一种高耐候聚酯涂料的合成工艺的制作方法



1.本发明涉及涂料领域,尤其涉及一种高耐候聚酯涂料的合成工艺。


背景技术:



2.近年来,耐候性涂料越来越受到市场的青睐,耐候涂料主要用于家用电器、庭院金属家具、五金构件、汽车零部件、户外栏框等领域。而采用一般耐候聚酯树脂制备的户外耐久性也很难满足这种需求,这使得行业更倾向于高耐候聚酯涂料来满足户外的耐候性。随着粉末涂料市场的扩张,人们对其的耐候性越来越高。随着客户对涂料的耐候性要求越来越高,高耐候涂料便日益受到重视。
3.涂料由聚酯树脂、固化剂、颜填料、助剂组成,聚酯树脂的性能很大程度上决定涂料的性能。涂料的老化是指在日常使用过程中,涂膜在光照、水分、氧气等外力条件下,涂料引起的失光、开裂、脱落等现象。
4.耐候涂料可以在基底表面形成一层良好的耐候层,以提高基底的耐光照、防水、防腐等性能,起到保护基底的作用。
5.现有的耐候涂料耐光照和耐腐蚀的能力较好,但涂料在风吹的作用下,涂料出现开裂和脱落的现象较为严重。且涂料直接暴露在外受到风沙的磨损和平时的碰触也较为严重。如何解决这个问题变得至关重要。


技术实现要素:



