一種偏苯三酸酐改性物及其粉末組合物的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于粉末涂料領(lǐng)域，具體設(shè)及到一種環(huán)氧樹(shù)脂粉末涂料新型固化劑的制 備。
【背景技術(shù)】
[0002] 粉末涂料是20世紀(jì)中期開(kāi)發(fā)的一項(xiàng)新技術(shù)，和傳統(tǒng)的溶劑型涂料相比，它完全不 含溶劑，零VOC，具有節(jié)省資源、節(jié)省能源、減少污染、工藝簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)工業(yè)自動(dòng)化，涂層 性能優(yōu)異等特點(diǎn)，符合國(guó)際上流行的"四E"原則（即經(jīng)濟(jì)巧conomy)、能源巧nergy)、生態(tài) (Ecoology)、效率巧fficicncyf))，由于巨大的環(huán)保壓力，粉末涂料已經(jīng)成為當(dāng)今環(huán)保性涂 料中的重要品種之一。
[0003] 多元酸及多元酸酢是常見(jiàn)的環(huán)氧樹(shù)脂固化劑，它們與環(huán)氧樹(shù)脂反應(yīng)，可W得到耐 熱、耐候性良好的粉末涂料及膠黏劑。偏苯=酸酢作為一種粉末涂料常用的多元酸酢，廣泛 用于粉末涂料用哲基聚醋封端劑及作為環(huán)氧樹(shù)脂的固化劑等。
[0004] 中國(guó)專利CN102477021A公開(kāi)了一種雙（4 -偏苯S酸酢）己二醇醋的制備方法， 其W醋酸金屬鹽/對(duì)甲苯橫酸復(fù)合催化劑催化偏苯=酸酢與二己酸己二醇醋反式酸解反 應(yīng)制備雙（4-偏苯S酸?。┘憾即祝辉摾锲絊酸酢和二己酸己二醇醋的配料比為等摩 爾比，W偏苯=酸酢用量為基礎(chǔ)，醋酸金屬鹽/對(duì)甲苯橫酸復(fù)合催化劑的用量為0. 25~1. 5 摩爾％ ;復(fù)合催化劑中醋酸金屬鹽與對(duì)苯橫酸的摩爾比為60~80% ;40~20% ;雙（4 -偏苯S酸?。┘憾即椎闹苽溥^(guò)程是等摩爾比例的二己酸己二醇醋和偏苯S酸酢及W偏 苯=酸酢用量為基礎(chǔ)的0. 25~1. 5摩爾％醋酸金屬鹽/對(duì)甲苯橫酸復(fù)合催化劑的混合物， 在氮?dú)夥諊?，?60~260°C反應(yīng)4-5小時(shí)，當(dāng)反應(yīng)副產(chǎn)物醋酸接收量達(dá)理論量時(shí)，逐漸升 溫和減壓，至溫度為270°C，真空度為80~90KPa，持續(xù)反應(yīng)1-2小時(shí)，將反應(yīng)產(chǎn)物倒出、冷 卻、用3~4倍重量丙酬重結(jié)晶，干燥得純度為99%，烙點(diǎn)為177°C±rC的雙（4 -偏苯S 酸?。┘憾即住５窃摦a(chǎn)物的烙點(diǎn)高達(dá)177°C，并無(wú)法解決偏苯=酸酢類固化劑烙點(diǎn)高與 環(huán)氧樹(shù)脂固化相容性差的問(wèn)題。
