專利名稱：一種烘干型水性醇酸樹脂溶液及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制備方法，尤其是涉及一種烘干型水性醇酸樹脂溶液及其制備方法。
背景技術(shù)：
醇酸樹脂是涂料用主要樹脂，以醇酸樹脂為基料的涂料以其綜合性能好，原料易 得，性價比高成為涂料行業(yè)中量大面廣的產(chǎn)品。即使是在其它眾多的合成樹脂涂料大為發(fā) 展的今天，醇酸樹脂的產(chǎn)量仍占涂料用合成樹脂40%以上。目前使用的醇酸樹脂涂料大多 數(shù)是溶劑型涂料，消耗的有機(jī)溶劑量在涂料行業(yè)中占首位。隨著社會的發(fā)展，人們對環(huán)保的 要求越來越高，降低醇酸樹脂中的VOC(揮發(fā)性有機(jī)化合物)含量，研制新型的醇酸樹脂已 成為涂料發(fā)展趨勢，其中醇酸樹脂的水性化是最受關(guān)注的。水溶性醇酸樹脂和氨基樹脂配合制成的氨基烘干型烤漆，漆膜不僅具有較高的硬 度和光澤度，而且耐酸堿性、耐水性和耐候性均明顯優(yōu)于普通醇酸涂料。不僅可用作金屬、 木材和塑料表面的底漆、面漆和單層涂料，還可用于各類物體的耐腐蝕涂裝與保護(hù)，如船 舶、儀表、辦公設(shè)備、金屬建筑材料和金屬零件等，其施工方法可采用浸涂、輥涂、空氣噴涂、 無空氣噴涂及電泳涂裝等。和傳統(tǒng)的溶劑型醇酸氨基烤漆相比，水溶性醇酸氨基烤漆使用 方便、安全。且大幅度減少了烘干過程中有機(jī)溶劑的揮發(fā)，降低了涂料應(yīng)用對環(huán)境的污染， 是一種具有廣闊市場發(fā)展前景的環(huán)保涂料。在設(shè)計、合成水溶性醇酸樹脂的領(lǐng)域已經(jīng)有了大量的研究和開發(fā)。水性涂料大致 分為三類水溶型、乳膠型和水分散型，其中水溶性醇酸樹脂應(yīng)用前景最好。由于水無毒、無 味、不燃而且廉價，因此，用水作為涂料樹脂的溶劑，既可降低生產(chǎn)成本，同時也大大降低生 產(chǎn)和使用中有機(jī)溶劑的消耗和排放。但目前已經(jīng)工業(yè)化的水溶性醇酸樹脂存在一些明顯的 缺點(diǎn)涂膜干燥速度緩慢，硬度低，耐水性、耐腐蝕性差，戶外耐候性不佳等，需要通過改性 來滿足工業(yè)和民用對涂料性能的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種機(jī)械強(qiáng)度高、耐 腐蝕性和耐候性好的烘干型水性醇酸樹脂溶液及其制備方法。本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)—種烘干型水性醇酸樹脂溶液，其特征在于，該樹脂溶液包括以下組成和重量 份對苯二甲酸12-16;單元酸20-28 ；多元醇25-35 ；減色劑0.1-0.3;順酐10-15;
助溶劑20-25。所述的樹脂溶液還包括中和劑，中和劑的用量根據(jù)樹脂的酸值和樹脂量確定，調(diào) 整樹脂的PH值為7. 5-8.5。所述的中和劑選自三乙胺、氨水或乙醇胺中的一種或幾種。所述的樹脂溶液還包括去離子水，去離子水的加入量由樹脂溶液要求的固含量確定。所述的樹脂溶液的固含量為30-50g/100g去離子水。所述的單元酸選自豆油脂肪酸、苯甲酸或甲基苯甲酸中的一種或幾種。所述的多元醇選自甘油、二甘醇、三甘醇或丙二醇中的一種或幾種。所述的助溶劑選自正丁醇、乙二醇單甲醚、乙二醇乙醚或乙二醇丁醚中的一種或 幾種。