一种聚酯/环氧树脂粉末涂料的配方及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种利用废旧PET塑料制备聚酯/环氧树脂粉末涂料的配方和方法, 属于涂料技术领域,具体地说是一种聚酯/环氧树脂粉末涂料的配方及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 聚酯/环氧树脂具有良好的流平性、装饰性、机械性能和较强的耐腐蚀性,是热固 性粉末涂料的一种,其采用环氧树脂和聚酯树脂为主要原材料制备而成,该涂料同时具备 两者各自的独特性能,使得生产出的涂膜具有优异的耐候性、高丰满度、耐水性以及耐油性 等,广范应用于各种室内金属制品的涂装,如汽车、家用电器、金属家具、仪器仪表、室内健 身运动器材、散热器等行业的表面涂装。
[0003] 目前,有关聚酯/环氧树脂的报道较多,都集中于功能性粉末涂料的制备,如专 利CN1999642A公开了一种热敏性环氧树脂粉末涂料,采用咪唑型的低温固化剂、光引发剂 和流平剂与低熔融温度的环氧树脂相互作用,实现了降低固化温度,提高固化速率的目的; CN1010838495A公开了一种氟硅改性环氧树脂粉末涂料,采用氟改性甲基丙烯酸环氧树脂 和有机硅树脂作为基体,结合各种助剂,实现粉末涂料抗污、耐高温的目的。然而,他们都以 环氧树脂与助剂直接结合进行制备,忽略环氧树脂与助剂之间的相容性与分散性,使制备 的粉末涂料性能受到限制。
[0004] 鉴于此,本发明人经过大量实验发现,在环氧树脂中添加一种聚甲基丙烯酸缩水 甘油酯聚合物,既可以改善环氧树脂与助剂之间的相容性和分散性,也能使其与环氧树脂 一起固化,降低固化时间,提高固化速率,经文献检索发现,没有相关技术报道。
【发明内容】
[0005] 为了克服现有环氧树脂粉末涂料存在的问题,本发明的目的在于:提供一种聚酯 /环氧树脂粉末涂料的配方及其制备方法,以废旧PET塑料以主要原料,通过添加聚甲基丙 烯酸缩水甘油酯聚合物,实现降低生产成本的同时,提高环氧树脂与助剂之间的相容性和 分散性,进而提高粉末涂料的机械性能。
[0006] 为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
[0007] -种聚酯/环氧树脂粉末涂料,其特征在于:该粉末涂料的配方组分以重量份计 为:废旧PET颗粒723. 6~750. 0g、聚甲基丙烯酸缩水甘油酯聚合物0. 3~0. 5mol、二元酸 酐0. 98~I. 02mol、二元醇1. 71~I. 80mol、催化剂0. 1%、耐高温填料10~25%、耐高温颜 料3~10%、流平剂0· 5~2%、固化剂25~40%。
[0008] 所述的废旧PET颗粒的相对分子质量为18000~23000,熔点彡260°C。
[0009] 所述的固化剂为脂肪族多胺、脂环族多胺、低分子聚酰胺以及改性芳胺中的其中 一种。
[0010] 所述的二元酸酐为二元酸酐淀粉酯。
[0011] 所述的耐高温填料为云母粉、硅石粉、滑石粉中的任意一种。
[0012] 所述的耐高温颜料为钛白粉、氧化铁红、络铁黑中的任意一种。
[0013] 一种聚酯/环氧树脂粉末涂料,其特征在于:该粉末涂料的优选配方组分以重 量份计为:废旧PET颗粒735. 5g、聚甲基丙烯酸缩水甘油酯聚合物0.4mol、二元酸酐 1.0 Omol、二元醇I. 75mol、催化剂0· 1%、耐高温填料18%、耐高温颜料6%、流平剂L 5%、固化 剂 33%。
[0014] 一种聚酯/环氧树脂粉末涂料的制备方法,具体制备步骤包括:
[0015] (1)制备低熔点齐聚聚酯:将回收的废旧PET颗粒在250~260°C条件下用多元醇 醇解,即可得相对分子质量为2000~5000的低熔点齐聚聚酯;
[0016] (2)制备聚醋/环氧树脂粉末涂料基料:将步骤(1)所制备的齐聚聚醋在200~ 220°C加入二元酸酐和酯化剂缩聚,制得酸值为3. 05mgK0H/g,软化点约为85~105°C,玻璃 化温度< 50°C的聚酯/环氧树脂粉末涂料基料;
[0017] (3)将步骤(2)所制备的聚酯/环氧树脂粉末涂料基料与聚甲基丙烯酸缩水甘油 酯聚合物在110~125°c条件下反应3~5h,即可得接枝改性的聚酯/环氧树脂粉末涂料 基料;
