3：2-4：1-3〇
[0012] 所述絲氨酸酯酶、乙醇脫氫酶以及葡糖異構(gòu)酶的重量比為2:3:2。
[0013]本發(fā)明還公開了一種制備所述的亞光粉末用聚酯樹脂的方法，包括如下步驟： [0014] (1)在反應(yīng)釜中加入選定量的所述精對苯二甲酸、新戊二醇以及乙二醇，加熱至 180±10°C進行酯化反應(yīng)至水開始生成并餾出，然后逐漸升溫至250±5°C繼續(xù)反應(yīng)至熔融 物變清，待產(chǎn)物酸值達到30_40mgK0H/g視為合格；
[0015] (2)將反應(yīng)釜降溫至220±5°C，并加入選定量的己二酸和偏苯三酸酐繼續(xù)反應(yīng)1-3 小時，至產(chǎn)物酸值為60-70mgK0H/g時視為合格；
[0016] (3)將反應(yīng)釜降溫至190±5°C，并加入選定量的所述聚酯改性酶，繼續(xù)攪拌反應(yīng)1- 3小時，出料即得所需的聚酯樹脂。
[0017] 本發(fā)明還公開了所述的聚酯樹脂用于制備亞光型粉末涂料的用途。
[0018] 所述亞光型粉末涂料為聚酯--環(huán)氧型粉末涂料。
[0019] 本發(fā)明還公開了一種亞光型粉末涂料，所述粉末涂料的制備原料包括:權(quán)利要求 1-5任一所述的聚酯樹脂250-350重量份、環(huán)氧樹脂250-350重量份、Ti0 2150-250重量份、硫 酸鋇150-200重量份、流平劑5_15重量份、安息香2_6重量份。
[0020] 優(yōu)選的，所述粉末涂料的制備原料包括:權(quán)利要求1-5任一所述的聚酯樹脂300重 量份、環(huán)氧樹脂300重量份、Ti〇2200重量份、硫酸鋇180重量份、流平劑10重量份、安息香4重 量份。
[0021] 本發(fā)明所述聚酯樹脂是針對聚酯一環(huán)氧樹脂體系亞光型粉末涂料體系而研發(fā)，其 在現(xiàn)有常規(guī)制備聚酯的原料基礎(chǔ)上，添加了精心篩選的聚酯改性酶對聚酯進行改性處理， 得到的聚酯樹脂其酸值進一步提高，尤其是玻璃化溫度和軟化點進一步提升，所得聚酯樹 脂具有良好的儲存穩(wěn)定性及合適的熔融黏度，具有優(yōu)異的耐水煮性能和沖擊性能以及良好 的流平性。尤其是，本發(fā)明所述聚酯樹脂其自身即具有較好的消光性能，在制備亞光型粉末 涂料時，可以按照現(xiàn)有常規(guī)方法即可，無需添加額外的消光劑即可獲得較低的光澤度，達到 亞光的效果，而其貯存性能則更是優(yōu)于現(xiàn)有添加了消光劑的粉末涂料。
[0022] 更重要的是，經(jīng)本發(fā)明所述聚酯樹脂按照常規(guī)方法制備得到的涂層，除了獲得較 好的亞光效果外，其耐水煮性均在15小時以上，最高能達到20小時，相對于現(xiàn)有技術(shù)中其他 聚酯樹脂制得的粉末涂料，其耐水煮性能大大提升，且本發(fā)明所述聚酯樹脂制得的粉末圖 層經(jīng)長期水煮測試涂層表面仍無變化，耐水煮性能極佳。
【具體實施方式】
[0023] 實施例1
[0024] 本實施例所述的亞光粉末用聚酯樹脂的制備原料包括:精對苯二甲酸45kg、新戊 二醇30kg、乙二醇5kg、己二酸10kg、偏苯三酸酐5kg、以及聚酯改性酶8kg。
[0025] 所述聚酯改性酶包括重量比為3:2:3的絲氨酸酯酶、乙醇脫氫酶以及葡糖異構(gòu)酶。 [0026]本實施例制備所述的亞光粉末用聚酯樹脂的方法，包括如下步驟：
[0027] (1)在反應(yīng)釜中加入選定量的所述精對苯二甲酸、新戊二醇以及乙二醇，加熱至 180±10°C進行酯化反應(yīng)至水開始生成并餾出，然后逐漸升溫至250±5°C繼續(xù)反應(yīng)至熔融 物變清，待產(chǎn)物酸值達到30_40mgK0H/g視為合格；
[0028] (2)將反應(yīng)釜降溫至220±5°C，并加入選定量的己二酸和偏苯三酸酐繼續(xù)反應(yīng)1-3 小時，至產(chǎn)物酸值為60-70mgK0H/g時視為合格；