6.针对上述现有技术的缺点,本发明的目的是提供一种高耐候聚酯涂料的合成工艺,以解决现有技术中涂料在风吹的作用下,涂料出现开裂和脱落的现象较为严重,且涂料直接暴露在外受到风沙的磨损和平时的碰触也较为严重的问题。
7.为实现上述目的,本发明的技术方案如下:
8.一种高耐候聚酯涂料的合成工艺;
9.包括以下步骤
10.第一混合步骤:第一原料加热过程中通入氮气,加入溶剂并搅拌,过滤后制得第一混合料;
11.第二混合步骤:将丙烯酸酯、质量占比为85~90%的有机化合物和3-巯基丙酸丁酯混合后缓慢加入到第一混合料,并搅拌制得第二混合料后保温;
12.第三混合步骤:将质量占比为10~15%的有机化合物加入第二混合料;搅拌后保温;升温蒸出溶剂;抽真空后出料制得预聚物;
13.第一制备步骤:将第二原料和催化剂混合后通入氮气;升温并搅拌制得搅拌物;升温温度:145~150℃;搅拌速度:400~500r/min;
14.第二制备步骤:搅拌物梯度升温达到设定酸值,降温后加入预聚物反应;
15.第三制备步骤:加入酸解剂并保温,控制酸值;
16.第四制备步骤:降温后抽真空,达到设定酸值出料制得成品;酸值范围:30~
35mgkoh/g;
17.第五制备步骤:将成品与配料混合后挤出,压片、粉碎、过筛后制得涂料。
18.进一步的技术方案为:第一原料的制备过程包括以下步骤:将甲苯和环乙烷按1:1混合制得混合剂;混合剂加入丁苯嵌段共聚物完全溶解;加入过氧化苯甲酰、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯;反应温度:85~90℃;反应时间:4~5h;丁苯嵌段共聚物占混合剂质量百分比为:20~22%;过氧化苯甲酰与丁苯嵌段共聚物的用量比为:2.5~3:100;甲基丙烯酸甲酯与丁苯嵌段共聚物的用量比为:65~70:100;丙烯酸丁酯与丁苯嵌段共聚物的用量比为:30~32:100。
19.进一步的技术方案为:溶剂中各成分的质量百分比为:丙酮:6~8%;乙二醇甲醚:17~19%;醋酸乙酯:17~19%;助溶剂:17~19%;防闪锈剂:0.3~0.6%;余量为钛白粉。
20.进一步的技术方案为:第一混合步骤中存在多个加热过程:
21.第一加热过程:第一原料加热至120℃并保温;保温过程中通入氮气;
22.第二加热过程:第一原料加热至145℃并保温;保温过程中加入溶剂;溶剂与第一原料质量比为:0.7~0.95:3;
23.第三加热过程:第一原料加热至152℃进行搅拌,搅拌过程将温度控制在150~154℃;搅拌速度:400~500r/min;搅拌后静置12~15min后过滤。
24.进一步的技术方案为:第二混合步骤中有机化合物为过氧化二叔丁基;
25.第二混合步骤中加入时间:170~180min;保温时间:2~2.5h;保温温度:140~142℃。
26.进一步的技术方案为:第三混合步骤中第二混合料中各成分的质量百分比为:丙烯酸酯:12~13.5%;有机化合物:5~6%;3-巯基丙酸丁酯:0.5~0.75%;余量为第一混合料;
27.第三混合步骤中有机化合物为过氧化二叔丁基;
28.第三混合步骤中保温时间:3~3.5h;保温温度:140~142℃。
29.进一步的技术方案为:第一制备步骤中:第二原料中各成分质量百分比为:新戊二醇:28~38%;三羟甲基丙烷:1~1.2%;1,4-环己烷二甲醇:4.3~8.2%;乙基丁基丙二醇:2.7~5.5%;苯二甲酸:31~41;偏苯三酸酐:0.5~0.75%;以间苯二甲酸:9~12%;乙二醇:2.7~5.5%;二酰甘油:2.7~5.5%;
30.第一制备步骤中:催化剂为单丁基氧化锡。
31.进一步的技术方案为:第二制备步骤中梯度升温包括多个升温过程:
32.第一升温过程:搅拌物升温后缓冷至192~195℃;升温温度:200~205℃;升温时间:50min;
33.第二升温过程:搅拌物升温后保温;升温温度:240~245℃;升温时间:50min;保温时间:2.5h;
34.第三升温过程:搅拌物升温后保温;升温温度:250~255℃;升温时间:8~10℃/h;保温时间:1~2.5h。
35.进一步的技术方案为:第二制备步骤中酸值范围:4~12mgkoh/g;降温温度:240~242℃;
36.第三制备步骤中酸值范围:45~50mgkoh/g;保温温度:240~242℃;保温时间:3~
3.5h;酸解剂与预聚物的质量比为:1:4。
37.进一步的技术方案为:第五制备步骤中配料中各成分质量百分比为:固化剂:4~7%;安息香:0.75~1%;流平剂:1.75~2%;硫酸钡:40~43%;余量为钛白粉;成品与配料质量比例为:1.05~1.15:1。
