本發明屬于涂料領域，具體涉及一種超高酸值粉末涂料聚酯樹脂及其制備方法。

背景技術：

常規粉末涂料聚酯樹脂可以用于制備各種涂層的粉末涂料，如高光涂層，消光涂層，紋理涂層。在制備一些紋理或低光涂層時，需要一種功能性超高酸值的聚酯樹脂作為反應物，調節粉末涂料固化活性，可以得到多種光澤的亞光粉末涂料。這種超高酸值的粉末涂料聚酯具有很高的反應活性，可以加大粉末涂料成分中高反應活性與低反應活性部分的反應活性差，從而得到低光粉末涂料。

但是超高酸值粉末涂料由于酸值高，需要大量的多官能團單體進行反應，大量的多官能團單體反應過程難以控制，且容易發生“凝膠現象”，從而影響產品生產的安全性。且對于這種高支化的聚合物，其主要問題是玻璃化溫度較低，玻璃化溫度低直接導致產品儲存穩定性差，無法應用。所以一直以來，這種產品并沒有被真正研發。

技術實現要素：

本發明的目的在于提供一種超高酸值粉末涂料聚酯樹脂及其制備方法，調控原料的用量比，在氮氣保護作用下，采用有機錫作為酯化催化劑，由多元酸和多元醇在有機進行酯化反應，并通過真空縮聚的方法制備，得到的聚酯樹脂酸值為250-300mgKOH/g，具有較高的玻璃化溫度，解決了儲存穩定性差的問題。

一種超高酸值粉末涂料聚酯樹脂，含有以下重量百分比的原料：

本發明提供的一種超高酸值粉末涂料聚酯樹脂的制備方法，包括以下步驟：

1)第一階段：將配方量多元醇投入反應釜，加熱待醇完全熔化，再投入配方量二元酸和酯化催化劑，升溫繼續反應，至反應物清澈，取樣測試樣品酸值為10～20mgKOH/g；

2)第二階段：再加入配方量酸，加熱反應，至反應物清澈，取樣測酸值為280～330mgKOH/g；

3)在加熱條件下抽真空繼續反應，至反應完全，取樣測酸值為250～300mgKOH/g；

4)加入配方量助劑，反應后，出料。

進一步的，步驟1)具體為：將多元醇投入反應釜，加熱至110～125℃，待醇完全熔化，以130～150r/min的轉速攪拌，再投入二元酸和酯化催化劑，升溫至170～180℃，然后以5℃/30min的升溫速度升溫至245～250℃，維持反應，至反應物清澈，取樣測試樣品酸值為10～20mgKOH/g；

步驟1)中所述多元醇包括二元醇或二元醇和三元醇，其中所述二元醇的配方質量百分比為15-30％，所述二元醇包括新戊二醇，乙二醇、二乙二醇、1,6-己二醇或2-乙基-2-丁基-1,3丙二醇中的至少一種；所述三元醇配方質量百分比為0-5％，選自三羥甲基丙烷；

步驟1)中所述二元酸配方質量百分比為35-55％，包括對苯二甲酸，間苯二甲酸或己二酸中的至少一種；

步驟1)中所述酯化催化劑為單丁基氧化錫，配方質量百分比為0.5-1‰；

進一步的，步驟2)具體為：再加入酸，加熱維持溫度在180～200℃，至反應物清澈，取樣測酸值為280～330mgKOH/g；

步驟2)中所述酸包括己二酸、偏苯三酸酐和均苯四甲酸酐中的至少兩種；所述酸配方質量百分比為25-35％。

步驟3)具體為：在190-195℃條件下，抽真空，以真空度為-0.095～-0.097MPa，反應1.5～2h，至反應完全，取樣測酸值為250～300mgKOH/g。

步驟4)具體為：在185-190℃條件下，加入助劑，攪拌25-40min，出料；

步驟4)中所述助劑配方質量百分比為0.1-0.15％，選自酚類抗氧劑或亞磷酸酯類抗氧劑。

現有技術由于生產過程容易凝膠，生產工藝難以控制，目前粉末涂料聚酯樹脂還未有超高酸值聚酯樹脂的產品或技術專利出現，本發明解決了這一類超高酸值粉末涂料聚酯樹脂產品的空白。與現有技術相比，本發明制備的超高酸值粉末涂料聚酯樹脂酸值在250-330mgKOH/g,粘度為500-2500mpa.s@200℃,玻璃化溫度Tg≥48℃，數均分子量為800-2500，同時具有超高酸值和玻璃化溫度高的特點。在材料選擇方面選擇應用大量的支化單體，如三羥甲基丙烷，偏苯三酸酐，均苯四甲酸酐，以在高酸值條件下，使聚酯樹脂具有較高的粘度和玻璃化溫度。在合理設計配方的基礎上，工藝方面采用了降低真空溫度的方式，控制了由于大量支化單體帶來的體系粘度急劇上升的現象，從而解決了生產過程中的“凝膠現象”。本發明產品主要與其他粉末涂料聚酯樹脂進行配合，制備亞光粉末涂料，可以得到很好的消光效果，根據用量與配比不同，可以得到10-60％的涂層光澤。

具體實施方式

下面通過具體的實施例對本發明進一步說明，應當指出，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干變型和改進，這些也應視為屬于本發明的保護范圍。

實施例1

一種超高酸值粉末涂料聚酯樹脂，其各組分重量百分比如下表1所示；

一種超高酸值粉末涂料聚酯樹脂的制備方法，包括以下步驟：

1)第一階段：將970g新戊二醇、50g乙二醇、30g二乙二醇以及18g三羥甲基丙烷投入5L反應釜中，加熱至115℃熔化，以130～150r/min的轉速攪拌，再加入1200g對苯二甲酸和212g間苯二甲酸以及酯化催化劑3g單丁基氧化錫，升溫至170～180℃，再以5℃/30min的升溫速度升溫至245℃，至反應物清澈，取樣測試樣品酸值為17.2mgKOH/g；

2)第二階段：控制溫度180℃，再投入1230g偏苯三酸酐和70g己二酸，升溫至200℃維持，至反應物清澈，取樣測酸值為305mgKOH/g。

3)在190-195℃條件下，以真空度為-0.095～-0.097MPa抽真空，反應1.5h，，取樣，測酸值為272mgKOH/g,粘度為1520mpa.s，玻璃化溫度為53.5℃。

4)在185-190℃條件下，加入抗氧劑亞磷酸三苯酯5g，攪拌30min，出料。

本發明的實施例1-5中原料的用量如表1所示，按表1所示的各組分質量配比，按照實施例1的工藝，合成實施例1-5的超高酸值粉末涂料聚酯樹脂技術指標如表2所示。

表1各物質投入量(單位:g)

表2產品技術指標

從以上結果可以看出，一種超高酸值(250-300mgKOH/g)粉末涂料聚酯樹脂制備出，且具有合適的玻璃化轉變溫度(一般粉末涂料用聚酯樹脂玻璃化溫度度要求至少為45℃)，解決了超高酸值粉末涂料聚酯樹脂玻璃化溫度較低的缺陷。該超高酸值聚酯樹脂可以作為功能性樹脂，在粉末涂料中根據實際要求進行應用，如啞光粉末涂料等。