一種烘干型水性醇酸樹脂溶液的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟(1)將對苯二甲酸12-16重量份、單元酸20-28重量份、多元醇25_35重量份和減 色劑0. 1-0. 3重量份混合后，加熱攪拌，在210-215°c保溫l_3h，再升溫至240_250°C，反應(yīng) 過程中餾出酯化水，得到樹脂；(2)當(dāng)樹脂的酸值降至15_20mgK0H/g時，將樹脂冷卻到130_150°C，加入順酐 10-15重量份，然后升溫至200-215°C，繼續(xù)反應(yīng)至樹脂的酸值為40-60mgK0H/g ；(3)將上述樹脂降溫到110_130°C加入助溶劑20_25重量份，繼續(xù)降溫至50_70°C， 加入中和劑，調(diào)節(jié)樹脂的PH值至7. 5-8. 5，攪拌0. 5-lh，加入去離子水，調(diào)整樹脂的固含量， 即制得烘干型水性醇酸樹脂溶液。所述的步驟(3)中的固含量為30_50g/100g去離子水。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明以水為稀釋劑，制備的烤漆可揮發(fā)性有機(jī)物含量很低，使 用安全、方便；原料易得，工藝簡單；其涂膜不僅具有高光澤、且機(jī)械強(qiáng)度高、耐腐蝕性和耐 候性好，各項性能指標(biāo)均已達(dá)到或超過溶劑型醇酸氨基烤漆性能。
具體實施例方式下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。實施例1(1)將對苯二甲酸13kg、苯甲酸26kg、丙二醇30kg和減色劑0.2kg加入反應(yīng)釜升 溫，當(dāng)固體反應(yīng)物溶化后開啟攪拌，在210°C保溫2h，再逐步升溫至245°C，反應(yīng)過程中連續(xù) 餾出酯化水，得到樹脂；(2)當(dāng)樹脂的酸值降至20mgK0H/g時，將溶液冷卻到140°C，加入順酐15kg，然后升 溫至210°C，保溫反應(yīng)至樹脂的酸值為50mgK0H/g ；(3)將上述樹脂降溫到120°C加入乙二醇乙醚26kg，繼續(xù)降溫至60°C，加入三乙 胺，調(diào)節(jié)樹脂的PH值至8. 0，攪拌0. 5h，加入樹脂量1. 1倍的去離子水，樹脂的固含量調(diào)整 到40g/100g去離子水，即制得烘干型水性醇酸樹脂溶液，溶液外觀透明、清澈，色澤為7號 色(鐵鈷比色)。實施例2(1)將對苯二甲酸16kg、苯甲酸24kg、甘油30kg和減色劑0.2kg加入反應(yīng)釜升溫，
4當(dāng)固體反應(yīng)物溶化后開啟攪拌，在210°C保溫2h，再逐步升溫至245°C，反應(yīng)過程中連續(xù)餾 出酯化水，得到樹脂；(2)當(dāng)樹脂的酸值降至15mgK0H/g時，將溶液冷卻到140°C，加入順酐14kg，然后升 溫至210°C，保溫反應(yīng)至樹脂的酸值為55mgK0H/g ；(3)將上述樹脂降溫到120°C加入乙二醇乙醚26kg，繼續(xù)降溫至60°C，加入三乙 胺，調(diào)節(jié)樹脂的PH值至8. 0，攪拌0. 5h，加入樹脂量1. 1倍的去離子水，樹脂的固含量調(diào)整 到40g/100g去離子水，即制得烘干型水性醇酸樹脂溶液，溶液外觀透明、清澈，色澤為8號 色(鐵鈷比色)。實施例3利用制備的烘干型醇酸樹脂制備水溶性醇酸氨基磁漆制備工藝為按照表1中的 配方將部分水溶性醇酸樹脂溶液、顏料、助劑和水混合均勻，用砂磨機(jī)研磨至細(xì)度為10 15微米。