一種可降低端基為羧基的飽和聚酯樹脂固化溫度的催化劑的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種可降低端基為羧基的飽和聚酯樹脂固化溫度的催化劑，其原料構(gòu)成組分及其重量份數(shù)如下：低粘度聚酯樹脂70-95份；可催化羧基的相轉(zhuǎn)移催化劑5-20份；可促使環(huán)氧基團(tuán)開環(huán)的催化劑1-10份；抗氧化劑5-20份。本發(fā)明催化劑降低了聚酯/環(huán)氧或純聚酯粉末涂料的固化溫度，縮短了固化時(shí)間，可以促使粉末涂料在較低的溫度下發(fā)生反應(yīng)，起到節(jié)能的作用，不會(huì)影響粉末涂料的裝飾性和功能性，而且不會(huì)使粉末涂料的顏色發(fā)生黃變，可以在白色或淺色的粉末中使用，同時(shí)，該催化劑制備方法簡單、操作方便，響應(yīng)了國家節(jié)能減排號召，降低了生產(chǎn)成本，提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
【專利說明】一種可降低端基為羧基的飽和聚酯樹脂固化溫度的催化劑
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于催化劑【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及催化劑，尤其是一種可降低端基為羧基的飽和聚酯樹脂固化溫度的催化劑及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]粉末涂料和涂料技術(shù)是20世紀(jì)中期開發(fā)的一項(xiàng)新技術(shù)，新工藝，由于具有無需向空氣中排放有機(jī)物、減少環(huán)境污染、工藝簡單、易實(shí)現(xiàn)工業(yè)自動(dòng)化、涂層性能優(yōu)異等特點(diǎn)，弓丨起了世界各國涂料行業(yè)的重視。粉末涂料本身是一種新型的、不含溶劑，100%固體粉末狀涂料，雖然無污染，但是，需要在180°c以上的烘烤溫度下，熔融固化，才能達(dá)到使用要求，現(xiàn)在國家和社會(huì)都要求節(jié)能降排，注重環(huán)保，所以在保證粉末涂料的裝飾性和其他功能性不變的情況下，降低烘烤溫度就成了行業(yè)內(nèi)要解決的首要問題。解決粉末涂料的低溫固化問題，就要從固化劑或催化劑入手，在選擇合適的固化劑之后就需要考慮催化劑，現(xiàn)在常規(guī)的催化劑也是效果最明顯的催化劑就是咪唑類，促進(jìn)環(huán)氧樹脂開環(huán)，可使環(huán)氧粉末涂料或環(huán)氧/聚酯粉末涂料最低降低到120°C固化，但是，其表面的裝飾性功能就基本消失，所以單純的咪唑類催化劑還不是粉末涂料實(shí)現(xiàn)低溫固化的理想催化劑，這就需要開發(fā)一種既能兼顧裝飾性要求也能達(dá)到低溫固化其性能不變的低溫催化劑。
[0003]同時(shí)，單純的咪唑類催化劑存在容易造成粉末涂料裝飾性差、容易出現(xiàn)真孔氣泡、污染性、顏色發(fā)生黃變等變色性的缺點(diǎn)。
[0004]通過檢索，發(fā)現(xiàn)如下一篇與本發(fā)明專利申請相關(guān)的專利公開文獻(xiàn):
[0005]1、用于粉末涂料應(yīng)用的環(huán)氧-咪唑催化劑(200980112915.9)，該方法包括:將咪唑、胺、和一種或多種環(huán)氧樹脂在不存在加入的溶劑的條件下接觸，以形成固體環(huán)氧-咪唑催化劑。在其他方面，本文公開的實(shí)施方案涉及環(huán)氧-咪唑催化劑，以及可固化組合物、用于形成可固化組合物的方法，以及使用在不存在加入的溶劑的條件下形成的環(huán)氧-咪唑催化劑形成熱固性樹脂的方法。
[0006]通過技術(shù)特征對比，上述公開專利文獻(xiàn)與本專利申請存在實(shí)質(zhì)的不同。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種可以促使粉末涂料在較低的溫度下發(fā)生反應(yīng)，起到節(jié)能的作用，但不會(huì)影響粉末涂料的裝飾性和功能性，而且不會(huì)使粉末涂料的顏色發(fā)生黃變，可以在白色或淺色的粉末中使用的可降低端基為羧基的飽和聚酯樹脂固化溫度的催化劑，該催化劑制備方法簡單、操作方便。
[0008]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0009]一種可降低端基為羧基的飽和聚酯樹脂固化溫度的催化劑，其原料構(gòu)成組分及其重量份數(shù)如下:
[0010]低粘度聚酯樹脂70-95份；
可催化羧基的相轉(zhuǎn)移催化劑5-20份；
可促使環(huán)氧基團(tuán)開環(huán)的催化劑 1-10份；
抗氧化劑5-20份。
[0011]而且，所述低粘度聚酯樹脂樹脂，該樹脂在175°C時(shí)的粘度范圍為60~65Po，軟化點(diǎn)在90~IOO0C0
[0012]而且，所述可催化羧基的相轉(zhuǎn)移催化劑為鎗鹽。
[0013]而且，所述鎗鹽為三乙基芐基氯化銨、三苯基乙基溴化磷、氯化膽堿、三苯基磷或
三苯基氧化磷。
[0014]而且，所述可促使環(huán)氧基團(tuán)開環(huán)的催化劑為咪唑或者改性咪唑。
[0015]而且，所述咪唑或者改性咪唑?yàn)?-甲基-咪唑或者二苯基咪唑啉類化合物。
[0016]而且，所述抗氧化劑為受阻酚類抗氧劑。
[0017]而且，所述受阻酚類抗氧劑為四[β_ (3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯。
[0018]如上所述的可降低端基為羧基的飽和聚酯樹脂固化溫度的催化劑的制備方法，步驟如下:`
[0019]將各種物料加到高速混料機(jī)，經(jīng)干混合后經(jīng)擠出機(jī)擠出，一區(qū)溫度為80-90°C，二區(qū)溫度為100-120°C，進(jìn)行熔融、混煉、擠出、冷卻、壓片，成為片狀的乳白色固體，即得可降低端基為羧基的飽和聚酯樹脂固化溫度的催化劑。
[0020]如上所述的可降低端基為羧基的飽和聚酯樹脂固化溫度的催化劑的制備方法，步驟如下:
[0021]將粘度低的端基為羧基的飽和聚酯樹脂放入反應(yīng)釜中，使其在170_180°C的溫度下熔融、攪拌，然后將可催化羧基的相轉(zhuǎn)移催化劑、可促使環(huán)氧基團(tuán)開環(huán)的催化劑、抗氧化劑分別加入到已經(jīng)熔融的聚酯樹脂中，進(jìn)行攪拌均勻20分鐘，冷卻壓片，最后形成乳白色透明固體，即得可降低端基為羧基的飽和聚酯樹脂固化溫度的催化劑
[0022]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是:
[0023]1、本發(fā)明催化劑降低了聚酯/環(huán)氧或純聚酯粉末涂料的固化溫度，縮短了固化時(shí)間，可以促使粉末涂料在較低的溫度下發(fā)生反應(yīng)，起到節(jié)能的作用，不會(huì)影響粉末涂料的裝飾性和功能性，而且不會(huì)使粉末涂料的顏色發(fā)生黃變，可以在白色或淺色的粉末中使用，同時(shí)，該催化劑制備方法簡單、操作方便，響應(yīng)了國家節(jié)能減排號召，降低了生產(chǎn)成本，提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
[0024]2、本發(fā)明催化劑采用了粘度和軟化點(diǎn)較低的端基為羧基的飽和聚酯樹脂，不但有助于催化劑的各個(gè)有效成分在聚酯樹脂中的分散，還可以降低該催化劑的熔融粘度，從而降低了粉末涂料的熔融粘度，促進(jìn)了流平，達(dá)到了較為美觀的裝飾性效果。
[0025]3、本發(fā)明催化劑采用了可催化羧基的相轉(zhuǎn)移催化劑，比如三乙基芐基氯化銨，三苯基乙基溴化磷，氯化膽堿，三苯基磷，三苯基氧化磷等，在粉末涂料中可使飽和聚酯樹脂的羧基發(fā)生相轉(zhuǎn)移，加速了聚酯樹脂的羧基和環(huán)氧樹脂的環(huán)氧基團(tuán)的反應(yīng)速率，使粉末涂料可以在較低的溫度下就能達(dá)到完全快速固化的要求。[0026]4、本發(fā)明催化劑采用了可促使環(huán)氧基團(tuán)開環(huán)的催化劑，比如咪唑或者改性咪唑類，該類催化劑首先催化環(huán)氧樹脂開環(huán)，使體系在較低的溫度下就能快速固化，但是單純的咪唑會(huì)使體系嚴(yán)重黃變，且使涂膜表面產(chǎn)生氣泡，所以使用了改性的咪唑，比如二苯基咪唑啉類，明顯改善了涂層黃變的缺點(diǎn)，而且使得該催化劑可以在白色或淺色的粉末涂料中使用。
[0027]5、本發(fā)明催化劑采用的抗氧化劑為多元受阻酚型抗氧劑，摒棄了芳胺類抗氧劑，酚類抗氧劑沒有污染性，可用于無色或淺色體系，擴(kuò)大了粉末涂料的使用范圍，提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面通過具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳述，以下實(shí)施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0029]本發(fā)明中所使用的方法，如無特殊規(guī)定，均為常規(guī)方法；本發(fā)明中所使用的試劑，如無特殊規(guī)定，均為市售產(chǎn)品。
