| 专利名称： | 一种汽车涂料用聚酯树脂的制备方法 | ||
| 专利名称(英文)： | An automobile paint for the method for the preparation of polyester resin | ||
| 专利号： | CN201610267083.X | 申请时间： | 20160427 |
| 公开号： | CN105694010A | 公开时间： | 20160622 |
| 申请人： | 柳州申通汽车科技有限公司 | ||
| 申请地址： | 545000 广西壮族自治区柳州市柳东新区水湾路2号柳东标准厂房2号配套办公楼二层212 | ||
| 发明人： | 钟静清; 韦晗 | ||
| 分类号： | C08G63/20; C08G63/86; C09D167/02 | 主分类号： | C08G63/20 |
| 代理机构： | 广州凯东知识产权代理有限公司 44259 | 代理人： | 李勤辉 |
| 摘要： | 本发明涉及一种汽车涂料用聚酯树脂的制备方法，其包括按质量分数将固态对苯二甲酸、间苯二甲酸、己二酸、三羟甲基丙烷、乙二醇、新戊二醇和三氧化二锑置于密闭容器中混合均匀；向容器内通入氮气，并对上述混合物料进行搅拌加热、熔融反应；然后减小容器内压强，并除去反应中生成的水和小分子产物；接着加入偏苯三酸酐进行搅拌加热反应，反应完成得到聚酯树脂。本发明通过熔融缩聚制得聚酯树脂，由于熔融需采取较高温度，从而使得低沸点的二元醇容易被排出体系外，可保证投料的准确性。同时，本发明可克服有机醇损失量较大的缺陷，具有反应迅速、反应过程稳定、产物质量稳定等优点。 | ||
| 摘要(英文)： | This invention relates to an automobile of the polyester resin for paint preparation method, which comprises according to the mass fraction of solid terephthalic acid, isophthalic acid, adipic acid, trimethylolpropane, ethylene glycol, neopentyl glycol and antimony trioxide is uniformly mixed in the closed container; to inject the nitrogen in the container, the above-mentioned mixed material and the stirring and heating, melting reaction; and then reducing the pressure in the small, and removing the generated water in the reaction and small molecule products; then add trimellitic anhydride to stir the heating reaction, the reaction is finished polyester resin. The present invention is prepared by the melt polycondensation of polyester resin, due to the relatively high temperature molten need to be taken, so that the low boiling point of the diol is easy to be discharged outside the system, the accuracy of the feeding can be ensured. At the same time, the invention can overcome the loss of organic alcohol in the larger defect, has the advantages of quick reaction, the reaction process is stable, the product quality stability, and the like. | ||
1.一种汽车涂料用聚酯树脂的制备方法，其包括以下步骤： （1）按质量分数将固态对苯二甲酸、间苯二甲酸、己二酸、三羟甲基丙烷、乙二醇、新戊 二醇和三氧化二锑置于密闭容器中混合均匀； （2）向容器内通入氮气，并对上述混合物料进行搅拌加热、熔融反应； （3）然后减小容器内压强，并除去反应中生成的水和小分子产物； （4）接着加入偏苯三酸酐进行搅拌加热反应，反应完成得到聚酯树脂。
2.根据权利要求1所述汽车涂料用聚酯树脂的制备方法，其特征在于：按质量分数计所 述对苯二甲酸10—20份，间苯二甲酸10—20份，己二酸1—5份，三羟甲基丙烷1—5份，乙二 醇1—5份，新戊二醇15—25份，三氧化二锑0.1—0.2份。
