本發(fā)明屬于有機(jī)高分子化合物技術(shù)領(lǐng)域，具體是指一種耐高溫粉末涂料用聚酯樹脂及其制備方法。
背景技術(shù)：
粉末涂料是一種無(wú)揮發(fā)溶劑的固體粉末狀涂料，具有無(wú)溶劑、低污染、材料利用率高、能量消耗低等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于家用電器、機(jī)械設(shè)備、防腐管道和建筑材料技術(shù)領(lǐng)域。粉末涂料利用樹脂與固化劑加熱后發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，形成不熔的堅(jiān)硬涂層，溫度高時(shí)，該涂層只能發(fā)生分解，而不會(huì)像熱塑性樹脂涂層那樣發(fā)生軟化，因而具有較強(qiáng)的機(jī)械性能。
聚酯樹脂粉末涂料與其他類型粉末涂料相比，具有獨(dú)特的性質(zhì)，例如，由于聚酯樹脂帶有極性基團(tuán)，所以上粉率比環(huán)氧樹脂高，烘烤過程中不易泛黃，光澤度高，流平性好，漆膜豐滿，顏色淺等。聚酯粉末涂料因其優(yōu)良的綜合性能、耐候性能和相對(duì)低成本，被大量用于建筑、汽車、交通道路等戶外設(shè)施，目前一半以上的熱固性粉末涂料都是以聚酯樹脂作為基料制備的。
隨著近年來社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和技術(shù)的不斷更新，各種新產(chǎn)品不斷推向市場(chǎng)，對(duì)粉末涂料的性能提出了各種不同的要求，在此基礎(chǔ)上，抗菌型、耐腐蝕型、耐熱型等功能性產(chǎn)品的開發(fā)與應(yīng)用逐漸成為粉末涂料的發(fā)展方向。一般來說，耐熱粉末涂料是指涂抹能長(zhǎng)期耐受200攝氏度以上的高溫，病保持良好的涂抹機(jī)械性能，使被保護(hù)的基材在高溫環(huán)境中正常發(fā)揮作用。
目前市場(chǎng)上的聚酯粉末涂料進(jìn)行耐熱性能研究發(fā)現(xiàn)，大部分涂層在低于150攝氏度的條件下都能長(zhǎng)期使用，但在高于200攝氏度的環(huán)境中，涂層表現(xiàn)出明顯的失光現(xiàn)象、附著力下降、涂層脆化、明顯變黃、柔韌性減低和粉化等破壞現(xiàn)行，使涂層失去對(duì)基材的保護(hù)作用。目前，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上耐熱型能突出的聚酯樹脂產(chǎn)品較少，因此有必要研究開發(fā)一種耐熱型能突出的粉末涂料用聚酯樹脂。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種耐高溫粉末涂料用聚酯樹脂及其制備方法，其制備的粉末涂料具有優(yōu)異的耐熱性。
本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種耐熱性粉末涂料用聚酯樹脂，所述聚酯樹脂包括以下重量份的原料：
新戊二醇15-40份
1,2-丙二醇2-10份
2-甲基-1,3-丙二醇2-10份
對(duì)苯二甲酸35-45份
間苯二甲酸10-25份
己二酸2-7份
三羥甲基丙烷35-80份
三羥甲基乙烷 40-70份
三（2-羥乙基）異氰尿酸酯0.5-2份
催化劑1-3份
抗氧劑0.3-0.8份
促進(jìn)劑0.2-0.7份。
作為一種改進(jìn)，所述聚酯樹脂包括以下重量份的原料：
新戊二醇25份
1,2-丙二醇6份
2-甲基-1,3-丙二醇6份
對(duì)苯二甲酸40份
間苯二甲酸18份
己二酸5份
三羥甲基丙烷55份
三羥甲基乙烷 55份
三（2-羥乙基）異氰尿酸酯1.3份
催化劑2份
抗氧劑0.5份
促進(jìn)劑0.5份。
作為一種改進(jìn)，所述催化劑為單丁基氧化錫或二丁基氧化錫。
作為一種改進(jìn)，所述抗氧劑為抗氧劑3114、抗氧劑1076和抗氧劑168中的一種或幾種。
