一種改性聚酯樹脂的製備方法與流程

2023-10-11 12:50:04 2

本發明屬於聚酯樹脂技術領域，具體是指一種改性聚酯樹脂的製備方法。

背景技術：

近年來，粉末塗料在應用過程中，尤其是戶外粉末塗料，由於戶外氣候變化無常，溼度大，在溼熱的環境中，粉末塗層易吸收水分在表面形成白色斑跡( 泛白)，影響粉末塗層的使用和外觀性能。要改善粉末塗層的抗泛白性，就需要對粉末塗料聚酯進行改性，改善其疏水性，減小塗層對環境中水分的吸收，從而改善塗層泛白現象。

作為塗料的重要成分之一的聚酯樹脂，也急需要一種耐候性能更加優良的製備方法。專利申請號為201410608848.2的中國專利公開了一種聚酯樹脂，其原料組分及其質量份為：新戊二醇1600-1800 份、酸2600-2900份、催化劑5 份、疏水劑100-200 份；本發明聚酯樹脂所製備的粉末塗料，高溫烘烤固化後所形成的粉末塗層，具有顯著地抗泛白性。保持了粉末塗層塗層對基材的保護性能和外觀效果。

但是，聚酯樹脂的耐高溫、耐候性能仍然沒有得到太大的改善。

技術實現要素：

本發明要解決的技術問題是提供一種改性聚酯樹脂的製備方法。

本發明的內容包括：

一種改性聚酯樹脂的製備方法，包括如下步驟：

（1）在反應釜中加入八甲基環四矽氧烷、十二甲基環三矽亞苯矽氧烷和1 , 3-雙(γ-氨丙基)四甲基二矽氧烷，充入保護氣體，然後注入矽醇鉀催化劑的甲苯溶液，抽真空除去甲苯，在150-165℃加熱25-30小時後, 將產物溶於溶於甲苯中，並用水洗滌，得到產物I；

（2）在另一個反應釜中，加入1,2－丙二醇、1,4－丁二醇、己二酸、四氫苯酐和順丁烯二酸酐，加熱至165-178℃下回流40分鐘，然後快速升溫至205-210℃，當體系酸值達到15mgKOH/g時緩慢降溫至85-90℃；

（3）將產物I加入步驟（2）的反應釜中，同時加入異辛酸鋅，並升溫至135-145℃，反應0.5-1小時，反應結束後抽真空除去體系內的水及其它小分子副產物，最後向體系中加入含有對苯二酚、過氧化苯甲醯和苯乙烯的混合稀釋劑，充分混合之後即可得到改性聚酯樹脂。

本發明中，作為一種優選的技術方案，步驟（1）中，矽醇鉀催化劑的甲苯溶液中矽醇鉀催化劑的重量百分比含量為0.1%-0.15%。

本發明中，作為一種優選的技術方案，步驟（1）中，八甲基環四矽氧烷、十二甲基環三矽亞苯矽氧烷和1,3-雙(γ-氨丙基)四甲基二矽氧烷的重量比為1-2：3-5：0.01 -0.03。

本發明中，作為一種優選的技術方案，步驟（2）中，1,2－丙二醇、1,4－丁二醇、己二酸、四氫苯酐和順丁烯二酸酐的重量比為 15-8:3-6:7-9:5-6.5:3-4。

本發明中，作為一種優選的技術方案， 步驟（2）中，快速升溫是指以5-7℃/min的速率提升溫度。

本發明中，作為一種優選的技術方案， 步驟（2）中，緩慢 降溫是指以10-15℃/小時的速率降低溫度。

本發明中，作為一種優選的技術方案，步驟（3）中，異辛酸鋅 加入量為0.5-1.2重量份。

本發明的有益效果是，

本發明提供的改性聚酯樹脂可有效地改善不飽和聚酯樹脂的耐候性能，改性之後不飽和聚酯的起始分解溫度大大提升，這主要是因為原料中的官能團與不飽和聚酯的官能團通過縮合反應形成了一種集有機高分子和無機粒子兩者的優點於一身的雜化分子結構，而且吸水率較之改性之前有了較大程度的降低，主要是因為原料的鏈段的引入增大了不飽和聚酯樹脂與水的接觸角，使得不飽和聚酯樹脂改性後具有優良的憎水性能。

具體實施方式

為了使本發明實現的技術手段、創作特徵、達成目的與功效易於明白了解，下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。