[0029] (3)將反應(yīng)釜降溫至190±5°C，并加入選定量的所述聚酯改性酶，繼續(xù)攪拌反應(yīng)1- 3小時，得到外觀為淡黃色透明固體，出料即得所需的聚酯樹脂。
[0030] 實施例2
[0031]本實施例所述的亞光粉末用聚酯樹脂的制備原料包括:精對苯二甲酸60kg、新戊 二醇20kg、乙二醇15kg、己二酸5kg、偏苯三酸酐I Okg、以及聚酯改性酶3kg。
[0032] 所述聚酯改性酶包括重量比為1:4:1的絲氨酸酯酶、乙醇脫氫酶以及葡糖異構(gòu)酶。
[0033]本實施例制備所述的亞光粉末用聚酯樹脂的方法與實施例1相同。
[0034] 實施例3
[0035]本實施例所述的亞光粉末用聚酯樹脂的制備原料包括:精對苯二甲酸52kg、新戊 二醇25kg、乙二醇I Okg、己二酸8kg、偏苯三酸酐8kg、以及聚酯改性酶5kg。
[0036] 所述聚酯改性酶包括重量比為2:3:2的絲氨酸酯酶、乙醇脫氫酶以及葡糖異構(gòu)酶。
[0037] 本實施例制備所述的亞光粉末用聚酯樹脂的方法與實施例1相同。
[0038] 實施例4
[0039]本實施例所述的亞光粉末用聚酯樹脂的制備原料包括:精對苯二甲酸58kg、新戊 二醇28kg、乙二醇8kg、己二酸9kg、偏苯三酸酐6kg、以及聚酯改性酶6kg。
[0040] 所述聚酯改性酶包括重量比為2:3:2的絲氨酸酯酶、乙醇脫氫酶以及葡糖異構(gòu)酶。
[0041 ]本實施例制備所述的亞光粉末用聚酯樹脂的方法與實施例1相同。
[0042] 實施例5
[0043]本實施例所述的亞光粉末用聚酯樹脂的制備原料包括:精對苯二甲酸56kg、新戊 二醇22kg、乙二醇12kg、己二酸6kg、偏苯三酸酐9kg、以及聚酯改性酶4kg。
[0044] 所述聚酯改性酶包括重量比為2:3:2的絲氨酸酯酶、乙醇脫氫酶以及葡糖異構(gòu)酶。
[0045] 本實施例制備所述的亞光粉末用聚酯樹脂的方法與實施例1相同。
[0046] 對比例1-3
[0047]對比例1-3所述的亞光粉末用聚酯樹脂的制備原料及比例分別與實施例1-3相同， 其區(qū)別僅在于，不添加所述的聚酯改性酶。
[0048] 對比例4
[0049] 本對比例所述的亞光粉末用聚酯樹脂的制備原料及比例與實施例3相同，其區(qū)別 僅在于，所述聚酯改性酶僅為絲氨酸酯酶。
[0050] 對比例5
[0051] 本對比例所述的亞光粉末用聚酯樹脂的制備原料及比例與實施例3相同，其區(qū)別 僅在于，所述聚酯改性酶僅為乙醇脫氫酶。
[0052] 對比例6
[0053]本對比例所述的亞光粉末用聚酯樹脂的制備原料及比例與實施例3相同，其區(qū)別 僅在于，所述聚酯改性酶僅為葡糖異構(gòu)酶。
[0054]應(yīng)用實施例1
[0055] 本應(yīng)用例所述亞光型粉末涂料的制備原料包括:實施例1中制備的所述聚酯樹脂 250kg、環(huán)氧樹脂250kg、Ti02150kg、硫酸鋇200kg、流平劑5kg、安息香6kg。
[0056] 取上述原料混勻，用螺桿擠出機分別擠出、壓片、破碎，然后將片料粉碎過篩制成 粉末涂料。粉末涂料采用靜電噴槍噴涂在經(jīng)表面磷化處理后的金屬板上，經(jīng)200°C/10_ 15min固化，即得涂料涂層。
[0057]應(yīng)用實施例2
[0058]本應(yīng)用例所述亞光型粉末涂料的制備原料包括:實施例2中制備的所述聚酯樹脂 350kg、環(huán)氧樹脂350kg、Ti02250kg、硫酸鋇150kg、流平劑15kg、安息香2kg。
[0059] 取上述原料混勻，用螺桿擠出機分別擠出、壓片、破碎，然后將片料粉碎過篩制成 粉末涂料。粉末涂料采用靜電噴槍噴涂在經(jīng)表面磷化處理后的金屬板上，經(jīng)200°C/10_ 15min固化，即得涂料涂層。
[0060] 應(yīng)用實施例3
[0061] 本應(yīng)用例所述亞光型粉末涂料的制備原料包括:實施例3中制備的所述聚酯樹脂 300kg、環(huán)氧樹脂300kg、Ti〇2200kg、硫酸鋇180kg、流平劑IOkg、安息香4kg。