作為進(jìn)一步地改進(jìn)，所述抗氧劑包括抗氧劑3114和抗氧劑168，所述抗氧劑3114與抗氧劑168 的質(zhì)量比為（1-2）:（1-2）。
作為進(jìn)一步地改進(jìn)，所述抗氧劑包括抗氧劑1076和抗氧劑168，所述抗氧劑3114與抗氧劑168 的質(zhì)量比為（1-2）:（1-2）。
作為一種改進(jìn)，所述促進(jìn)劑為四丁基氯化銨或乙基三苯基溴化膦。
本發(fā)明還提供一種耐熱性粉末涂料用聚酯樹脂的制備方法，在合成釜溫度升至90-100攝氏度時(shí)，加入新戊二醇、1,2-丙二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、對(duì)苯二甲酸、間苯二甲酸、己二酸、三羥甲基丙烷、三羥甲基乙烷、三（2-羥乙基）異氰尿酸酯和催化劑，在反應(yīng)氮?dú)獾谋Ｗo(hù)下升溫至230-245攝氏度維持，直至酸值為10-20mgkoh/g，降溫至210-220攝氏度，投入封端劑間苯二甲酸和/或己二酸，升溫至240-245攝氏度維持，直至反應(yīng)物酸值為46-49 mgkoh/g，進(jìn)行抽真空操作，釜內(nèi)氣壓小于-0.09MPa并保持60-75分鐘，直至反應(yīng)物酸值為32-36 mgkoh/g，降溫至205-210攝氏度，投入固化促進(jìn)劑、抗氧劑，維持15-30分鐘即可得到耐高溫粉末涂料用聚酯樹脂。
本發(fā)明采用兩步法加料，通過熔融縮聚法高溫反應(yīng)生產(chǎn)聚酯樹脂，反應(yīng)產(chǎn)物無(wú)污染，處理少，節(jié)省成本。
本發(fā)明的聚酯樹脂具有合適的玻璃轉(zhuǎn)化溫度以及粘度，制備的粉末涂料具有優(yōu)異的耐熱性和機(jī)械性能以及良好的耐水煮性，在270攝氏度/6小時(shí)或300攝氏度/1小時(shí)條件下烘烤，涂層基本不失光，具有較高的光澤保留率。
具體實(shí)施方式
為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
實(shí)施例1
一種耐高溫粉末涂料用聚酯樹脂，所述聚酯樹脂包括以下重量份的原料：
新戊二醇15份
1,2-丙二醇2份
2-甲基-1,3-丙二醇2份
對(duì)苯二甲酸35份
間苯二甲酸10份
己二酸2份
三羥甲基丙烷35份
三羥甲基乙烷 40份
三（2-羥乙基）異氰尿酸酯0.5份
催化劑1份
抗氧劑0.3份
促進(jìn)劑0.2份。
本實(shí)施例中，催化劑為單丁基氧化錫，促進(jìn)劑為四丁基氯化銨，抗氧劑包括抗氧劑3114和抗氧劑168，抗氧劑3114與抗氧劑168 的質(zhì)量比為1:2。
實(shí)施例2
一種耐高溫粉末涂料用聚酯樹脂，所述聚酯樹脂包括以下重量份的原料：
新戊二醇40份
1,2-丙二醇10份
2-甲基-1,3-丙二醇10份
對(duì)苯二甲酸45份
間苯二甲酸25份
己二酸7份
三羥甲基丙烷80份
三羥甲基乙烷70份
三（2-羥乙基）異氰尿酸酯2份
催化劑3份
抗氧劑0.8份
促進(jìn)劑0.7份。
本實(shí)施例中，催化劑為二丁基氧化錫，促進(jìn)劑為乙基三苯基溴化膦，抗氧劑包括抗氧劑3114和抗氧劑168，抗氧劑3114與抗氧劑168 的質(zhì)量比為2:1。
實(shí)施例3
一種耐高溫粉末涂料用聚酯樹脂，所述聚酯樹脂包括以下重量份的原料：
新戊二醇25份
1,2-丙二醇6份
2-甲基-1,3-丙二醇6份
對(duì)苯二甲酸40份
間苯二甲酸18份
己二酸5份
三羥甲基丙烷55份
三羥甲基乙烷 55份
三（2-羥乙基）異氰尿酸酯1.3份
催化劑2份
抗氧劑0.5份
促進(jìn)劑0.5份。
本實(shí)施例中，催化劑為單丁基氧化錫，促進(jìn)劑為四丁基氯化銨，抗氧劑包括抗氧劑3114和抗氧劑168，抗氧劑3114和抗氧劑168的質(zhì)量比為1:1。
實(shí)施例4
一種耐高溫粉末涂料用聚酯樹脂，所述聚酯樹脂包括以下重量份的原料：
新戊二醇25份
1,2-丙二醇6份