38.与现有技术相比,本发明的有益技术效果如下:(1)将反应温度控制在85~90℃,可以增大第一原料中单体的活性和粘合度,但反应时间若是过长,第一原料会产生凝胶效应,需要将反应时间控制在4~5h,从而保证第一原料的粘合度,使得高耐候聚酯涂料粘性较强,避免了高耐候聚酯涂料喷涂后的开裂和脱落;(2)第一混合步骤中加入的溶剂和第一原料质量比为:0.7~0.95:3,并且严格控制溶剂中各个成分的百分比,使得溶剂具有耐盐雾和耐高温的特点,提高了高耐候聚酯涂料的耐候性,通过控制溶剂中丙酮的质量百分比,使得丙酮促进第一混合料的流动性,延长了有效搅拌时间,保证了高耐候聚酯涂料可以均匀喷涂,通过控制溶剂中醋酸乙酯的质量百分比,醋酸乙酯占溶剂中质量百分比较大,提高了第一混合料的粘度增加,提高了高耐候聚酯涂料的粘性,高耐候聚酯涂料长时间使用后,容易产生闪锈,通过加入防闪锈剂提高了高耐候聚酯涂料的防闪锈效果;(3)过氧化二叔丁基还能生成的聚合物分子链中夺取氢,过氧化二叔丁基会出现一定程度的交联现象,会使得高耐候聚酯涂料的粘度升高,3-巯基丙酸丁酯作为调节剂加入到第一混合料中,3-巯基丙酸丁酯加入到第一混合料中并不会影响其粒径和稳定性,且由于第一混合料中加入了3-巯基丙酸丁酯增加了第一混合料的粘度,使得高耐候聚酯涂料的粘度升高;(4)第三混合步骤中需要第二次加入有机化合物,使得高耐候聚酯涂料在合成过程中发生两次引发,第三混合步骤中加入有机化合物后,进一步强化了交联现象,使得高耐候聚酯涂料的粘度显著提高,且通过两次加入有机化合物的过程,避免了有机化合物加入过量,保证了高耐候聚酯涂料的稳定性,预聚物带有环氧基团,通过环氧基与羧基的反应使得预聚物接枝到聚酯分子链中,预聚物的粘度值较大,使得高耐候聚酯涂料的耐冲击性呈提高趋势,预聚物中含有丙烯酸酯,由于丙烯酸酯分子主链不含酯键和苯环,其具有较强的耐光老化的作用,通过丙烯酸酯增加了预聚物的耐候性能;(5)第二原料中需要严格控制乙基丁基丙二醇的含量,乙基丁基丙二醇会降低高耐候聚酯涂料的粘度但会显著提高高耐候聚酯涂料的耐高温性能,预聚物本身具有较高的粘度,当预聚物和第二原料混合时,粘度并不影响高耐候聚酯涂料的日常使用,但会显著提高其耐高温性能;(6)当1,4-环己烷二甲醇用量上升时,高耐候聚酯涂料的耐热性能会出现下降,是由于1,4-环己烷二甲醇同时具有刚性和柔性,相对的会减弱1,4-环己烷二甲醇的刚性,而降低高耐候聚酯涂料的耐热性,将第二原料中1,4-环己烷二甲醇控制在5.3~6.2%时,并不会明显降低高耐候聚酯涂料的耐热性,但会显著提高高耐候聚酯涂料的抗冲击性。
附图说明
39.图1示出了本发明第一实施例高耐候聚酯涂料的合成工艺的工艺流程图。
具体实施方式
40.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图和具体实施方式对本发明提出的装置作进一步详细说明。根据下面说明,本发明的优点和特征将更清
楚。需要说明的是,附图采用非常简化的形式且均使用非精准的比例,仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施方式的目的。为了使本发明的目的、特征和优点能够更加明显易懂,请参阅附图。须知,本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等,均仅用以配合说明书所揭示的内容,以供熟悉此技术的人士了解与阅读,并非用以限定本发明实施的限定条件,故不具技术上的实质意义,任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整,在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下,均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。
41.图1示出了本发明第一实施例高耐候聚酯涂料的合成工艺的工艺流程图。结合图1所示,本发明公开了一种高耐候聚酯涂料的合成工艺。
42.高耐候聚酯涂料的合成工艺,包括以下步骤:
43.第一原料的制备过程包括以下步骤:将甲苯和环乙烷按1:1混合制得混合剂。混合剂加入丁苯嵌段共聚物完全溶解。加入过氧化苯甲酰、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯。反应温度:85~90℃。反应时间:4~5h。丁苯嵌段共聚物占混合剂质量百分比为:20~22%。过氧化苯甲酰与丁苯嵌段共聚物的用量比为:2.5~3:100。甲基丙烯酸甲酯与丁苯嵌段共聚物的用量比为:65~70:100。丙烯酸丁酯与丁苯嵌段共聚物的用量比为:30~32:100。
44.溶剂中各成分的质量百分比为:丙酮:6~8%;乙二醇甲醚:17~19%;醋酸乙酯:17~19%;助溶剂:17~19%;防闪锈剂:0.3~0.6%;余量为钛白粉。
45.通过控制丙烯酸丁酯的用量,丙烯酸丁酯的用量与丁苯嵌段共聚物的用量相关联。当丙烯酸丁酯与丁苯嵌段共聚物的用量比为:30~32:100时,第一原料的粘合度提升较快,当超过这一用量比时,第一原料的粘合度呈现下降的趋势。
46.同时也需要严格控制过氧化苯甲酰的用量,过氧化苯甲酰与丁苯嵌段共聚物的用量相关联。当过氧化苯甲酰与丁苯嵌段共聚物的用量比为:2.5~3:100时,第一原料的粘合度会进一步增强。但过氧化苯甲酰与丁苯嵌段共聚物的用量比超过2.5~3:100时,由于诱导分解加剧,单体聚合度降低,支链长度变短,低分子量的均聚合物增多,会导致第一原料的粘合度降低。
47.将反应温度控制在85~90℃,可以增大第一原料中单体的活性和粘合度,但反应时间若是过长,第一原料会产生凝胶效应,需要将反应时间控制在4~5h,从而保证第一原料的粘合度,使得高耐候聚酯涂料粘性较强,避免了高耐候聚酯涂料喷涂后的开裂和脱落。