[0062] 取上述原料混勻，用螺桿擠出機分別擠出、壓片、破碎，然后將片料粉碎過篩制成 粉末涂料。粉末涂料采用靜電噴槍噴涂在經(jīng)表面磷化處理后的金屬板上，經(jīng)200°C/10_ 15min固化，即得涂料涂層。
[0063] 應(yīng)用對比例1-6
[0064]所述應(yīng)用對比例1-6中所制備的粉末涂料，其制備原料及比例分別于所述應(yīng)用實 施例3相同，其區(qū)別僅在于，所述聚酯樹脂分別取自對比例1-6中制備的聚酯樹脂。
[0065] 應(yīng)用對照例
[0066]本應(yīng)用對照例所述亞光型粉末涂料的制備原料包括:實施例3中制備的所述聚酯 樹脂300kg、環(huán)氧樹脂300kg、Ti〇2200kg、硫酸鋇180kg、流平劑10kg、安息香4kg，物理消光劑 (Malt agent T360)10kg。
[0067]取上述原料混勻，用螺桿擠出機分別擠出、壓片、破碎，然后將片料粉碎過篩制成 粉末涂料。粉末涂料采用靜電噴槍噴涂在經(jīng)表面磷化處理后的金屬板上，經(jīng)200°C/10_ 15min固化，即得涂料涂層。
[0068] 實驗例
[0069] 1、聚酯的性能檢測
[0070] 按照現(xiàn)有常規(guī)標(biāo)準(zhǔn)方法對上述實施例1-5及對比例1-6中制得的聚酯樹脂的性能 進行檢測，檢測指標(biāo)包括酸值、玻璃化溫度、軟化點、及粘度值（175 °C旋轉(zhuǎn)粘度CP)，檢測結(jié) 果見下表1。
[0071] 表1聚酯的性能檢測
[0073]可見，本發(fā)明所述聚酯，在添加了精心篩選的聚酯改性酶對聚酯進行改性處理，得 到的聚酯樹脂其酸值進一步提高，尤其是玻璃化溫度和軟化點進一步提升，所得聚酯樹脂 的性能進一步提尚。
[0074] 2、粉末涂料的性能檢測
[0075]取本發(fā)明應(yīng)用實施例1-5中、應(yīng)用對比例1-6及應(yīng)用對照例中制得的粉末涂料制得 涂層后，再進行各種性能檢測。檢測性能包括抗沖擊性能、光澤度以及貯存穩(wěn)定性，具體測 試結(jié)果見下表2。
[0076]表2涂層的性能檢測
[0078]檢測數(shù)據(jù)顯示，本發(fā)明所述聚酯樹脂其自身即具有較好的消光性能，因此，在制備 所需亞光涂料時，無需再額外添加消光劑即可以獲得較低的光澤度，完全滿足室內(nèi)涂裝之 需要。而現(xiàn)有技術(shù)中常規(guī)的添加物理消光劑所獲得的涂層，雖然其亞光性能較好，但其貯存 性能則略顯欠缺，影響其使用效果。
[0079] 3、涂層耐水煮性能測定
[0080]將本發(fā)明應(yīng)用實施例1-3、應(yīng)用對比例1-6以及應(yīng)用對照例中制成的粉末涂料，采 用現(xiàn)有技術(shù)中常用的高壓靜電噴涂的方法噴涂，于200°C固化20分鐘得到所述聚酯粉末涂 層。
[0081]按照Qualicoat 12thd的標(biāo)準(zhǔn)測試方法對上述各樣品所得涂層進行耐水煮測試，具 體為:將涂層樣本置于l〇〇°C下沸騰的去離子水中煮，選擇在水煮不同的時間后取出涂層樣 本，冷卻至室溫，在表面用一個膠帶粘上，確保其表面的空氣氣泡不超過2個，一分鐘后以 45°角快速而均勻地拉去膠帶后沒有任何缺陷或剝離，且顏色沒有明顯變化。各涂層的耐水 煮性能結(jié)果如表3所示：
[0082]表3所述各涂層的耐水煮性能
L〇〇84」從表3中扣以宥出，經(jīng)本友明所述聚酯樹脂按照常規(guī)萬法制備得到的徐層，除/獲 得較好的亞光效果外，其耐水煮性均在15小時以上，最高能達到20小時，相對于現(xiàn)有技術(shù)中 其他聚酯樹脂制得的粉末涂料，其耐水煮性能大大提升，且本發(fā)明所述聚酯樹脂制得的粉 末圖層經(jīng)長期水煮測試涂層表面仍無變化，耐水煮性能極佳。