2-甲基-1,3-丙二醇6份
對(duì)苯二甲酸40份
間苯二甲酸18份
己二酸5份
三羥甲基丙烷55份
三羥甲基乙烷 55份
三（2-羥乙基）異氰尿酸酯1.3份
催化劑2份
抗氧劑0.5份
促進(jìn)劑0.5份。
其中，催化劑為二丁基氧化錫，促進(jìn)劑為乙基三苯基溴化膦，抗氧劑包括抗氧劑1076和抗氧劑168，抗氧劑1076和抗氧劑168的質(zhì)量比為2:1。
實(shí)施例5
一種耐高溫粉末涂料用聚酯樹脂，所述聚酯樹脂包括以下重量份的原料：
新戊二醇25份
1,2-丙二醇6份
2-甲基-1,3-丙二醇6份
對(duì)苯二甲酸40份
間苯二甲酸18份
己二酸5份
三羥甲基丙烷55份
三羥甲基乙烷 55份
三（2-羥乙基）異氰尿酸酯1.3份
催化劑2份
抗氧劑0.5份
促進(jìn)劑0.5份。
其中，催化劑為二丁基氧化錫，促進(jìn)劑為乙基三苯基溴化膦，抗氧劑包括抗氧劑1076和抗氧劑168，抗氧劑1076和抗氧劑168的質(zhì)量比為1:1。
實(shí)施例6
一種耐高溫粉末涂料用聚酯樹脂，所述聚酯樹脂包括以下重量份的原料：
新戊二醇25份
1,2-丙二醇6份
2-甲基-1,3-丙二醇6份
對(duì)苯二甲酸40份
間苯二甲酸18份
己二酸5份
三羥甲基丙烷55份
三羥甲基乙烷 55份
三（2-羥乙基）異氰尿酸酯1.3份
催化劑2份
抗氧劑0.5份
促進(jìn)劑0.5份。
其中，催化劑為二丁基氧化錫，促進(jìn)劑為乙基三苯基溴化膦，抗氧劑包括抗氧劑1076和抗氧劑168，抗氧劑1076和抗氧劑168的質(zhì)量比為1:2。
上述實(shí)施例的聚酯樹脂的制備過程如下：在合成釜溫度升至90-100攝氏度時(shí)，加入新戊二醇、1,2-丙二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、對(duì)苯二甲酸、間苯二甲酸、己二酸、三羥甲基丙烷、三羥甲基乙烷、三（2-羥乙基）異氰尿酸酯和催化劑，在反應(yīng)氮?dú)獾谋Ｗo(hù)下升溫至230-245攝氏度維持，直至酸值為10-20mgkoh/g，降溫至210-220攝氏度，投入封端劑間苯二甲酸和/或己二酸，升溫至240-245攝氏度維持，直至反應(yīng)物酸值為46-49 mgkoh/g，進(jìn)行抽真空操作，釜內(nèi)氣壓小于-0.09MPa并保持60-75分鐘，直至反應(yīng)物酸值為32-36 mgkoh/g，降溫至205-210攝氏度，投入固化促進(jìn)劑、抗氧劑，維持15-30分鐘即可得到耐高溫粉末涂料用聚酯樹脂。
對(duì)上述實(shí)施例制備的聚酯樹脂進(jìn)行耐熱性能測(cè)試，具體測(cè)試方法是將上述聚酯樹脂制成的粉末涂料的涂膜在300攝氏度焙燒1小時(shí)或270攝氏度焙燒6小時(shí)后測(cè)量涂膜的曝光性和反沖擊性能，測(cè)試結(jié)果如下;
對(duì)上述經(jīng)過焙燒后的涂膜進(jìn)行沖擊測(cè)試，涂膜均不出現(xiàn)開裂掉落，可見，本發(fā)明提供的聚酯樹脂制得的粉末涂料具有優(yōu)異的耐熱性能，彌補(bǔ)國(guó)內(nèi)產(chǎn)品空白，具有非常重要的意義。
所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：以上任何實(shí)施例的討論僅為示例性的，并非旨在暗示本公開的范圍(包括權(quán)利要求)被限于這些例子；在本發(fā)明的思路下，以上實(shí)施例或者不同實(shí)施例中的技術(shù)特征之間也可以進(jìn)行組合，步驟可以以任意順序?qū)崿F(xiàn)，并存在如上所述的本發(fā)明的不同方面的許多其它變化，為了簡(jiǎn)明它們沒有在細(xì)節(jié)中提供。因此，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何省略、修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。