本發(fā)明涉及粉末涂料技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種純聚酯樹脂及制備方法、含其的砂紋粉末涂料及制備方法。

背景技術(shù)：

近幾年來，國內(nèi)聚酯化學(xué)工業(yè)迅猛發(fā)展，在生產(chǎn)聚酯時，會產(chǎn)生約4％以上的廢品廢料。同時，用于飲料包裝的被丟棄的帶有顏色的pet塑料瓶和pen廢塑料也是數(shù)量驚人，每年達幾十萬噸。這些廢品廢料的存在不僅對環(huán)境造成重大影響，也是巨大的資源浪費，如何有效的利用這些廢品廢料成為一個重要的課題。目前，國內(nèi)常見的利用方法是以廢聚酯生產(chǎn)聚酯熱熔膠短纖維和聚酯粉末涂料。

粉末涂料是一種環(huán)保型、不含voc有機物排放的粉狀涂料，具有防腐性能好、涂膜機械強度高、綜合成本低、可百分之百環(huán)保利用等特點，現(xiàn)在已經(jīng)成為公認的符合生產(chǎn)效率高、優(yōu)良涂膜性能、生態(tài)經(jīng)濟環(huán)保型產(chǎn)品?，F(xiàn)有的以利用廢聚酯為原料生產(chǎn)聚酯粉末涂料的方法具有工藝簡單環(huán)保、投資少、成本低、產(chǎn)品用途廣等優(yōu)點，已有如公開發(fā)明專利cn103319697a和cn104893514a等。然而，由于廢聚酯大部分都是帶有顏色的，致使生產(chǎn)出的粉末涂料用聚酯樹脂也是較深顏色，限制了其用量及用途。并且，現(xiàn)有以利用廢聚酯為原料生產(chǎn)的聚酯粉末涂料，在戶外耐候性、抗水性、抗紫外線性、抗劃傷性方面也不夠理想。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的第一個目的在于提供一種純聚酯樹脂。

本發(fā)明的第二個目的在于提供上述純聚酯樹脂的制備方法。

本發(fā)明的第三個目的在于提供由上述純聚酯樹脂制備的砂紋粉末涂料。

本發(fā)明的第四個目的在于提供上述砂紋粉末涂料的制備方法。

為實現(xiàn)上述第一個目的，本發(fā)明采用以下內(nèi)容：

一種純聚酯樹脂，按質(zhì)量百分數(shù)計，包括以下原料：

廢棄藍色pet破碎料52-72％、廢棄pen塑料破碎料3.5-10％、新戊二醇10-15％、tme(2-羥基甲烷-2-甲基-1,3丙二醇)2-5％、間苯二甲酸10-15％、己二酸2-5％、酯化反應(yīng)催化劑0.1-0.2％、at168抗氧劑0.1-0.5％、at10抗氧劑0.1-0.2％、相轉(zhuǎn)移催化劑0.1-0.2％、喹吖啶酮黃3138粉料0.005-0.01％、酞菁紅0.005-0.015％。

所述廢棄藍色pet破碎料是廢棄的藍色聚對苯二甲酸乙二醇酯塑料經(jīng)洗凈、破碎后的破碎料。優(yōu)選地，所述廢棄藍色pet破碎料的熔點≥250℃，是由廢棄的藍色pet塑料經(jīng)洗凈、破碎為1-3cm²的片狀破碎料。

所述廢棄pen塑料破碎料為廢棄的聚萘二甲酸乙二醇酯塑料經(jīng)洗凈、破碎后的破碎料。pen具有的萘環(huán)結(jié)構(gòu)使其與pet相比，具有更高的物理機械性能、氣體阻隔性能、化學(xué)穩(wěn)定性、耐熱性、耐紫外線性和耐輻射性能。優(yōu)選地，所述廢棄pen塑料破碎料是由廢棄的聚萘二甲酸乙二醇酯塑料經(jīng)洗凈、破碎為1-3cm²的片狀破碎料。

進一步地，所述酯化反應(yīng)催化劑為醋酸鋅、乙二醇銻、單丁基氧化錫中的一種或兩種。

所述at168抗氧劑，即輔助抗氧劑168，化學(xué)名稱為亞磷酸三(2,4-二叔丁基苯)酯，是一種亞磷酸酯類抗老化劑，可市售購買得到，例如為圣萊科特集團抗氧劑at-168。