[0018] (4)将步骤(3)制备的接枝改性的聚酯/环氧树脂粉末涂料基料与其他助剂一起 搅拌反应12~24h即可制备得到聚酯/环氧树脂粉末涂料。
[0019] 与现有聚酯/环氧树脂粉末涂料相比,本发明的有益效果在于:
[0020] ( 1)以废旧PET塑料为原料,降低生产成本,提高经济效益,也具有良好的社会效 M ;
[0021] (2)通过添加聚甲基丙烯酸缩水甘油酯聚合物,即可改善环氧树脂与助剂之间的 相容性和分散性,也可使其与环氧树脂一起固化,降低固化时间,提高固化速率;
[0022] (3)本发明聚酯/环氧树脂粉末涂料具有优异的流平性、耐高温性能和抗污能力。
【具体实施方式】
[0023] 下面结合具体实例对本发明的技术方案作进一步说明。
[0024] 实施例1
[0025] -种聚酯/环氧树脂粉末涂料,该粉末涂料的配方组分以重量份计为:废旧PET 颗粒723. 6g、聚甲基丙烯酸缩水甘油酯聚合物0· 3mol、二元酸酐0· 9mol、二元醇I. 71mol、 催化剂0. 1%、耐高温填料10%、耐高温颜料3%、流平剂0. 5%、固化剂25%。
[0026] 所述的废旧PET颗粒的相对分子质量为18000,熔点为260°C。
[0027] 所述的固化剂为脂肪族多胺。
[0028] 所述的二元酸酐为二元酸酐淀粉酯。
[0029] 所述的耐高温填料为云母粉。
[0030] 所述的耐高温颜料为钛白粉。
[0031] 一种聚酯/环氧树脂粉末涂料的制备方法,具体制备步骤包括:
[0032] (1)制备低熔点齐聚聚酯:将回收的废旧PET颗粒在250~260°C条件下用多元醇 醇解,即可得相对分子质量为2800的低熔点齐聚聚酯;
[0033] (2)制备聚酯/环氧树脂粉末涂料基料:将步骤(1)所制备的齐聚聚酯在200~ 220°C加入二元酸酐和酯化剂缩聚,制得酸值为3. 05mgK0H/g,软化点为85~105°C,玻璃化 温度< 50°C的聚酯/环氧树脂粉末涂料基料;
[0034] (3)将步骤(2)所制备
的聚酯/环氧树脂粉末涂料基料与聚甲基丙烯酸缩水甘油 酯聚合物在110~125°c条件下反应3~5h,即可得接枝改性的聚酯/环氧树脂粉末涂料 基料;
[0035] (4)将步骤(3)制备的接枝改性的聚酯/环氧树脂粉末涂料基料与其他助剂一起 搅拌反应12~24h即可制备得到聚酯/环氧树脂粉末涂料。
[0036] 实施例2
[0037] -种聚酯/环氧树脂粉末涂料,该粉末涂料的配方组分以重量份计为:废旧PET颗 粒735. 5g、聚甲基丙烯酸缩水甘油酯聚合物0· 4mol、二元酸酐1.0 Omol、二元醇I. 75mol、催 化剂0. 1%、耐高温填料18%、耐高温颜料6%、流平剂1. 5%、固化剂33%。
[0038] 所述的废旧PET颗粒的相对分子质量为20000,熔点为275°C。
[0039] 所述的固化剂为脂肪族多胺。
[0040] 所述的二元酸酐为二元酸酐淀粉酯。
[0041] 所述的耐高温填料为云母粉。
[0042] 所述的耐高温颜料为钛白粉。
[0043] 按照上述配方备料后,其具体的制备方法同实施例1。
[0044] 实施例3
[0045] 一种聚酯/环氧树脂粉末涂料,该粉末涂料的配方组分以重量份计为:废旧PET颗 粒750. 0g、聚甲基丙烯酸缩水甘油酯聚合物0· 5mol、二元酸酐I. 02mol、二元醇I. 80mol、催 化剂0. 1%、耐高温填料25%、耐高温颜料10%、流平剂2%、固化剂40%。
[0046] 所述的废旧PET颗粒的相对分子质量为23000,熔点为305°C。
[0047] 所述的固化剂为脂肪族多胺、脂环族多胺、低分子聚酰胺以及改性芳胺中的其中 一种。
[0048] 所述的二元酸酐为二元酸酐淀粉酯。
[0049] 所述的耐高温填料为云母粉、硅石粉、滑石粉中的任意一种。
[0050] 所述的耐高温颜料为钛白粉、氧化铁红、络铁黑中的任意一种。
[0051] 按照上述配方备料后,其具体的制备方法同实施例1。
[0052] 为了验证本发明聚酯/环氧树脂粉末涂料的机械性能,采用随机抽样的方式进行 测试,其结果见表1。