[0005] 中國(guó)專利CN1962717A公開(kāi)了一種混合型粉末涂料用聚醋樹(shù)脂的制備方法，并具 體公開(kāi)了其包括如下步驟；（1)在備有加熱裝置、攬拌器和蒸饋柱的反應(yīng)蓋中，加入多元 醇，升溫至120°C加熱攬拌烙化；(2)加入部分多元酸/酸酢和催化劑，其中該部分多元酸/ 酸酢占多元酸/酸酢總重量的70~90%，通氮?dú)庀吕^續(xù)升溫反應(yīng)，至180°C開(kāi)始醋化反應(yīng) 并縮聚產(chǎn)生醋化水饋出；（3)由180°C逐漸升溫到250°C，當(dāng)醋化率達(dá)到95%W上，降溫至 200~230°C，再加入部分多元酸/酸酢，其中該部分多元酸/酸酢占多元酸/酸酢總重量 的5~20% ; (4)然后逐步升溫至230~240°C繼續(xù)進(jìn)行反應(yīng)，當(dāng)物料清晰后，進(jìn)行真空縮 聚，然后降溫至180~220°C，加入剩余的多元酸/酸酢，其中剩余的多元酸/酸酢占多元酸 /酸酢總重量的1~15%，升溫?cái)埌璺磻?yīng)一段時(shí)間后出料。
[0006] 然而，由于大多數(shù)粉末涂料用環(huán)氧樹(shù)脂軟化點(diǎn)一般都在120°CW下，而偏苯=酸 酢烙點(diǎn)為165°C，烙點(diǎn)較高，與環(huán)氧樹(shù)脂相容性不好，尤其是用做低溫固化（固化溫度低于 150°C)時(shí)，固化效果很差。為了改善偏苯=酸酢作為環(huán)氧固化劑在該方面的不足，需要對(duì) 偏苯=酸酢進(jìn)行改性處理。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問(wèn)題，本發(fā)明公開(kāi)了一種環(huán)氧樹(shù)脂粉末涂料用多元酸固 化劑的制備方法，其由偏苯S酸酢與2-己基-2-(哲基甲基）-1，3-丙烷二醇反應(yīng)制成， 所用催化劑為鐵酸四了醋與氯化亞錫的復(fù)合物，其中鐵酸四了醋與氯化亞錫的質(zhì)量比為 0.3~0.5 ;1，所用復(fù)合催化劑的質(zhì)量為偏苯S酸酢質(zhì)量的0.5~2%。偏苯S酸酢和2-己 基-2-(哲基甲基）-1，3-丙烷二醇的摩爾比為1~3,在上述催化劑條件下，在170~190°C 之間反應(yīng)1~化，然后升溫至230°C，在真空條件下反應(yīng)1~化，在此反應(yīng)過(guò)程中，脫除蒸饋 未反應(yīng)的偏苯S酸酢和2-己基-2-(哲基甲基）-1，3-丙烷二醇即可得到偏苯S酸酢的改 性物。
[000引偏苯S酸酢與2-己基-2-(哲基甲基）-1，3-丙烷二醇進(jìn)行醋化反應(yīng)，反應(yīng)變化為 偏苯=酸酢的酸酢打開(kāi)，得到的是一個(gè)多元酸化合物，具體反應(yīng)式為：
[0009]
[0010] 一種含有上述方法制備固化劑的的環(huán)氧樹(shù)脂粉末涂料，由W下組分組成；環(huán)氧樹(shù) 脂37-43重量份；固化劑8-15重量份；填料25-35重量份；顏料0. 2-0. 4重量份；消泡劑 0. 2-0. 4重量份；流平劑0. 5-0. 9重量份；耐磨劑0. 5-0. 9重量份；增初劑2-2. 5重量份。
[0011] 其中，所述的環(huán)氧樹(shù)脂為縮水甘油離類環(huán)氧樹(shù)脂，優(yōu)選二酪基丙烷型環(huán)氧樹(shù)脂。
[0012] 所述填料為二氧化鐵、沉淀硫酸領(lǐng)、烙融石英粉、氣相二氧化娃、云母片、滑石粉中 的一種或幾種；
[0013] 所述顏料為獻(xiàn)青蘭或鐵紅；
[0014] 所述消泡劑為安息香；
[0015] 所述流平劑為丙締酸醋類物質(zhì)；
[0016] 所述耐磨劑為石墨；