所述at10抗氧劑，即抗氧劑at-10，化學(xué)名稱為四[β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯，是一種多元受阻酚型抗氧化劑，可市售購買得到，例如為圣萊科特集團抗氧劑at-10。

進一步地，所述相轉(zhuǎn)移催化劑為甲基三苯基溴化膦、三苯基膦或乙基三苯基溴化膦；優(yōu)選為乙基三苯基溴化膦。

優(yōu)選地，所述喹吖啶酮黃3138粉料和酞菁紅是作為除色顏料使用，喹吖啶酮黃3138粉料是凱邁斯公司所產(chǎn)的3138喹吖啶酮綠光黃，酞菁紅是凱邁斯公司所產(chǎn)的喹吖啶酮紅。

本申請中，各個原料組分均可市售購買得到。

為實現(xiàn)上述第二個目的，本發(fā)明采用以下內(nèi)容：

上述純聚酯樹脂的制備方法，包括以下步驟：

1)在反應(yīng)器中投入廢棄藍色pet破碎料、廢棄pen塑料破碎料、新戊二醇、tme和一部分酯化反應(yīng)催化劑，在260-270℃反應(yīng)3-5小時，完成酯交換化學(xué)反應(yīng)和醇解反應(yīng)至塑料熔融透明；

2)降溫到180-190℃時，向其中加入一部分間苯二甲酸、己二酸、剩余的酯化反應(yīng)催化劑、at168抗氧劑、at10抗氧劑，之后在250-260℃通入氮氣酯化反應(yīng)3-4小時，向其中加入剩余的間苯二甲酸，然后在0.04-0.07mpa真空氮氣保護下縮聚1-2小時；

3)降溫到180-190℃，向其中加入相轉(zhuǎn)移催化劑、喹吖啶酮黃3138粉料、酞菁紅，攪拌反應(yīng)1-1.5小時，制得白色透明的純聚酯樹脂。

本發(fā)明的純聚酯樹脂是以廢棄藍色pet破碎料和廢棄pen塑料破碎料通過多元醇發(fā)生酯交換化學(xué)反應(yīng)和醇解反應(yīng)，再通過多元酸及相轉(zhuǎn)移催化劑縮聚制得。

進一步地，所述純聚酯樹脂的制備方法，包括以下步驟：

1)使用裝有攪拌裝置、豎式冷凝器的遠紅外電加熱反應(yīng)釜作為反應(yīng)器，在反應(yīng)釜中依次投入廢棄藍色pet破碎料、廢棄pen塑料破碎料、新戊二醇、tme和一部分酯化反應(yīng)催化劑，2小時內(nèi)升溫到150-160℃，以20-30r/min速度攪拌，控制豎式冷凝器頂部溫度不超過102℃，繼續(xù)升溫到260-270℃反應(yīng)3-5小時，完成酯交換化學(xué)反應(yīng)和醇解反應(yīng)至塑料熔融透明；

2)降溫到180-190℃，向其中加入一部分間苯二甲酸、己二酸、剩余的酯化反應(yīng)催化劑、at168抗氧劑、at10抗氧劑，之后再加熱250-260℃，控制豎式冷凝器頂部溫度不超過102℃，通入氮氣酯化反應(yīng)3-4小時后，再加入剩余的間苯二甲酸，然后在0.04-0.07mpa真空氮氣保護下縮聚1-2小時；

3)降溫到180-190℃，向其中加入相轉(zhuǎn)移催化劑、喹吖啶酮黃3138粉料、酞菁紅，以75r/min速度攪拌反應(yīng)1-1.5小時，制得白色透明的純聚酯樹脂。

為實現(xiàn)上述第三個目的，本發(fā)明采用以下內(nèi)容：

含上述純聚酯樹脂的砂紋粉末涂料，按質(zhì)量百分數(shù)計，包括以下原料：

純聚酯樹脂55-61％、t105固化劑2.6-3.5％、耐高溫耐候顏料15-20％、耐高溫耐候填料20-26％、濕潤劑0.8-1％、聚四氟乙烯粉末0.15-0.25％。