[0030]本發(fā)明中所使用的低粘度聚酯樹脂為指標(biāo)參數(shù)一定的樹脂，175°C時(shí)粘度范圍為60~65Po，軟化點(diǎn)要求在90~100°C，比如奧普爾的2820聚酯樹脂，杭州中法化學(xué)有限公司的6055。
[0031]實(shí)施例1:
[0032]一種可降低端基為羧基的飽和聚酯樹脂固化溫度的催化劑，其原料構(gòu)成組分及其重量如下:
[0033]
聚酯樹脂6055 (杭州中法化學(xué)有限公司)70份；
三苯基乙基溴化磷10份；
2-苯基咪唑10份；
[0034]
抗氧化劑101010份。
[0035]上述催化劑的制備方法的步驟如下:
[0036]將聚酯樹脂6055放入反應(yīng)釜中，使其在170_180°C的溫度下熔融、攪拌，然后將三苯基乙基溴化磷、2-苯基咪唑和抗氧化劑1010 (順序隨意)分別加入到已經(jīng)熔融的聚酯樹脂中，進(jìn)行攪拌均勻20分鐘， 冷卻壓片，最后形成乳白色透明固體，即得可降低端基為羧基的飽和聚酯樹脂固化溫度的催化劑A。
[0037]使用方法:得到的催化劑A可以根據(jù)粉末涂料固化溫度的需要，按質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%-5%的添加量加入到粉末涂料的配方中。
[0038]實(shí)施例2:
[0039]一種可降低端基為羧基的飽和聚酯樹脂固化溫度的催化劑，其原料構(gòu)成組分及其重量如下:
[0040]聚酯樹脂6055 (杭州中法化學(xué)有限公司)70份；
三苯基乙基溴化磷15份；
2-苯基咪唑
5份；
抗氧化劑101010份。
[0041]上述催化劑的制備方法的步驟如下:
[0042]將各種物料加到高速混料機(jī)，經(jīng)干混合后經(jīng)擠出機(jī)擠出，一區(qū)溫度為80-90°C，二區(qū)溫度為100-120°C，進(jìn)行熔融、混煉、擠出、冷卻、壓片，成為片狀的乳白色固體，即得可降低端基為羧基的飽和聚酯樹脂固化溫度的催化劑B。
[0043]使用方法:得到的催化劑B可以根據(jù)粉末涂料固化溫度的需要，按質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
0.1%-5%的添加量加入到粉末涂料的配方中。
[0044]實(shí)施例3:
[0045]一種可降低端基為羧基的飽和聚酯樹脂固化溫度的催化劑，其原料構(gòu)成組分及其重量如下:
[0046]
低粘度聚酯樹脂70份；
可催化羧基的相轉(zhuǎn)移催化劑15份；
可促使環(huán)氧基團(tuán)開環(huán)的催化劑 5份；
抗氧化劑10份。
[0047]上述催化劑的制備方法同實(shí)施例1，得可降低端基為羧基的飽和聚酯樹脂固化溫度的催化劑C。
[0048]使用方法:得到的催化劑C可以根據(jù)粉末涂料固化溫度的需要，按質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
0.1%-5%的添加量加入到粉末涂料的配方中。
[0049]本發(fā)明粉末涂料的實(shí)際應(yīng)用效果及試驗(yàn)情況:
[0050]為檢驗(yàn)本發(fā)明催化劑的實(shí)際應(yīng)用效果，具體操作如下:將實(shí)施例制得的催化劑A、B和C分別按一定量加入到粉末涂料的配方中，見表1，對涂層的固化溫度、水平流動(dòng)性、沖擊、硬度等項(xiàng)目進(jìn)行檢驗(yàn)對比。
[0051]具體的相關(guān)檢測指標(biāo)檢測按如下標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行:
[0052]涂膜附著力性按GB/T9286 — 1998規(guī)定進(jìn)行；
[0053]涂膜耐沖擊性按GB/T1732 — 1993規(guī)定進(jìn)行；
[0054]涂膜光澤度按GB/T9754的規(guī)定，以60°角進(jìn)行測試；
[0055]涂膜硬度按照GB/T6739—1996規(guī)定進(jìn)行；