[0085]顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而并非對實施方式的限定。對 于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或 變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或 變動仍處于本發(fā)明創(chuàng)造的保護范圍之中。
【主權(quán)項】
1. 一種亞光粉末涂料用聚酯樹脂，其特征在于，所述聚酯樹脂的制備原料包括:精對苯 二甲酸45-60重量份、新戊二醇20-30重量份、乙二醇5-15重量份、己二酸5-10重量份、偏苯 三酸酐5-10重量份、以及聚酯改性酶3-8重量份。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的亞光粉末涂料用聚酯樹脂，其特征在于，所述聚酯樹脂的制備 原料包括:精對苯二甲酸52重量份、新戊二醇25重量份、乙二醇10重量份、己二酸8重量份、 偏苯三酸酐8重量份、以及聚酯改性酶5重量份。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的亞光粉末涂料用聚酯樹脂，其特征在于，所述聚酯改性酶 包括絲氨酸酯酶、乙醇脫氫酶以及葡糖異構(gòu)酶。4. 根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項所述的亞光粉末涂料用聚酯樹脂，其特征在于，所述聚酯改 性酶中，所述絲氨酸酯酶、乙醇脫氫酶以及葡糖異構(gòu)酶的重量比為1-3:2-4:1-3。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的亞光粉末涂料用聚酯樹脂，其特征在于，所述絲氨酸酯酶、乙 醇脫氫酶以及葡糖異構(gòu)酶的重量比為2:3:2。6. -種制備權(quán)利要求1-5任一所述的亞光粉末涂料用聚酯樹脂的方法，其特征在于，包 括如下步驟： (1) 在反應(yīng)釜中加入選定量的所述精對苯二甲酸、新戊二醇以及乙二醇，加熱至180土 l〇°C進行酯化反應(yīng)至水開始生成并餾出，然后逐漸升溫至250±5°C繼續(xù)反應(yīng)至熔融物變 清，待產(chǎn)物酸值達到30_40mgK0H/g視為合格； (2) 將反應(yīng)釜降溫至220±5°C，并加入選定量的己二酸和偏苯三酸酐繼續(xù)反應(yīng)1-3小 時，至產(chǎn)物酸值為60-70mgK0H/g時視為合格； (3) 將反應(yīng)釜降溫至190±5°C，并加入選定量的所述聚酯改性酶，繼續(xù)攪拌反應(yīng)1-3小 時，出料即得所需的聚酯樹脂。7. 權(quán)利要求1-5任一所述的聚酯樹脂用于制備亞光型粉末涂料的用途。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的用途，其特征在于，所述亞光型粉末涂料為聚酯一環(huán)氧型粉末 涂料。9. 一種亞光型粉末涂料，其特征在于，所述粉末涂料的制備原料包括:權(quán)利要求1-5任 一所述的聚酯樹脂250-350重量份、環(huán)氧樹脂250-350重量份、Ti0 2150-250重量份、硫酸鋇 150-200重量份、流平劑5_15重量份、安息香2_6重量份。10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的亞光型粉末涂料，其特征在于，所述粉末涂料的制備原料包 括:權(quán)利要求1-5任一所述的聚酯樹脂300重量份、環(huán)氧樹脂300重量份、Ti0 2200重量份、硫 酸鋇180重量份、流平劑10重量份、安息香4重量份。
【文檔編號】C08G63/91GK105860047SQ201610422290
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年6月14日
【發(fā)明人】周勇, 譚衛(wèi)東, 汪利華, 洪昭武, 鄭南平, 吳澤凱
【申請人】黃山市徽州康佳化工有限責(zé)任公司