所述t105固化劑是羥烷基酰胺固化劑，為白色結(jié)晶粉末，熔點125-131℃，可市售購買得到，例如為寧波南海化學(xué)公司t105純聚酯樹脂固化劑。

所述耐高溫耐候顏料為包膜型金紅石型鈦白粉、高色素炭黑、酞菁藍中的一種或兩種以上混合物。

所述耐高溫耐候填料為滑石粉、云母粉、沉淀硫酸鋇中的一種或兩種以上混合物。

所述濕潤劑為增光劑701，是改性丙烯酸酯共聚物，為白色粉末或顆粒，軟化點95-125℃，可市售購買得到，例如為寧波南?；瘜W(xué)有限公司增光劑701b、黃山華惠科技有限公司增光劑701、或武漢銀彩科技有限公司增光劑l701。

所述聚四氟乙烯粉末作為美術(shù)紋路成型劑。

為實現(xiàn)上述第四個目的，本發(fā)明采用以下內(nèi)容：

上述砂紋粉末涂料的制備方法，包括以下步驟：

將純聚酯樹脂、t105固化劑、耐高溫耐候顏料、耐高溫耐候填料、濕潤劑、聚四氟乙烯粉末投入混合機，通過擠出機熔化擠出，經(jīng)壓片機冷卻，磨粉機磨粉，得到砂紋粉末涂料。

進一步地，所述砂紋粉末涂料的制備方法，包括以下步驟：將純聚酯樹脂、t105固化劑、耐高溫耐候顏料、耐高溫耐候填料、濕潤劑、聚四氟乙烯粉末投入混合機，混合4-5分鐘后，通過i區(qū)溫度為110-120℃、ii區(qū)溫度為120-130℃的砂紋螺桿擠出機熔化擠出，擠出物通過壓片機冷卻、初粉碎為1-3cm，后送往磨粉機中磨粉，過旋轉(zhuǎn)篩網(wǎng)，通過控制喂料速度控制粉末粒徑，得到dn粒徑25-35微米砂紋粉末涂料。

本發(fā)明具有以下優(yōu)點：

本發(fā)明的純聚酯樹脂為白色透明產(chǎn)品，顏色淺，使用范圍廣，可廣泛應(yīng)用于各種顏色戶外涂料中，實現(xiàn)了對廢棄藍色pet塑料和廢棄pen塑料的充分利用，資源能有效循環(huán)使用，有利于社會、經(jīng)濟和諧發(fā)展。

本發(fā)明的砂紋粉末涂料顏色淺，應(yīng)用范圍大，可以滿足金屬美術(shù)外觀的涂裝；具有較好的抗水性、抗紫外線性、高溫儲存穩(wěn)定性；工藝簡單，降低了制造成本，且減少了制造過程中對環(huán)境的污染，降低了環(huán)保成本。

具體實施方式

為了更清楚地說明本發(fā)明，下面結(jié)合優(yōu)選實施例對本發(fā)明做進一步的說明。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當理解，下面所具體描述的內(nèi)容是說明性的而非限制性的，不應(yīng)以此限制本發(fā)明的保護范圍。

實施例1

一種砂紋粉末涂料的制備方法，包括以下步驟：

1)將裝有攪拌裝置和豎式冷凝器及臥式冷凝器的遠紅外電加熱2000l反應(yīng)釜溫度設(shè)定在270℃，開始加熱；依次投入廢棄藍色pet破碎料600㎏、廢棄pen塑料破碎料100㎏、新戊二醇150㎏、tme50㎏、乙二醇銻1.1㎏；兩小時內(nèi)升溫到150-160℃，以25r/min開動攪拌裝置，控制豎式冷凝器頂部的溫度不超過102℃，繼續(xù)升溫到270℃反應(yīng)3-5小時，完成酯交換化學(xué)反應(yīng)和醇解反應(yīng)至塑料熔融透明；降溫到180-190℃時加入間苯二甲酸100㎏和己二酸50㎏、單丁基氧化錫0..5㎏，at168抗氧劑3.5㎏、at10抗氧劑1.5㎏，再溫度設(shè)定在260℃加熱，控制豎式冷凝器頂部的溫度不超過102℃，通入氮氣酯化反應(yīng)3-4小時后，再加入間苯二甲酸50㎏；在0.04-0.07mpa真空氮氣保護下縮聚1-2小時，少量的酯化反應(yīng)產(chǎn)生的低分子水合物經(jīng)臥式冷凝器冷卻收集，將料降溫到180-190℃，加入乙基三苯基溴化膦1.5㎏、喹吖啶酮黃3138料70g、酞菁紅110g，以75r/min速度攪拌反應(yīng)1小時；測得樹脂酸值28-35mgkoh/g、粘度為6000-9000mpa.s/200℃、玻璃化溫度tg69℃，結(jié)束反應(yīng)，降溫到150-160℃，過濾、放料到結(jié)片機結(jié)成1-2cm片料，得到白色透明砂紋粉末涂料用純聚酯樹脂。