實施例1

一種改性聚酯樹脂的製備方法，包括如下步驟：

（1）在反應釜中加入八甲基環四矽氧烷、十二甲基環三矽亞苯矽氧烷和1,3-雙(γ-氨丙基)四甲基二矽氧烷，八甲基環四矽氧烷、十二甲基環三矽亞苯矽氧烷和1,3-雙(γ-氨丙基)四甲基二矽氧烷的重量比為1：3：0.01，充入保護氣體氮氣，然後注入矽醇鉀催化劑的甲苯溶液，矽醇鉀催化劑的甲苯溶液中矽醇鉀催化劑的重量百分比含量為0.1%，抽真空除去甲苯，在150℃加熱25小時後, 將產物溶於溶於甲苯中，並用水洗滌，得到產物I；

（2）在另一個反應釜中，加入1,2－丙二醇、1,4－丁二醇、己二酸、四氫苯酐和順丁烯二酸酐，1,2－丙二醇、1,4－丁二醇、己二酸、四氫苯酐和順丁烯二酸酐的重量比為 15:3:7:5:3，加熱至165℃下回流40分鐘，然後以5℃/min的速率快速升溫至205℃，當體系酸值達到１５mg KOH/g時以10℃/小時的速率緩慢降溫至85℃；

（3）將產物I加入步驟（2）的反應釜中，同時加入異辛酸鋅，異辛酸鋅 加入量為0.5重量份，並升溫至135℃，反應0.5小時，反應結束後抽真空除去體系內的水及其它小分子副產物，最後向體系中加入含有對苯二酚、過氧化苯甲醯和苯乙烯的混合稀釋劑，充分混合之後即可得到改性聚酯樹脂。

實施例2

一種改性聚酯樹脂的製備方法，包括如下步驟：

（1）在反應釜中加入八甲基環四矽氧烷、十二甲基環三矽亞苯矽氧烷和1,3-雙(γ-氨丙基)四甲基二矽氧烷，八甲基環四矽氧烷、十二甲基環三矽亞苯矽氧烷和1,3-雙(γ-氨丙基)四甲基二矽氧烷的重量比為2：5：0.03，充入保護氣體氮氣，然後注入矽醇鉀催化劑的甲苯溶液，矽醇鉀催化劑的甲苯溶液中矽醇鉀催化劑的重量百分比含量為0.15%，抽真空除去甲苯，在165℃加熱30小時後, 將產物溶於溶於甲苯中，並用水洗滌，得到產物I；

（2）在另一個反應釜中，加入1,2－丙二醇、1,4－丁二醇、己二酸、四氫苯酐和順丁烯二酸酐，1,2－丙二醇、1,4－丁二醇、己二酸、四氫苯酐和順丁烯二酸酐的重量比為 8:6:9:6.5:4，加熱至178℃下回流40分鐘，然後以7℃/min的速率快速升溫至210℃，當體系酸值達到15 mg KOH/g時以10-15℃/小時的速率緩慢降溫至90℃；

（3）將產物I加入步驟（2）的反應釜中，同時加入異辛酸鋅，異辛酸鋅 加入量為1.2重量份，並升溫至145℃，反應1小時，反應結束後抽真空除去體系內的水及其它小分子副產物，最後向體系中加入含有對苯二酚、過氧化苯甲醯和苯乙烯的混合稀釋劑，充分混合之後即可得到改性聚酯樹脂。

實施例3

一種改性聚酯樹脂的製備方法，包括如下步驟：

（1）在反應釜中加入八甲基環四矽氧烷、十二甲基環三矽亞苯矽氧烷和1,3-雙(γ-氨丙基)四甲基二矽氧烷，八甲基環四矽氧烷、十二甲基環三矽亞苯矽氧烷和1,3-雙(γ-氨丙基)四甲基二矽氧烷的重量比為1.5：4：0.02，充入保護氣體氮氣，然後注入矽醇鉀催化劑的甲苯溶液，矽醇鉀催化劑的甲苯溶液中矽醇鉀催化劑的重量百分比含量為0.12%，抽真空除去甲苯，在160℃加熱28小時後, 將產物溶於溶於甲苯中，並用水洗滌，得到產物I；

（2）在另一個反應釜中，加入1,2－丙二醇、1,4－丁二醇、己二酸、四氫苯酐和順丁烯二酸酐，1,2－丙二醇、1,4－丁二醇、己二酸、四氫苯酐和順丁烯二酸酐的重量比為 10:4:8:6:3.5，加熱至170℃下回流40分鐘，然後以6℃/min的速率快速升溫至208℃，當體系酸值達到15 mg KOH/g時以12℃/小時的速率緩慢降溫至87℃；