48.第一混合步骤中加入的溶剂和第一原料质量比为:0.7~0.95:3。并且严格控制溶剂中各个成分的百分比,使得溶剂具有耐盐雾和耐高温的特点,提高了高耐候聚酯涂料的耐候性。
49.通过控制溶剂中丙酮的质量百分比,使得丙酮促进第一混合料的流动性,延长了有效搅拌时间,保证了高耐候聚酯涂料可以均匀喷涂。
50.通过控制溶剂中醋酸乙酯的质量百分比,醋酸乙酯占溶剂中质量百分比较大,提高了第一混合料的粘度增加,提高了高耐候聚酯涂料的粘性。
51.高耐候聚酯涂料长时间使用后,容易产生闪锈,通过加入防闪锈剂提高了高耐候聚酯涂料的防闪锈效果。
52.第一混合步骤:第一原料加热过程中通入氮气,加入溶剂并搅拌,过滤后制得第一混合料。
53.第一混合步骤中存在多个加热过程:
54.第一加热过程:第一原料加热至120℃并保温。保温过程中通入氮气。
55.第二加热过程:第一原料加热至145℃并保温。保温过程中加入溶剂。溶剂与第一原料质量比为:0.7~0.95:3。
56.第三加热过程:第一原料加热至152℃进行搅拌,搅拌过程将温度控制在150~154℃。搅拌速度:400~500r/min。搅拌后静置12~15min后过滤。
57.第一混合步骤中存在三个加热过程。在第一加热过程中需要先将第一原料加热至120℃,之后由于需要通入氮气,需要将温度保持在120℃,保证第一原料可以均匀受热,避免了第一原料出现较大的温差。
58.在第二加热过程中将溶剂加入第一原料中为了保证溶剂和第一原料反应完全,需要将第一原料加热至145℃,接近搅拌温度。在保温过程中溶剂加入第一原料,之后就进入第三加热过程。由于145℃距离152℃较为接近,使得溶剂加入第一原料中后可以快速的达到搅拌反应的温度,使得溶剂和第一原料可以快速均匀的反应。
59.第二混合步骤:将丙烯酸酯、质量占比为85~90%的有机化合物和3-巯基丙酸丁酯混合后缓慢加入到第一混合料,并搅拌制得第二混合料后保温。
60.第二混合步骤中有机化合物为过氧化二叔丁基。
61.第二混合步骤中加入时间:170~180min。保温时间:2~2.5h。保温温度:140~142℃。
62.第三混合步骤:将质量占比为10~15%的有机化合物加入第二混合料。搅拌后保温。升温蒸出溶剂。抽真空后出料制得预聚物。
63.第三混合步骤中第二混合料中各成分的质量百分比为:丙烯酸酯:12~13.5%;有机化合物:5~6%;3-巯基丙酸丁酯:0.5~0.75%;余量为第一混合料。
64.第三混合步骤中有机化合物为过氧化二叔丁基。
65.第三混合步骤中保温时间:3~3.5h。保温温度:140~142℃。
66.第二混合步骤中有机化合物为过氧化二叔丁基。第三混合步骤中有机化合物为过氧化二叔丁基。
67.第二混合步骤中当将丙烯酸酯、有机化合物和3-巯基丙酸丁酯混合时,并不是将所有的有机化合物进行混合,而是取出有机化合物总量的85~90%进行混合。
68.过氧化二叔丁基为引发剂,在140~142℃的保温环境下引发聚合,引发分解速率较高。
69.但是链自由基向引发剂的转移速率也较高,导致降低了引发效率,使得聚合物分子量增大。
70.过氧化二叔丁基还能生成的聚合物分子链中夺取氢,过氧化二叔丁基会出现一定程度的交联现象,会使得高耐候聚酯涂料的粘度升高。
71.混合过程中需要对有机化合物的用量进行控制,若是有机化合物使用过量,会产生大量的热量,若是热量扩散不及时,会导致反应体系稳定性的下降。
72.3-巯基丙酸丁酯作为调节剂加入到第一混合料中,3-巯基丙酸丁酯加入到第一混合料中并不会影响其粒径和稳定性,且由于第一混合料中加入了3-巯基丙酸丁酯增加了第一混合料的粘度,使得高耐候聚酯涂料的粘度升高。
73.第三混合步骤中需要第二次加入有机化合物,使得高耐候聚酯涂料在合成过程中发生两次引发,第三混合步骤中加入有机化合物后,进一步强化了交联现象,使得高耐候聚酯涂料的粘度显著提高。且通过两次加入有机化合物的过程,避免了有机化合物加入过量,保证了高耐候聚酯涂料的稳定性。
74.预聚物带有环氧基团,通过环氧基与羧基的反应使得预聚物接枝到聚酯分子链中。预聚物的粘度值较大,使得高耐候聚酯涂料的耐冲击性呈提高趋势。
75.预聚物中含有丙烯酸酯,由于丙烯酸酯分子主链不含酯键和苯环,其具有较强的耐光老化的作用,通过丙烯酸酯增加了预聚物的耐候性能。
76.第一制备步骤:将第二原料和催化剂混合后通入氮气。升温并搅拌制得搅拌物。升温温度:145~150℃。搅拌速度:400~500r/min。
77.第一制备步骤中:第二原料中各成分质量百分比为:新戊二醇:28~38%;三羟甲基丙烷:1~1.2%;1,4-环己烷二甲醇:4.3~8.2%;乙基丁基丙二醇:2.7~5.5%;苯二甲酸:31~41;偏苯三酸酐:0.5~0.75%;以间苯二甲酸:9~12%;乙二醇:2.7~5.5%;二酰甘油:2.7~5.5%。
78.第一制备步骤中:催化剂为单丁基氧化锡。
79.第二原料中采用三羟甲基丙烷作为支化结构单元,通过控制三羟甲基丙烷的质量百分比,使得第二原料中具有较多的支链结构,支链结构具有较大的空间位阻,其在一定程度上阻碍了聚酯分子链段的运动,使得高耐候聚酯涂料的粘度增加,且高耐候聚酯涂料的抗冲击性能增加。