2)將稱量好的1)所得純聚酯樹脂475㎏、t105固化劑25㎏、耐高溫耐候顏料140㎏、耐高溫耐候填料200㎏、濕潤劑7㎏、聚四氟乙烯粉末1.5㎏投入混合機，混合4-5分鐘后，通過i區(qū)溫度設(shè)為115℃、ii區(qū)溫度設(shè)為125℃的砂紋螺桿擠出機熔化擠出，擠出物通過壓片機冷卻、初粉碎為1-2cm，后送往acm高速磨粉機磨粉，過180目旋轉(zhuǎn)篩網(wǎng)，通過控制喂料速度控制粉末粒徑，得到dn粒徑25-35微米的粉末涂料成品。其中，耐高溫耐候顏料為包膜型金紅石型鈦白粉和酞菁藍的混合物(重量比1:0.3)；耐高溫耐候填料為滑石粉和沉淀硫酸鋇的混合物(重量比為0.5:1)；濕潤劑為增光劑701。

實施例2

一種砂紋粉末涂料的制備方法，包括以下步驟：

1)將裝有攪拌裝置和豎式冷凝器及臥式冷凝器的遠紅外電加熱2000l反應(yīng)釜溫度設(shè)定在270℃，開始加熱；依次投入廢棄藍色pet破碎料700㎏、廢棄pen塑料破碎料35㎏、新戊二醇100㎏、tme20㎏、乙二醇銻1㎏；兩小時后升溫到150-160℃，以25r/min開動攪拌裝置，控制豎式冷凝器頂部的溫度不超過102℃，繼續(xù)升溫到270℃反應(yīng)3-5小時，完成酯交換化學(xué)反應(yīng)和醇解反應(yīng)至塑料熔融透明；降溫到180-190℃時加入間苯二甲酸50㎏和己二酸20㎏、單丁基氧化錫0.5㎏，at168抗氧劑3.5㎏、at10抗氧劑1.5㎏，溫度設(shè)定在260℃、加熱，控制豎式冷凝器頂部的溫度不超過102℃，通入氮氣酯化反應(yīng)3-4小時后，再加入間苯二甲酸50㎏；在0.04-0.07mpa真空氮氣保護下縮聚1-2小時，少量的酯化反應(yīng)產(chǎn)生的低分子水合物經(jīng)臥式冷凝器冷卻收集，再將料降溫到180-190℃，加入甲基三苯基溴化膦1.5㎏、喹吖啶酮黃3138料70g、酞菁紅110g，以75r/min速度攪拌反應(yīng)1小時；測得樹脂酸值28-35mgkoh/g、粘度為3000-6000mpa.s/200℃、玻璃化溫度tg62℃，結(jié)束反應(yīng)，降溫到150-160℃，過濾、放料到結(jié)片機結(jié)成1-2cm片料，得到白色透明砂紋粉末涂料用純聚酯樹脂。

2)將稱量好的1)所得純聚酯樹脂475㎏、t105固化劑25㎏、耐高溫耐候顏料140㎏、耐高溫耐候填料200㎏、濕潤劑7㎏、聚四氟乙烯粉末1.5㎏投入混合機，混合4-5分鐘后，通過i區(qū)溫度設(shè)為115℃、ii區(qū)溫度設(shè)為125℃的砂紋螺桿擠出機熔化擠出，擠出物通過壓片機冷卻、初粉碎為1-2cm，后送往acm高速磨粉機磨粉，過180目旋轉(zhuǎn)篩網(wǎng)，通過控制喂料速度控制粉末粒徑，得到dn粒徑25-35微米的粉末涂料成品。其中，耐高溫耐候顏料為包膜型金紅石型鈦白粉和高色素炭黑的混合物(重量比1:0.1)；耐高溫耐候填料為沉淀硫酸鋇；濕潤劑為增光劑701。