（3）將產物I加入步驟（2）的反應釜中，同時加入異辛酸鋅，異辛酸鋅 加入量為0.9重量份，並升溫至140℃，反應0.7小時，反應結束後抽真空除去體系內的水及其它小分子副產物，最後向體系中加入含有對苯二酚、過氧化苯甲醯和苯乙烯的混合稀釋劑，充分混合之後即可得到改性聚酯樹脂。

實施例4

一種改性聚酯樹脂的製備方法，包括如下步驟：

（1）在反應釜中加入八甲基環四矽氧烷、十二甲基環三矽亞苯矽氧烷和1,3-雙(γ-氨丙基)四甲基二矽氧烷，八甲基環四矽氧烷、十二甲基環三矽亞苯矽氧烷和1,3-雙(γ-氨丙基)四甲基二矽氧烷的重量比為1：5：0.01，充入保護氣體氮氣，然後注入矽醇鉀催化劑的甲苯溶液，矽醇鉀催化劑的甲苯溶液中矽醇鉀催化劑的重量百分比含量為0.15%，抽真空除去甲苯，在150℃加熱30小時後, 將產物溶於溶於甲苯中，並用水洗滌，得到產物I；

（2）在另一個反應釜中，加入1,2－丙二醇、1,4－丁二醇、己二酸、四氫苯酐和順丁烯二酸酐，1,2－丙二醇、1,4－丁二醇、己二酸、四氫苯酐和順丁烯二酸酐的重量比為 8:3:9:6.5:3，加熱至175℃下回流40分鐘，然後以7℃/min的速率快速升溫至210℃，當體系酸值達到15 mg KOH/g時以10℃/小時的速率緩慢降溫至89℃；

（3）將產物I加入步驟（2）的反應釜中，同時加入異辛酸鋅，異辛酸鋅 加入量為0.8重量份，並升溫至145℃，反應0.5小時，反應結束後抽真空除去體系內的水及其它小分子副產物，最後向體系中加入含有對苯二酚、過氧化苯甲醯和苯乙烯的混合稀釋劑，充分混合之後即可得到改性聚酯樹脂。

實施例5

一種改性聚酯樹脂的製備方法，包括如下步驟：

（1）在反應釜中加入八甲基環四矽氧烷、十二甲基環三矽亞苯矽氧烷和1,3-雙(γ-氨丙基)四甲基二矽氧烷，八甲基環四矽氧烷、十二甲基環三矽亞苯矽氧烷和1,3-雙(γ-氨丙基)四甲基二矽氧烷的重量比為2：3：0.03，充入保護氣體氮氣，然後注入矽醇鉀催化劑的甲苯溶液，矽醇鉀催化劑的甲苯溶液中矽醇鉀催化劑的重量百分比含量為0.1%-0.15%，抽真空除去甲苯，在155℃加熱26小時後, 將產物溶於溶於甲苯中，並用水洗滌，得到產物I；

（2）在另一個反應釜中，加入1,2－丙二醇、1,4－丁二醇、己二酸、四氫苯酐和順丁烯二酸酐，1,2－丙二醇、1,4－丁二醇、己二酸、四氫苯酐和順丁烯二酸酐的重量比為 14:4:8:6:4，加熱至170℃下回流40分鐘，然後以6℃/min的速率快速升溫至209℃，當體系酸值達到15 mg KOH/g時以13℃/小時的速率緩慢降溫至88℃；

（3）將產物I加入步驟（2）的反應釜中，同時加入異辛酸鋅，異辛酸鋅 加入量為1.1重量份，並升溫至135℃，反應0.8小時，反應結束後抽真空除去體系內的水及其它小分子副產物，最後向體系中加入含有對苯二酚、過氧化苯甲醯和苯乙烯的混合稀釋劑，充分混合之後即可得到改性聚酯樹脂。

所屬領域的普通技術人員應當理解：以上任何實施例的討論僅為示例性的，並非旨在暗示本公開的範圍(包括權利要求)被限於這些例子；在本發明的思路下，以上實施例或者不同實施例中的技術特徵之間也可以進行組合，步驟可以以任意順序實現，並存在如上所述的本發明的不同方面的許多其它變化，為了簡明它們沒有在細節中提供。因此，凡在本發明的精神和原則之內，所做的任何省略、修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。