80.第二原料中对乙基丁基丙二醇的质量百分比进行控制,乙基丁基丙二醇带有较大体积的乙基、丁基侧链结构,使其具有更大的空间位阻和屏蔽作用,接枝到聚酯主链中能够有效屏蔽酯键的水解,从而提高高耐候聚酯涂料的耐高温性能。
81.第二原料中需要严格控制乙基丁基丙二醇的含量,乙基丁基丙二醇会降低高耐候聚酯涂料的粘度但会显著提高高耐候聚酯涂料的耐高温性能。预聚物本身具有较高的粘度,当预聚物和第二原料混合时,粘度并不影响高耐候聚酯涂料的日常使用,但会显著提高其耐高温性能。
82.第二原料中加入了1,4-环己烷二甲醇,1,4-环己烷二甲醇本身具有饱和六元环状结构,其分子结构同时具有刚性和柔性。在第一制备步骤中加入1,4-环己烷二甲醇能够增加聚酯链段的柔性,同时又能改善高耐候聚酯涂料的抗冲击性。
83.由于1,4-环己烷二甲醇为六元环状结构,使得聚酯链段具有较大的空间阻位,阻碍分子链段的翻转运动。1,4-环己烷二甲醇较为稳定的结构使得高耐候聚酯涂料具有抗冲击性。
84.当1,4-环己烷二甲醇用量上升时,高耐候聚酯涂料的耐热性能会出现下降,是由于1,4-环己烷二甲醇同时具有刚性和柔性,相对的会减弱1,4-环己烷二甲醇的刚性,而降低高耐候聚酯涂料的耐热性。将第二原料中1,4-环己烷二甲醇控制在5.3~6.2%时,并不会明显降低高耐候聚酯涂料的耐热性,但会显著提高高耐候聚酯涂料的抗冲击性。
85.第二制备步骤:搅拌物梯度升温达到设定酸值,降温后加入预聚物反应。
86.第二制备步骤中梯度升温包括多个升温过程:
87.第一升温过程:搅拌物升温后缓冷至192~195℃。升温温度:200~205℃。升温时
间:50min。
88.第二升温过程:搅拌物升温后保温。升温温度:240~245℃。升温时间:50min。保温时间:2.5h。
89.第三升温过程:搅拌物升温后保温;升温温度:250~255℃。升温时间:8~10℃/h。保温时间:1~2.5h。
90.第二制备步骤中酸值范围:4~12mgkoh/g。降温温度:240~242℃。
91.第二制备步骤中搅拌物达到设定酸值时,搅拌物会发生透明化反应。当需要保证搅拌物完全透明化,又要保证搅拌物达到设定酸值,就不能直接将搅拌物升温至设定温度。
92.梯度升温包括三个升温过程,在第一升温过程中搅拌物需要在50min内快速升温至200~205℃。在第二升温过程中搅拌物需要在50min内快速升温至240~245℃。两次升温过程通过大幅的升温范围,并通过较短的升温过程使得搅拌物在升温过程中反应强烈。通过三个升温过程才完成升温,避免搅拌物受热不均匀,避免搅拌物内出现不同程度的反应。
93.第二升温过程中保温后,搅拌物出现一定程度的透明化。通过第三升温过程中较为缓慢的升温过程,并进行保温,使得搅拌物内反应完全且内部介质反应均匀,使得搅拌物完全透明化。
94.第二制备步骤中酸值范围为4~12mgkoh/g后才开始键入预聚物进行反应,反应过程中酸值增加达到45~50mgkoh/g;通过加入酸解剂对酸值进行控制。第四制备步骤中降温并抽真空后,酸值范围会出现一定程度的下降。下降到设定的酸值后出料制得成品。
95.第三制备步骤:加入酸解剂并保温,控制酸值。
96.第三制备步骤中酸值范围:45~50mgkoh/g。保温温度:240~242℃。保温时间:3~3.5h。酸解剂与预聚物的质量比为:1:4。
97.第四制备步骤:降温后抽真空,达到设定酸值出料制得成品。酸值范围:30~35mgkoh/g。
98.第五制备步骤:将成品与配料混合后挤出,压片、粉碎、过筛后制得涂料。
99.第五制备步骤中配料中各成分质量百分比为:固化剂:4~7%;安息香:0.75~1%;流平剂:1.75~2%;硫酸钡:40~43%;余量为钛白粉;成品与配料质量比例为:1.05~1.15:1。
100.制得的成品为树脂,将成品与配料进行混合完成涂料的制备。配料中的成分:固化剂、安息香、流平剂、硫酸钡和钛白粉,是在制备涂料时常用的辅料,用于改善涂料的流平性、光泽度、硬度和附着力。
101.以下通过三个实施例说明本发明的制备方法的步骤:
102.第二实施例:
103.本实施例的高耐候聚酯涂料的合成工艺,包括以下步骤:
104.第一混合步骤:第一原料加热过程中通入氮气,加入溶剂并搅拌,过滤后制得第一混合料。
105.第一原料的制备过程包括以下步骤:将甲苯和环乙烷按1:1混合制得混合剂。混合剂加入丁苯嵌段共聚物完全溶解。加入过氧化苯甲酰、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯。反应温度:90℃。反应时间:5h。丁苯嵌段共聚物占混合剂质量百分比为:22%。过氧化苯甲酰与丁苯嵌段共聚物的用量比为:3:100。甲基丙烯酸甲酯与丁苯嵌段共聚物的用量比为:70:
100。丙烯酸丁酯与丁苯嵌段共聚物的用量比为:32:100。
106.溶剂中各成分的质量百分比为:丙酮:8%;乙二醇甲醚:19%;醋酸乙酯:19%;助溶剂:19%;防闪锈剂:0.6%;余量为钛白粉。
107.第二混合步骤:将丙烯酸酯、质量占比为90%的有机化合物和3-巯基丙酸丁酯混合后缓慢加入到第一混合料,并搅拌制得第二混合料后保温。
108.第一混合步骤中存在多个加热过程:
109.第一加热过程:第一原料加热至120℃并保温。保温过程中通入氮气。