[0053]
[0054]
[0055] 表1-聚酯/环氧树脂粉末涂料的机械性能指标
[0056] 从表1可看出,采用本发明技术方案生产的聚酯/环氧树脂粉末涂料,具有良好的 机械性能,其中以耐酸碱强度为最优,不仅能应用于室内涂料,也可广泛应用于室外涂料, 能克服酸雨腐蚀的问题,保护材质完好无损。同时,通过实例1~3的对比可发现,实例2 为最优配方,应予以着重保护。
【主权项】
1. 一种聚酯/环氧树脂粉末涂料,其特征在于:该粉末涂料的配方组分以重量份计为: 废旧PET颗粒723. 6~750.Og、聚甲基丙烯酸缩水甘油酯聚合物0. 3~0. 5mol、二元酸酐 0. 98~I. 02mol、二元醇1. 71~I. 80mol、催化剂0. 1%、耐高温填料10~25%、耐高温颜料 3~10%、流平剂0? 5~2%、固化剂25~40%。2. 如权利要求1所述的一种聚酯/环氧树脂粉末涂料,其特征在于:该粉末涂料的优 选配方组分以重量份计为:废旧PET颗粒735. 5g、聚甲基丙烯酸缩水甘油酯聚合物0. 4mol、 二元酸酐I.OOmol、二元醇I. 75mol、催化剂0? 1%、耐高温填料18%、耐高温颜料6%、流平剂 1. 5%、固化剂33%。3. 如权利要求1所述的一种聚酯/环氧树脂粉末涂料,其特征在于:所述的废旧PET颗 粒的相对分子质量为18000~23000,熔点彡260°C。4. 如权利要求1所述的一种聚酯/环氧树脂粉末涂料,其特征在于:所述的固化剂为 脂肪族多胺、脂环族多胺、低分子聚酰胺以及改性芳胺中的其中一种。5. 如权利要求1所述的一种聚酯/环氧树脂粉末涂料,其特征在于:所述的二元酸酐 为二元酸酐淀粉酯。6. 如权利要求1所述的一种聚酯/环氧树脂粉末涂料,其特征在于:所述的耐高温填 料为云母粉、硅石粉、滑石粉中的任意一种。7. 如权利要求1所述的一种聚酯/环氧树脂粉末涂料,其特征在于:所述的耐高温颜 料为钛白粉、氧化铁红、络铁黑中的任意一种。8. -种根据权利要求1所述的聚酯/环氧树脂粉末涂料的制备方法,其特在于:该制 备方法的具体步骤为: (1) 制备低熔点齐聚聚酯:将回收的废旧PET颗粒在250~260°C条件下用多元醇醇 解,即可得相对分子质量为2000~5000的低熔点齐聚聚酯; (2) 制备聚酯/环氧树脂粉末涂料基料:将步骤(1)所制备的齐聚聚酯在200~220°C 加入二元酸酐和酯化剂缩聚,制得酸值为3. 05mgK0H/g,软化点约为85~105°C,玻璃化温 度< 50°C的聚酯/环氧树脂粉末涂料基料; (3) 将步骤(2)所制备的聚酯/环氧树脂粉末涂料基料与聚甲基丙烯酸缩水甘油酯聚 合物在110~125°C条件下反应3~5h,即可得接枝改性的聚酯/环氧树脂粉末涂料基料; (4) 将步骤(3)制备的接枝改性的聚酯/环氧树脂粉末涂料基料与其他助剂一起搅拌 反应12~24h即可制备得到聚酯/环氧树脂粉末涂料。
【专利摘要】本发明公开了一种聚酯/环氧树脂粉末涂料的配方及其制备方法,其特征在于:该粉末涂料的配方组分以重量份计为:废旧PET颗粒723.6~750.0g、聚甲基丙烯酸缩水甘油酯聚合物0.3~0.5mol、二元酸酐0.98~1.02mol、二元醇1.71~1.80mol、催化剂0.1%、耐高温填料10~25%、耐高温颜料3~10%、流平剂0.5~2%、固化剂25~40%。其中,所述的废旧PET颗粒的相对分子量为18000~23000,熔点≥260℃;所述的固化剂为脂肪族多胺、脂环族多胺、低分子聚酰胺以及改性芳胺中的一种;所述的二元酸酐为二元酸酐淀粉酯;所述的耐高温填料为云母粉、硅石粉、滑石粉中的一种;所述的耐高温颜料为钛白粉、氧化铁红、络铁黑中的一种。该涂料具有流平性好、光泽度优、成本低、经济效益和社会效益均高的优点。
【IPC分类】C09D5/03, C09D133/14, C09D167/02, C09D7/12
【公开号】CN104893514
【申请号】CN201410081056
【发明人】马倩
【申请人】马倩
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2014年3月6日