粉末涂料用聚酯生产工艺浅析.doc

粉末涂料用聚酯生产工艺浅析摘要：本文介绍混合型粉末涂料用聚酯生产工艺及相关问题分析解 决关键词：粉末涂料聚酯生产工艺粉末涂料和静电粉末喷涂工艺，是继水溶性电泳涂料后在涂料和涂装 工艺方面的又一项改革它是一种以粉末形态出现，完全不含有机溶剂， 涂装效率高的新型涂料因此粉末涂料发展较快，产量高速增长就产量 而言，热固性粉末涂料中以混合型（聚酯/环氧）、纯聚酯型、纯环氧型3 种量最大粉末涂料用聚酯是生产混合型（聚酯/环氧）、纯聚酯型粉末涂 料的基本原料之一如何在现有的生产条件下制造出质量稳定的合格产 品，以便提高成品率，从而提高经济效益和市场竞争力以下将从多方面 探讨混合型粉末涂料用聚酯生产工艺一、 粉末涂料用聚酯生产流程聚酯树脂的生产由几个相对独立的操作单元所组成，包括投料、反应 控制、过滤包装三个单元操作，采用全熔融酯化工艺，以酸值粘度来控制 反应程度具体工艺流程图如图1二、 投料开始生产的第一步，这个步骤最重要的是：投料准确；按工艺要求的 顺序投料同样的配方不同的投料顺序会对生产和产品质量造成影响，如 反应釜电机卡死等多元醇和多元酸熔点各异、熔化快慢不同，最合适的 次序是将液体多元醇或者容易熔化的多元醇投在反应釜底部，多元酸投在 物料上部，并在投料过程中开启导热油加热，利于多元醇和多元酸尽快融 合成均相，使反应顺利进行O [1]三、反应控制聚酯树脂合成牵涉到的化学反应是酯化反应和缩聚反应，反应工艺、 反应温度、催化剂的类型都对反应进程有影响。

由于聚酯的酯化、缩聚反 应是可逆反应，因此，在反应过程中必须尽快除去反应生成的水和小分子 醇，否则，将会影响缩聚反应速率和聚合度1. 聚酯合成原理2. 熔融酯化投料完成后，逐步升温熔化，待融化形成均相后，继续升温，进入熔 融反应阶段这是整个工艺最关键的阶段，有几个关键工序要注意2.1温控制在熔融反应控制下，总有些易升华的原料会升华损耗， 若升华量的加大，馅温会升的很快，显然，控制好馅温是减少升华的必然 措施，但馅温与反应釜釜内温度是有关联的，儒温控制得越低，会导致釜 内温度无法升高，从而对反应造成影响考虑到起始反应时，原料浓度高, 升华倾向大，反应剧烈，开始生成的反应水从釜内脱出，也会对升华有帮 助，因此起始反应时的馄温应控制的低一些而随着反应的进行，树脂分 子逐渐的形成，原料浓度逐渐降低，升华倾向逐渐减少，反应水也逐渐减 少，此时偏温可控制的高些尽量控制馅温在104oC以内，折光率控制在 不超过 1.3367o [1]2. 2釜内熔融反应温度的控制根据反应动力学，提高温度能加快酯化 反应的反应速度物料温度过低，会加长生产时间；反应温度过高，会使 反应速度过快，造成配化水来不及排除，引起物料膨胀，甚至导致涨锅现 象，并且馅温过高，导致多元醇的损失。

在熔融反应前期回流时，全回流 30min,减少醇损失，反应温度不宜升得过快随着酯化水的脱出，物料 温度会逐渐上升，物料温度与馅温的控制趋势是同步的最高允许温度设 置在 2402oCo2.3惰性气体(N2)的保护 反应釜通过排空管与大气连通，维持釜内 压力平衡，保证熔融反应在常压下进行熔融反应开始前，已有较高温度, 反应物与大气直接接触，易产生氧化聚合反应，造成物料色泽变深为避 免这种情况，可在投料结束后，通入N2,利用N2来隔绝反应物与空气的 接触，防止氧化的发生并且N2还有带水作用，加速酯化水从釜内脱出 [1]3 .真空缩聚在熔融酯化，得到符合工艺指标的低聚合度的聚酯后，加入抗氧剂， 通过抽真空使缩聚反应顺利进行缩聚阶段同时存在着羟基与短基的酯化 反应和酯交换反应，羟基与孩基的酯化反应主要是降低聚酯酸值，提高酯 化率；酯交换反应主要是聚合物间通过反应获得更大分子量的聚合物，同 时生成小分子醇在真空缩聚阶段有两个重要因素影响产品质量：缩聚温 度、缩聚真空度3. 1缩聚温度从热力学角度分析，温度对化学平衡的影响并不重要, 而从动力学角度分析，提高温度能加快反应速度因此综合来看，较高的 缩聚温度有利于反应更快地趋向平衡，有利于提高聚合度。

但是温度升高 引起聚酯产品的热降解加剧，造成断链和分子量下降，使熔体粘度降低， 造成端短基增加、色值变差由此可见，缩聚温度的调整必须慎重，升温 后期应注意提升幅度和速度一般真空温度控制在22022C为宜3. 2缩聚真空度 抽真空缩聚的作用主要表现在对化学平衡的影响上 提高缩聚反应真空度，可以加速酯化水和游离态小分子醇的抽出，使反应 向正反应方向移动，提高了单位时间内的缩聚转化率，有利于提高聚合度 在抽真空过程中，真空度上升过程不宜过快，真空度上升过快会造成酯化 率偏低，影响产品质量，甚至会引起涨锅，堵塞真空管道系统而且设备 的密封性对真空缩聚的影响很大，密封性不好会导致真空缩聚时间延长， 釜外空气进入釜内，发生氧化聚合反应，造成物料色泽变深抽真空时不 宜频繁取样，否则极易发生氧化聚合反应，造成物料色泽变深通过 粘度计控制粘度来控制真空缩聚时间4. 端段基化混合型粉末涂料用聚酯是端短基结构的，在真空缩聚得到所需粘度酸 值的树脂后，由于树脂端部还有羟基，需要加入偏苯三酸酎进行封端，提 高树脂酸值端短基含量是聚酯的一项重要质量指标，对聚酯制品的物理 性能、后加工性能及后加工成品的后序影响很大。

一般认为，在一定的范 围内端短基含量高，聚酯的热稳定性差，随着热降解时间的增长，端短基 含量增大另外，端短基会对酯基进行酸解反应，使黏度降低因此，控 制聚酯的端竣基含量，使其稳定在适当的水平是非常重要的加入偏苯三 酸酎的量必须以工艺指示为准，在210oC左右加入，并且在加料后通N2 保护在2102oC反应一段时间，达到规定的指标后，结束反应，在180loC加入固化促进剂，搅拌均匀四、 过滤包装已生产好的树脂，用80目的筛网过滤，经钢带机压片冷却后，再经 破碎机破碎后，进行包装出料温度控制在175~180oC,以利于物料排出; 并且包装时应注意在无杂色片料出料后在进行包装，保证成品质量五、 结语粉末涂料作为环保型的涂料是涂料发展的趋势，稳定优质的产品是占 领市场的有力保证只有不断提高，改进生产工艺，才能获得优质稳定的 产品，提高市场竞争率参考文献[1]刘登良编著《涂料工艺》；化学工业出版社，2010.。