110.第二加热过程:第一原料加热至145℃并保温。保温过程中加入溶剂。溶剂与第一原料质量比为:0.95:3。
111.第三加热过程:第一原料加热至152℃进行搅拌,搅拌过程将温度控制在154℃。搅拌速度:500r/min。搅拌后静置15min后过滤。
112.第二混合步骤中有机化合物为过氧化二叔丁基。
113.第二混合步骤中加入时间:180min。保温时间:2.5h。保温温度:142℃。
114.第三混合步骤:将质量占比为10%的有机化合物加入第二混合料。搅拌后保温。升温蒸出溶剂。抽真空后出料制得预聚物。
115.第三混合步骤中第二混合料中各成分的质量百分比为:丙烯酸酯:13.5%;有机化合物:6%;3-巯基丙酸丁酯:0.75%;余量为第一混合料。
116.第三混合步骤中有机化合物为过氧化二叔丁基。
117.第三混合步骤中保温时间:3.5h。保温温度:142℃。
118.第一制备步骤:将第二原料和催化剂混合后通入氮气。升温并搅拌制得搅拌物。升温温度:150℃。搅拌速度:500r/min。
119.第一制备步骤中:第二原料中各成分质量百分比为:新戊二醇:33%;三羟甲基丙烷:1.2%;1,4-环己烷二甲醇:8.2%;乙基丁基丙二醇:5.5%;苯二甲酸:31;偏苯三酸酐:0.75%;以间苯二甲酸:9.35%;乙二醇:5.5%;二酰甘油:5.5%。
120.第一制备步骤中:催化剂为单丁基氧化锡。
121.第二制备步骤:搅拌物梯度升温达到设定酸值,降温后加入预聚物反应。
122.第二制备步骤中梯度升温包括多个升温过程:
123.第一升温过程:搅拌物升温后缓冷:195℃。升温温度:205℃。升温时间:50min。
124.第二升温过程:搅拌物升温后保温。升温温度:245℃。升温时间:50min。保温时间:2.5h。
125.第三升温过程:搅拌物升温后保温;升温温度:255℃。升温时间:10℃/h。保温时间:2.5h。
126.第二制备步骤中酸值范围:12mgkoh/g。降温温度:242℃。
127.第三制备步骤:加入酸解剂并保温,控制酸值。
128.第三制备步骤中酸值范围:50mgkoh/g。保温温度:242℃。保温时间:3.5h。酸解剂与预聚物的质量比为:1:4。
129.第四制备步骤:降温后抽真空,达到设定酸值出料制得成品。酸值范围:35mgkoh/g。
130.第五制备步骤:将成品与配料混合后挤出,压片、粉碎、过筛后制得涂料。
131.第五制备步骤中配料中各成分质量百分比为:固化剂:7%;安息香:1%;流平剂:2%;硫酸钡:43%;余量为钛白粉;成品与配料质量比例为:1.15:1。
132.第三实施例:
133.本实施例的高耐候聚酯涂料的合成工艺,包括以下步骤:
134.第一混合步骤:第一原料加热过程中通入氮气,加入溶剂并搅拌,过滤后制得第一混合料。
135.第一原料的制备过程包括以下步骤:将甲苯和环乙烷按1:1混合制得混合剂。混合剂加入丁苯嵌段共聚物完全溶解。加入过氧化苯甲酰、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯。反应温度:85℃。反应时间:4h。丁苯嵌段共聚物占混合剂质量百分比为:20%。过氧化苯甲酰与丁苯嵌段共聚物的用量比为:2.5:100。甲基丙烯酸甲酯与丁苯嵌段共聚物的用量比为:65:100。丙烯酸丁酯与丁苯嵌段共聚物的用量比为:30:100。
136.溶剂中各成分的质量百分比为:丙酮:6%;乙二醇甲醚:17%;醋酸乙酯:17%;助溶剂:17%;防闪锈剂:0.3%;余量为钛白粉。
137.第二混合步骤:将丙烯酸酯、质量占比为85%的有机化合物和3-巯基丙酸丁酯混合后缓慢加入到第一混合料,并搅拌制得第二混合料后保温。
138.第一混合步骤中存在多个加热过程:
139.第一加热过程:第一原料加热至120℃并保温。保温过程中通入氮气。
140.第二加热过程:第一原料加热至145℃并保温。保温过程中加入溶剂。溶剂与第一原料质量比为:0.7:3。
141.第三加热过程:第一原料加热至152℃进行搅拌,搅拌过程将温度控制在150℃。搅拌速度:400r/min。搅拌后静置12min后过滤。
142.第二混合步骤中有机化合物为过氧化二叔丁基。
143.第二混合步骤中加入时间:170min。保温时间:2h。保温温度:140℃。
144.第三混合步骤:将质量占比为15%的有机化合物加入第二混合料。搅拌后保温。升温蒸出溶剂。抽真空后出料制得预聚物。
145.第三混合步骤中第二混合料中各成分的质量百分比为:丙烯酸酯:12%;有机化合物:5%;3-巯基丙酸丁酯:0.5%;余量为第一混合料。
146.第三混合步骤中有机化合物为过氧化二叔丁基。
147.第三混合步骤中保温时间:3h。保温温度:140℃。
148.第一制备步骤:将第二原料和催化剂混合后通入氮气。升温并搅拌制得搅拌物。升温温度:145℃。搅拌速度:400r/min。
149.第一制备步骤中:第二原料中各成分质量百分比为:新戊二醇:38%;三羟甲基丙烷:1%;1,4-环己烷二甲醇:4.3%;乙基丁基丙二醇:2.7%;苯二甲酸:36.1;偏苯三酸酐:0.5%;以间苯二甲酸:12%;乙二醇:2.7%;二酰甘油:2.7%。
150.第一制备步骤中:催化剂为单丁基氧化锡。
151.第二制备步骤:搅拌物梯度升温达到设定酸值,降温后加入预聚物反应。