3.如权利要求1所述汽车涂料用聚酯树脂的制备方法，其特征在于：步骤（2）的搅拌加 热是先升温至100—120℃，然后进行搅拌，再升温至150—160℃，并保温20—30min，接着以 0.3—0.5℃/min的升温速率升温至230—250℃，直至反应完全。
4.如权利要求1所述汽车涂料用聚酯树脂的制备方法，其特征在于：减小容器内压强可 先停止通入氮气，然后抽出容器内的气体，使真空度小于-98kPa。
5.如权利要求1所述汽车涂料用聚酯树脂的制备方法，其特征在于：步骤（4）的加热反 应在常压下进行，加热温度为160—200℃。
6.如权利要求2所述汽车涂料用聚酯树脂的制备方法，其特征在于：按质量分数计所述 偏苯三酸酐的加入量为1—2.5份，酸值保持在12—20mgKOH/g。
1.一种汽车涂料用聚酯树脂的制备方法，其包括以下步骤： （1）按质量分数将固态对苯二甲酸、间苯二甲酸、己二酸、三羟甲基丙烷、乙二醇、新戊 二醇和三氧化二锑置于密闭容器中混合均匀； （2）向容器内通入氮气，并对上述混合物料进行搅拌加热、熔融反应； （3）然后减小容器内压强，并除去反应中生成的水和小分子产物； （4）接着加入偏苯三酸酐进行搅拌加热反应，反应完成得到聚酯树脂。
2.根据权利要求1所述汽车涂料用聚酯树脂的制备方法，其特征在于：按质量分数计所 述对苯二甲酸10—20份，间苯二甲酸10—20份，己二酸1—5份，三羟甲基丙烷1—5份，乙二 醇1—5份，新戊二醇15—25份，三氧化二锑0.1—0.2份。
3.如权利要求1所述汽车涂料用聚酯树脂的制备方法，其特征在于：步骤（2）的搅拌加 热是先升温至100—120℃，然后进行搅拌，再升温至150—160℃，并保温20—30min，接着以 0.3—0.5℃/min的升温速率升温至230—250℃，直至反应完全。
4.如权利要求1所述汽车涂料用聚酯树脂的制备方法，其特征在于：减小容器内压强可 先停止通入氮气，然后抽出容器内的气体，使真空度小于-98kPa。
5.如权利要求1所述汽车涂料用聚酯树脂的制备方法，其特征在于：步骤（4）的加热反 应在常压下进行，加热温度为160—200℃。
6.如权利要求2所述汽车涂料用聚酯树脂的制备方法，其特征在于：按质量分数计所述 偏苯三酸酐的加入量为1—2.5份，酸值保持在12—20mgKOH/g。
翻译：技术领域
本发明涉及汽车涂料，具体说是汽车涂料用聚酯树脂的制备方法。
背景技术
汽车涂料是一种使用要求高而且技术含量高的涂料品种，主要包括底漆、中涂漆 和面漆。汽车涂料的水性化进程是从底到面逐步进行的，早在20世纪60年代，欧美等发达国 家已经率先使用水性电泳底漆，目前底漆已有90%以上采用水性涂料，88%汽车中涂也采用 水性阴极电泳漆，但中涂绝大部分还是应用溶剂型涂料。水性面漆由于技术难度相对较大， 水性化进程有些缓慢，目前汽车行业上应用很少。
为了适应环保要求，降低汽车涂装的VOC排放，国内外都在积极开发和利用环保型 涂料，包括水性涂料、高固体涂料和粉末涂料等。水性涂料是以大量水代替有机溶剂，使在 生产和施工过程中有机溶剂的挥发量大为减少，这样不仅改善了生产操作人员的工作环 境，也减少了有机溶剂的挥发，是环保涂料的一个重要发展方向。但现有技术的生产的汽车 涂料用聚酯树脂由于在设备和工艺方面的限制，生产的产品性能不够好，质量不够高，迫切 需要新的工艺和制备出高新能、环保的产品。
发明内容
针对上述技术问题，本发明提供一种可制备产品综合性能较好的汽车涂料用聚酯 树脂的制备方法。
本发明采用的技术方案为：一种汽车涂料用聚酯树脂的制备方法，其包括以下步 骤：
（1）按质量分数将固态对苯二甲酸、间苯二甲酸、己二酸、三羟甲基丙烷、乙二醇、新戊 二醇和三氧化二锑置于密闭容器中混合均匀；
（2）向容器内通入氮气，并对上述混合物料进行搅拌加热、熔融反应；
（3）然后减小容器内压强，并除去反应中生成的水和小分子产物；
（4）接着加入偏苯三酸酐进行搅拌加热反应，反应完成得到聚酯树脂。
作为优选，按质量分数计所述对苯二甲酸10—20份，间苯二甲酸10—20份，己二酸 1—5份，三羟甲基丙烷1—5份，乙二醇1—5份，新戊二醇15—25份，三氧化二锑0.1—0.2份。
作为优选，步骤（2）的搅拌加热是先升温至100—120℃，然后进行搅拌，再升温至 150—160℃，并保温20—30min，接着以0.3—0.5℃/min的升温速率升温至230—250℃，直 至反应完全。
作为优选，减小容器内压强可先停止通入氮气，然后抽出容器内的气体，使真空度 小于-98kPa。
作为优选，步骤（4）的加热反应在常压下进行，加热温度为160—200℃。
作为优选，按质量分数计所述偏苯三酸酐的加入量为1—2.5份，酸值保持在12— 20mgKOH/g。
从以上技术方案可知，本发明通过熔融缩聚制得聚酯树脂，由于熔融需采取较高 温度，从而使得低沸点的二元醇容易被排出体系外，可保证投料的准确性。同时，本发明可 克服有机醇损失量较大的缺陷，具有反应迅速、反应过程稳定、产物质量稳定等优点。
具体实施方式
下面将详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明， 但并不作为对本发明的限定。
一种汽车涂料用聚酯树脂的制备方法，其包括以下步骤：