[0017] 所述增初劑為酪醒改性的多官能團(tuán)環(huán)氧樹(shù)脂。
[001引本研究人員驚奇的發(fā)現(xiàn)，通過(guò)對(duì)偏苯=酸酢進(jìn)行改性處理，得到具有較低軟化點(diǎn) 的改性偏苯=酸酢，最終制得的粉末涂料具有較好的耐沖擊力、附著力和表觀；具體而言， 通過(guò)調(diào)整偏苯S酸酢與2-己基-2-(哲基甲基）-1，3-丙烷二醇的比例關(guān)系，所用催化劑類 型和催化劑用量，使其產(chǎn)生了良好的協(xié)同效應(yīng)。另一方面，本研究人員發(fā)現(xiàn)改性后的偏苯= 酸酢與特定結(jié)構(gòu)的環(huán)氧樹(shù)脂結(jié)合使用制備出的粉末涂料優(yōu)于改性后的偏苯=酸酢與其他 環(huán)氧樹(shù)脂結(jié)合使用制備出的粉末涂料。
【具體實(shí)施方式】
[0019] 實(shí)施例1
[0020] 一種偏苯=酸酢改性固化劑的制備方法：
[0021] A、將偏苯S酸酢與2-己基-2-(哲基甲基）-1，3-丙烷二醇加入反應(yīng)器內(nèi)，二者摩 爾比為1，再加入偏苯=酸酢質(zhì)量0. 5%的復(fù)合催化劑鐵酸四了醋與氯化亞錫，其中鐵酸四 了醋與氯化亞錫的質(zhì)量比為0. 3,混合攬拌；
[0022]B、在170°C反應(yīng)比，然后升溫至230°C，在真空條件下反應(yīng)比，在此反應(yīng)過(guò)程中，脫 除蒸饋未反應(yīng)的偏苯S酸酢和2-己基-2-(哲基甲基）-1，3-丙烷二醇即可得到偏苯S酸 酢的改性物，軟化點(diǎn)102~105°C。
[0023] 一種含有上述方法制備固化劑的的環(huán)氧粉末涂料，由W下組分組成；環(huán)氧樹(shù)脂37 重量份；固化劑8重量份；二氧化鐵25重量份；獻(xiàn)青蘭0. 2重量份；安息香0. 2重量份；丙 締酸醋類物質(zhì)0. 5重量份；石墨0. 5重量份；酪醒改性的多官能團(tuán)環(huán)氧樹(shù)脂2重量份。
[0024] 其中，所述的環(huán)氧樹(shù)脂為雙酪A環(huán)氧樹(shù)脂。
[0025] 實(shí)施例2
[0026] 一種偏苯=酸酢改性固化劑的制備方法：
[0027]A、將偏苯S酸酢與2-己基-2-(哲基甲基）-1，3-丙烷二醇加入反應(yīng)器內(nèi)，二者摩 爾比為3,再加入偏苯=酸酢質(zhì)量2%的復(fù)合催化劑鐵酸四了醋與氯化亞錫，其中鐵酸四了 醋與氯化亞錫的質(zhì)量比為0. 5,混合攬拌；
[002引 B、在190°C反應(yīng)化，然后升溫至230°C，在真空條件下反應(yīng)化，在此反應(yīng)過(guò)程中，脫 除蒸饋未反應(yīng)的偏苯S酸酢和2-己基-2-(哲基甲基）-1，3-丙烷二醇即可得到偏苯S酸 酢的改性物，軟化點(diǎn)118~120°C。
[0029] 一種含有上述方法制備固化劑的的環(huán)氧粉末涂料，由W下組分組成；環(huán)氧樹(shù)脂43 重量份；固化劑15重量份；二氧化鐵35重量份；獻(xiàn)青蘭0. 4重量份；安息香0. 4重量份；丙 締酸醋類物質(zhì)0. 9重量份；石墨0. 9重量份；酪醒改性的多官能團(tuán)環(huán)氧樹(shù)脂2. 5重量份。
[0030] 實(shí)施例3
[0031] 一種偏苯=酸酢改