152.第二制备步骤中梯度升温包括多个升温过程:
153.第一升温过程:搅拌物升温后缓冷至192℃。升温温度:200℃。升温时间:50min。
154.第二升温过程:搅拌物升温后保温。升温温度:240℃。升温时间:50min。保温时间:
2.5h。
155.第三升温过程:搅拌物升温后保温;升温温度:250℃。升温时间:8℃/h。保温时间:1h。
156.第二制备步骤中酸值范围:4mgkoh/g。降温温度:240℃。
157.第三制备步骤:加入酸解剂并保温,控制酸值。
158.第三制备步骤中酸值范围:45mgkoh/g。保温温度:240℃。保温时间:3h。酸解剂与预聚物的质量比为:1:4。
159.第四制备步骤:降温后抽真空,达到设定酸值出料制得成品。酸值范围:30~35mgkoh/g。
160.第五制备步骤:将成品与配料混合后挤出,压片、粉碎、过筛后制得涂料。
161.第五制备步骤中配料中各成分质量百分比为:固化剂:4%;安息香:0.75%;流平剂:1.75%;硫酸钡:40%;余量为钛白粉;成品与配料质量比例为:1.05:1。
162.第四实施例:
163.本实施例的高耐候聚酯涂料的合成工艺,包括以下步骤:
164.第一混合步骤:第一原料加热过程中通入氮气,加入溶剂并搅拌,过滤后制得第一混合料。
165.第一原料的制备过程包括以下步骤:将甲苯和环乙烷按1:1混合制得混合剂。混合剂加入丁苯嵌段共聚物完全溶解。加入过氧化苯甲酰、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯。反应温度:88℃。反应时间:4.5h。丁苯嵌段共聚物占混合剂质量百分比为:21%。过氧化苯甲酰与丁苯嵌段共聚物的用量比为:2.9:100。甲基丙烯酸甲酯与丁苯嵌段共聚物的用量比为:68:100。丙烯酸丁酯与丁苯嵌段共聚物的用量比为:31:100。
166.溶剂中各成分的质量百分比为:丙酮:7%;乙二醇甲醚:18%;醋酸乙酯:18%;助溶剂:18%;防闪锈剂:0.5%;余量为钛白粉。
167.第二混合步骤:将丙烯酸酯、质量占比为87%的有机化合物和3-巯基丙酸丁酯混合后缓慢加入到第一混合料,并搅拌制得第二混合料后保温。
168.第一混合步骤中存在多个加热过程:
169.第一加热过程:第一原料加热至120℃并保温。保温过程中通入氮气。
170.第二加热过程:第一原料加热至145℃并保温。保温过程中加入溶剂。溶剂与第一原料质量比为:0.85:3。
171.第三加热过程:第一原料加热至152℃进行搅拌,搅拌过程将温度控制在152℃。搅拌速度:450r/min。搅拌后静置13min后过滤。
172.第二混合步骤中有机化合物为过氧化二叔丁基。
173.第二混合步骤中加入时间:170min。保温时间:2.25h。保温温度:141℃。
174.第三混合步骤:将质量占比为13%的有机化合物加入第二混合料。搅拌后保温。升温蒸出溶剂。抽真空后出料制得预聚物。
175.第三混合步骤中第二混合料中各成分的质量百分比为:丙烯酸酯:13%;有机化合物:5.5%;3-巯基丙酸丁酯:0.65%;余量为第一混合料。
176.第三混合步骤中有机化合物为过氧化二叔丁基。
177.第三混合步骤中保温时间:3.25h。保温温度:141℃。
178.第一制备步骤:将第二原料和催化剂混合后通入氮气。升温并搅拌制得搅拌物。升温温度:147℃。搅拌速度:450r/min。
179.第一制备步骤中:第二原料中各成分质量百分比为:新戊二醇:28%;三羟甲基丙烷:1.1%;1,4-环己烷二甲醇:6.4%;乙基丁基丙二醇:4.5%;苯二甲酸:41;偏苯三酸酐:0.6%;以间苯二甲酸:10%;乙二醇:4.4%;二酰甘油:4%。
180.第一制备步骤中:催化剂为单丁基氧化锡。
181.第二制备步骤:搅拌物梯度升温达到设定酸值,降温后加入预聚物反应。
182.第二制备步骤中梯度升温包括多个升温过程:
183.第一升温过程:搅拌物升温后缓冷至194℃。升温温度:204℃。升温时间:50min。
184.第二升温过程:搅拌物升温后保温。升温温度:243℃。升温时间:50min。保温时间:2.5h。
185.第三升温过程:搅拌物升温后保温;升温温度:253℃。升温时间:9℃/h。保温时间:2h。
186.第二制备步骤中酸值范围:8mgkoh/g。降温温度:241℃。
187.第三制备步骤:加入酸解剂并保温,控制酸值。
188.第三制备步骤中酸值范围:48mgkoh/g。保温温度:241℃。保温时间:3.25h。酸解剂与预聚物的质量比为:1:4。
189.第四制备步骤:降温后抽真空,达到设定酸值出料制得成品。酸值范围:32mgkoh/g。
190.第五制备步骤:将成品与配料混合后挤出,压片、粉碎、过筛后制得涂料。
191.第五制备步骤中配料中各成分质量百分比为:固化剂:6%;安息香:0.85%;流平剂:1.75%;硫酸钡:402%;余量为钛白粉;成品与配料质量比例为:1.1:1。
192.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
193.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