實施例3

一種砂紋粉末涂料的制備方法，包括以下步驟：

1)將裝有攪拌裝置和豎式冷凝器及臥式冷凝器的遠紅外電加熱2000l反應(yīng)釜溫度設(shè)定在270℃，開始加熱；依次投入廢棄藍色pet破碎料650㎏、廢棄pen塑料破碎料60㎏、新戊二醇150㎏、tme30㎏、醋酸鋅1.1㎏；兩小時后升溫到150-160℃，以25r/min開動攪拌裝置，控制豎式冷凝器頂部的溫度不超過102℃，繼續(xù)升溫到270℃反應(yīng)3-5小時，完成酯交換化學(xué)反應(yīng)和醇解反應(yīng)至塑料熔融透明；降溫到180-190℃時加入間苯二甲酸70㎏和己二酸50㎏、單丁基氧化錫0.5㎏，at168抗氧劑3.5㎏、at10抗氧劑1.5㎏，溫度設(shè)定在260℃，加熱，控制豎式冷凝器頂部的溫度不超過102℃，通入氮氣酯化反應(yīng)3-4小時后，再加入間苯二甲酸60㎏；在0.04-0.07mpa真空氮氣保護下縮聚1-2小時，少量的酯化反應(yīng)產(chǎn)生的低分子水合物經(jīng)臥式冷凝器冷卻收集，將料降溫到180-190℃，加入三苯基膦1.5㎏、喹吖啶酮黃3138料70g、酞菁紅110g，以75r/min速度攪拌反應(yīng)1小時；測得樹脂酸值28-35mgkoh/g、粘度為5000-8000mpa.s/200℃、玻璃化溫度tg66℃，結(jié)束反應(yīng)，降溫到150-160℃，過濾、放料到結(jié)片機結(jié)成1-2cm片料，得到白色透明砂紋粉末涂料用純聚酯樹脂。

2)將稱量好的1)所得純聚酯樹脂475㎏、t105固化劑25㎏、耐高溫耐候顏料140㎏、耐高溫耐候填料200㎏、濕潤劑7㎏、聚四氟乙烯粉末1.5㎏投入混合機，混合4-5分鐘后，通過i區(qū)溫度設(shè)為115℃、ii區(qū)溫度設(shè)為125℃的砂紋螺桿擠出機熔化擠出，擠出物通過壓片機冷卻、初粉碎為1-2cm，后送往acm高速磨粉機磨粉，過180目旋轉(zhuǎn)篩網(wǎng)，通過控制喂料速度控制粉末粒徑，得到dn粒徑25-35微米的粉末涂料成品。其中，耐高溫耐候顏料為包膜型金紅石型鈦白粉；耐高溫耐候填料為滑石粉和沉淀硫酸鋇的混合物(重量比為0.5:1)；濕潤劑為增光劑701。

對照例

將稱量好的國標純聚酯樹脂475㎏(為安徽產(chǎn)、gb/t27808-2011純聚酯型樹脂)、t105固化劑25㎏、耐高溫耐候顏料140㎏、耐高溫耐候填料200㎏、濕潤劑7㎏、聚四氟乙烯粉末1.5㎏投入混合機，混合4-5分鐘后，通過i區(qū)溫度設(shè)為115℃、ii區(qū)溫度設(shè)為125℃的砂紋螺桿擠出機熔化擠出，擠出物通過壓片機冷卻、初粉碎為1-2cm，后送往acm高速磨粉機磨粉，過180目旋轉(zhuǎn)篩網(wǎng)，通過控制喂料速度控制粉末粒徑，得到dn粒徑25-35微米的粉末涂料成品。其中，耐高溫耐候顏料為包膜型金紅石型鈦白粉；耐高溫耐候填料為滑石粉和沉淀硫酸鋇的混合物(重量比為0.5:1)；濕潤劑為增光劑701。采用靜電噴涂的噴涂方法，按條件烘烤固化對實施例1-3及對照例得到的粉末涂料成品進行測試，其結(jié)果見下表。

表粉末涂料成品測試結(jié)果

從上表中可看出，本發(fā)明的由廢棄藍色pet破碎料和pen廢塑料制備的砂紋粉末涂料在各項性能上和國標型的純聚酯樹脂制備的砂紋粉末涂料基本一樣，可以滿足金屬美術(shù)外觀的涂裝，并且質(zhì)量功能穩(wěn)固、裝飾功能優(yōu)勝，可廣泛應(yīng)用于戶外涂料。

顯然，本發(fā)明的上述實施例僅僅是為清楚地說明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對本發(fā)明的實施方式的限定，對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動，這里無法對所有的實施方式予以窮舉，凡是屬于本發(fā)明的技術(shù)方案所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明的保護范圍之列。