[0056]涂層耐堿性按GB/T9274 — 1988中甲法(浸泡法)進(jìn)行，將樣板浸入5% (質(zhì)量百分?jǐn)?shù))氫氧化鈉(化學(xué)純)溶液中至規(guī)定的時(shí)間，取出樣板，用流水輕輕地沖洗后立即目視觀察涂膜。如三塊樣板中有二塊未出現(xiàn)起泡、開裂、剝落、掉粉、明顯變色、明顯失光等涂膜病態(tài)現(xiàn)象，則評為“無異常”。
[0057]涂層耐酸性按GB/T9274 — 1988中甲法(浸泡法)進(jìn)行。將樣板浸入3%(質(zhì)量百分?jǐn)?shù))鹽酸(化學(xué)純)溶液中至規(guī)定的時(shí)間，取出樣板，用流水輕輕地沖洗后立即目視觀察涂膜。如三塊樣板中有二塊未出現(xiàn)起泡、開裂、剝落、掉粉、明顯變色、明顯失光等涂膜病態(tài)現(xiàn)象，則評為“無異?！?。
[0058]表1本發(fā)明催化劑的相關(guān)檢測項(xiàng)目表
[0059]
【權(quán)利要求】
1.一種可降低端基為羧基的飽和聚酯樹脂固化溫度的催化劑，其特征在于:其原料構(gòu)成組分及其重量份數(shù)如下:低粘度聚酯樹脂70-95份.’可催化羧基的相轉(zhuǎn)移催化劑5-20份；可促使環(huán)氧基團(tuán)開環(huán)的催化劑 1-10份；抗氧化劑5-20份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可降低端基為羧基的飽和聚酯樹脂固化溫度的催化劑，其特征在于:所述低粘度聚酯樹脂樹脂，該樹脂在175°C時(shí)的粘度范圍為60~65Po，軟化點(diǎn)在90 ~100。。。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可降低端基為羧基的飽和聚酯樹脂固化溫度的催化劑，其特征在于:所述可催化羧基的相轉(zhuǎn)移催化劑為鎗鹽。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可降低端基為羧基的飽和聚酯樹脂固化溫度的催化劑，其特征在于:所述鎗鹽為三乙基芐基氯化銨、三苯基乙基溴化磷、氯化膽堿、三苯基磷或三苯基氧化磷。
5.根據(jù)權(quán)利 要求1所述的可降低端基為羧基的飽和聚酯樹脂固化溫度的催化劑，其特征在于:所述可促使環(huán)氧基團(tuán)開環(huán)的催化劑為咪唑或者改性咪唑。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的可降低端基為羧基的飽和聚酯樹脂固化溫度的催化劑，其特征在于:所述咪唑或者改性咪唑?yàn)?-甲基-咪唑或者二苯基咪唑啉類化合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可降低端基為羧基的飽和聚酯樹脂固化溫度的催化劑，其特征在于:所述抗氧化劑為受阻酚類抗氧劑。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的可降低端基為羧基的飽和聚酯樹脂固化溫度的催化劑，其特征在于:所述受阻酚類抗氧劑為四[β_(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯。
9.一種如權(quán)利要求1至8任一項(xiàng)所述的可降低端基為羧基的飽和聚酯樹脂固化溫度的催化劑的制備方法，其特征在于:步驟如下: 將各種物料加到高速混料機(jī)，經(jīng)干混合后經(jīng)擠出機(jī)擠出，一區(qū)溫度為80-90°C，二區(qū)溫度為100-120°C，進(jìn)行熔融、混煉、擠出、冷卻、壓片，成為片狀的乳白色固體，即得可降低端基為羧基的飽和聚酯樹脂固化溫度的催化劑。
10.一種如權(quán)利要求1至8任一項(xiàng)所述的可降低端基為羧基的飽和聚酯樹脂固化溫度的催化劑的制備方法，其特征在于，步驟如下: 將粘度低的端基為羧基的飽和聚酯樹脂放入反應(yīng)釜中，使其在170-180°C的溫度下熔融、攪拌，然后將可催化羧基的相轉(zhuǎn)移催化劑、可促使環(huán)氧基團(tuán)開環(huán)的催化劑、抗氧化劑分別加入到已經(jīng)熔融的聚酯樹脂中，進(jìn)行攪拌均勻20分鐘，冷卻壓片，最后形成乳白色透明固體，即得可降低端基為羧基的飽和聚酯樹脂固化溫度的催化劑。
【文檔編號】C09D167/00GK103601872SQ201310593777
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年11月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月21日
【發(fā)明者】陳超, 王焱, 王浩 申請人:天津翔盛粉末涂料有限公司