技术特征:


1.一种高耐候聚酯涂料的合成工艺,其特征在于:包括以下步骤:第一混合步骤:第一原料加热过程中通入氮气,加入溶剂并搅拌,过滤后制得第一混合料;第二混合步骤:将丙烯酸酯、质量占比为85~90%的有机化合物和3-巯基丙酸丁酯混合后缓慢加入到第一混合料,并搅拌制得第二混合料后保温;第三混合步骤:将质量占比为10~15%的有机化合物加入第二混合料;搅拌后保温;升温蒸出溶剂;抽真空后出料制得预聚物;第一制备步骤:将第二原料和催化剂混合后通入氮气;升温并搅拌制得搅拌物;升温温度:145~150℃;搅拌速度:400~500r/min;第二制备步骤:搅拌物梯度升温达到设定酸值,降温后加入预聚物反应;第三制备步骤:加入酸解剂并保温,控制酸值;第四制备步骤:降温后抽真空,达到设定酸值出料制得成品;酸值范围:30~35mgkoh/g;第五制备步骤:将成品与配料混合后挤出,压片、粉碎、过筛后制得涂料。2.如权利要求1所述的高耐候聚酯涂料的合成工艺,其特征在于:第一原料的制备过程包括以下步骤:将甲苯和环乙烷按1:1混合制得混合剂;混合剂加入丁苯嵌段共聚物完全溶解;加入过氧化苯甲酰、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯;反应温度:85~90℃;反应时间:4~5h;丁苯嵌段共聚物占混合剂质量百分比为:20~22%;过氧化苯甲酰与丁苯嵌段共聚物的用量比为:2.5~3:100;甲基丙烯酸甲酯与丁苯嵌段共聚物的用量比为:65~70:100;丙烯酸丁酯与丁苯嵌段共聚物的用量比为:30~32:100。3.如权利要求2所述的高耐候聚酯涂料的合成工艺,其特征在于:溶剂中各成分的质量百分比为:丙酮:6~8%;乙二醇甲醚:17~19%;醋酸乙酯:17~19%;助溶剂:17~19%;防闪锈剂:0.3~0.6%;余量为钛白粉。4.如权利要求3所述的高耐候聚酯涂料的合成工艺,其特征在于:第一混合步骤中存在多个加热过程:第一加热过程:第一原料加热至120℃并保温;保温过程中通入氮气;第二加热过程:第一原料加热至145℃并保温;保温过程中加入溶剂;溶剂与第一原料质量比为:0.7~0.95:3;第三加热过程:第一原料加热至152℃进行搅拌,搅拌过程将温度控制在150~154℃;搅拌速度:400~500r/min;搅拌后静置12~15min后过滤。5.如权利要求4所述的高耐候聚酯涂料的合成工艺,其特征在于:第二混合步骤中有机化合物为过氧化二叔丁基;第二混合步骤中加入时间:170~180min;保温时间:2~2.5h;保温温度:140~142℃。6.如权利要求5所述的高耐候聚酯涂料的合成工艺,其特征在于:第三混合步骤中第二混合料中各成分的质量百分比为:丙烯酸酯:12~13.5%;有机化合物:5~6%;3-巯基丙酸丁酯:0.5~0.75%;余量为第一混合料;第三混合步骤中有机化合物为过氧化二叔丁基;第三混合步骤中保温时间:3~3.5h;保温温度:140~142℃。7.如权利要求6所述的高耐候聚酯涂料的合成工艺,其特征在于:第一制备步骤中:第
二原料中各成分质量百分比为:新戊二醇:28~38%;三羟甲基丙烷:1~1.2%;1,4-环己烷二甲醇:4.3~8.2%;乙基丁基丙二醇:2.7~5.5%;苯二甲酸:31~41;偏苯三酸酐:0.5~0.75%;以间苯二甲酸:9~12%;乙二醇:2.7~5.5%;二酰甘油:2.7~5.5%;第一制备步骤中:催化剂为单丁基氧化锡。8.如权利要求7所述的高耐候聚酯涂料的合成工艺,其特征在于:第二制备步骤中梯度升温包括多个升温过程:第一升温过程:搅拌物升温后缓冷至192~195℃;升温温度:200~205℃;升温时间:50min;第二升温过程:搅拌物升温后保温;升温温度:240~245℃;升温时间:50min;保温时间:2.5h;第三升温过程:搅拌物升温后保温;升温温度:250~255℃;升温时间:8~10℃/h;保温时间:1~2.5h。9.如权利要求1所述的高耐候聚酯涂料的合成工艺,其特征在于:第二制备步骤中酸值范围:4~12mgkoh/g;降温温度:240~242℃;第三制备步骤中酸值范围:45~50mgkoh/g;保温温度:240~242℃;保温时间:3~3.5h;酸解剂与预聚物的质量比为:1:4。10.如权利要求1所述的高耐候聚酯涂料的合成工艺,其特征在于:第五制备步骤中配料中各成分质量百分比为:固化剂:4~7%;安息香:0.75~1%;流平剂:1.75~2%;硫酸钡:40~43%;余量为钛白粉;成品与配料质量比例为:1.05~1.15:1。

技术总结


本发明涉及一种高耐候聚酯涂料的合成工艺,包括以下步骤:第一混合步骤;第二混合步骤;第三混合步骤:有机化合物加入第二混合料;搅拌后保温;升温蒸出溶剂;抽真空出料;第一制备步骤:将第二原料和催化剂混合后通入氮气;升温并搅拌;第二制备步骤:梯度升温达到设定酸值,降温后加入预聚物反应;第三制备步骤:加入酸解剂并保温,控制酸值;第四制备步骤:降温后抽真空,达到设定酸值出料;第五制备步骤:将成品与配料混合后挤出,压片、粉碎、过筛后制得涂料。解决了现有方案中涂料在风吹的作用下,涂料出现开裂和脱落的现象较为严重,涂料直接暴露在外受到风沙的磨损和平时的碰触较为严重的问题。重的问题。重的问题。


技术研发人员:

江新水 吴奇旭 钱晓青

受保护的技术使用者:

无锡新而奇化工科技有限公司

技术研发日:

2022.08.24

技术公布日:

2022/11/18

本文发布于:2024-09-24 00:30:46,感谢您对本站的认可!

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