首先，按质量分数将固态对苯二甲酸、间苯二甲酸、己二酸、三羟甲基丙烷、乙二醇、新 戊二醇和三氧化二锑置于密闭容器中混合均匀；其中对苯二甲酸和间苯二甲酸可提高产品 的硬度、耐候性和耐药品性能；己二酸可保持产品的普适性和柔韧性；三羟甲基丙烷的甲基 的空间位阻效应可屏蔽聚酯的酯基，提高耐水解性，同时可引入分支；新戊二醇具有很好的 耐水解性、耐候性，且制备的产品硬而韧，抗污能力强；乙二醇具有较好的普适性和柔韧性； 三氧化二锑作为催化剂，可促进缩聚反应的进行，其活性较高。在实施过程中，按质量分数 计所述对苯二甲酸10—20份，间苯二甲酸10—20份，己二酸1—5份，三羟甲基丙烷1—5份， 乙二醇1—5份，新戊二醇15—25份，三氧化二锑0.1—0.2份。
在加热前，向容器内通入氮气，以排除容器中的空气，然后开始对上述混合物料进 行加热，升温至100—120℃后大部分原料开始熔融，再进行低速搅拌，接着升温至150—160 ℃，并保温20—30min，然后以0.3—0.5℃/min的升温速率升温至230—250℃，直至反应完 全。本发明的聚酯树脂合成分为酯化阶段和缩聚阶段，酯化阶段采用先升温和恒温的方式， 使酯化反应的正逆反应趋于平衡。为了保证酯化完全，本发明采用通氮气的方式将生产的 水带出容器。在升温酯化阶段，由于醇组分的沸点普遍较低，而酯化反应的温度较高，加上 搅拌的作用，醇组分很容易排出，未防止醇的损失，升温速率选择较小。升温酯化后，进行恒 温酯化，此时温度不宜过低，否则会导致树脂反应程度低，分子量小，影响涂膜的性能；但稳 定过高会增加副反应的产生及低聚物的损耗，因此本发明选用230—250℃进行恒温酯化。
酯化反应完全后，先停止通入氮气，然后抽出容器内的气体，使真空度小于- 98kPa，并除去反应中生成的水和小分子产物，为下一步地缩聚反应做好准备。缩聚反应在 常压下进行，是在酯化反应产物中加入偏苯三酸酐进行搅拌加热，加热温度为160—200℃， 其中，按质量分数计所述偏苯三酸酐的加入量为1—2.5份，酸值保持在12—20mgKOH/g。在 缩聚阶段，链增长主要是在低聚物之间进行，含羟基的低聚体和含羧基的低聚体相互缩聚， 如此逐步形成聚合物分子链，随着生成的小分子不断抽除，聚酯树脂的分子量不断提高。
实施例1
按质量分数计将10份对苯二甲酸、10份间苯二甲酸、5份己二酸、5份三羟甲基丙烷、1份 乙二醇、25新戊二醇和0.1份三氧化二锑置于密闭容器中混合均匀；然后向容器内通入氮 气，再加热升温至100℃，待大部分原料开始熔融后低速搅拌，接着升温至150℃，并保温 30min，然后以0.3℃/min的升温速率升温至230℃，直至反应完全。再停止通入氮气，然后抽 出容器内的气体，使真空度小于-98kPa，并除去反应中生成的水和小分子产物；接着恢复容 器至常压，并加入1份偏苯三酸酐搅拌，保持温度为160℃，酸值为12mgKOH/g，最后获得聚酯 树脂。将该聚酯树脂用于汽车涂漆，得到的固化漆膜硬度超过4H，漆膜光泽度达84.6°，在40 ℃蒸馏水下浸泡4天不发白不起泡。
实施例2
按质量分数计将15份对苯二甲酸、16份间苯二甲酸、3份己二酸、3份三羟甲基丙烷、3份 乙二醇、20新戊二醇和0.15份三氧化二锑置于密闭容器中混合均匀；然后向容器内通入氮 气，再加热升温至110℃，待大部分原料开始熔融后低速搅拌，接着升温至150℃，并保温 25min，然后以0.4℃/min的升温速率升温至240℃，直至反应完全。再停止通入氮气，然后抽 出容器内的气体，使真空度小于-98kPa，并除去反应中生成的水和小分子产物；接着恢复容 器至常压，并加入1.5份偏苯三酸酐搅拌，保持温度为180℃，酸值为16mgKOH/g；最后获得聚 酯树脂。将该聚酯树脂用于汽车涂漆，得到的固化漆膜硬度超过4H，漆膜光泽度为89.7°，在 40℃蒸馏水下浸泡4天不发白不起泡。
实施例3
按质量分数计将20份对苯二甲酸、20份间苯二甲酸、1份己二酸、1份三羟甲基丙烷、5份 乙二醇、15新戊二醇和0.2份三氧化二锑置于密闭容器中混合均匀；然后向容器内通入氮 气，再加热升温至120℃，待大部分原料开始熔融后低速搅拌，接着升温至160℃，并保温 20min，然后以0.5℃/min的升温速率升温至250℃，直至反应完全。再停止通入氮气，然后抽 出容器内的气体，使真空度小于-98kPa，并除去反应中生成的水和小分子产物；接着恢复容 器至常压，并加入2.5份偏苯三酸酐搅拌，保持温度为200℃，酸值为20mgKOH/g；最后获得聚 酯树脂。将该聚酯树脂用于汽车涂漆，得到的固化漆膜硬度超过4H，漆膜光泽度为86.3°，在 40℃蒸馏水下浸泡4天不发白不起泡。
以上对本发明实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例 对本发明实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本 发明实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例，在具体实施方 式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