再加入配方中剩余的水溶性醇酸樹脂和氨基樹脂，攪拌均勻，過濾及得成品水溶性 醇酸氨基烤漆。涂料漆膜性能見表3。表1水溶性白色醇酸氨基磁漆配方 實施例4利用制備的烘干型醇酸樹脂制備水溶性醇酸氨基清漆制備工藝為按照表2中的 配方將水溶性醇酸樹脂溶液、氨基樹脂、助劑和水混合攪拌均勻，過濾及得成品水溶性醇酸 氨基清漆。涂料漆膜性能見表3。表2水溶性醇酸氨基清漆配方 表3涂料漆膜性能測試 實施例5(1)將對苯二甲酸12kg、豆油脂肪酸20kg、甘油25kg和減色劑0. Ikg加入反應(yīng)釜 升溫，當(dāng)固體反應(yīng)物溶化后開啟攪拌，在210°C保溫lh，再逐步升溫至240°C，反應(yīng)過程中連 續(xù)餾出酯化水，得到樹脂；(2)當(dāng)樹脂的酸值降至15mgK0H/g時，將溶液冷卻到130°C，加入順酐10kg，然后升 溫至200°C，保溫反應(yīng)至樹脂的酸值為40mgK0H/g ；(3)將上述樹脂降溫到110°C加入正丁醇20kg，繼續(xù)降溫至50°C，加入三乙胺， 調(diào)節(jié)樹脂的PH值至7. 5，攪拌0. 5h，加入樹脂量1倍的去離子水，樹脂的固含量調(diào)整到 30g/100g去離子水，即制得烘干型水性醇酸樹脂溶液。實施例6(1)將對苯二甲酸16kg、苯甲酸28kg、二甘醇35kg和減色劑0.3kg加入反應(yīng)釜升 溫，當(dāng)固體反應(yīng)物溶化后開啟攪拌，在215°C保溫3h，再逐步升溫至250°C，反應(yīng)過程中連續(xù) 餾出酯化水，得到樹脂；(2)當(dāng)樹脂的酸值降至20mgK0H/g時，將溶液冷卻到150°C，加入順酐15kg，然后升 溫至215°C，保溫反應(yīng)至樹脂的酸值為60mgK0H/g ；(3)將上述樹脂降溫到130°C加入丁二醇單甲醚25kg，繼續(xù)降溫至70°C，加入氨 水，調(diào)節(jié)樹脂的PH值至8. 5，攪拌lh，加入樹脂量1. 2倍的去離子水，樹脂的固含量調(diào)整到 50g/100g去離子水，即制得烘干型水性醇酸樹脂溶液。
權(quán)利要求
一種烘干型水性醇酸樹脂溶液，其特征在于，該樹脂溶液包括以下組成和重量份對苯二甲酸12-16；單元酸20-28；多元醇25-35；減色劑0.1-0.3；順酐 10-15；助溶劑20-25。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種烘干型水性醇酸樹脂溶液，其特征在于，所述的樹脂 溶液還包括中和劑，中和劑的用量根據(jù)樹脂的酸值和樹脂量確定，調(diào)整樹脂的PH值為 7. 5-8. 5。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種烘干型水性醇酸樹脂溶液，其特征在于，所述的中和劑 選自三乙胺、氨水或乙醇胺中的一種或幾種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種烘干型水性醇酸樹脂溶液，其特征在于，所述的樹脂溶 液還包括去離子水，去離子水的加入量由樹脂溶液要求的固含量確定。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種烘干型水性醇酸樹脂溶液，其特征在于，所述的樹脂溶 液的固含量為30-50g/100g去離子水。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種烘干型水性醇酸樹脂溶液，其特征在于，所述的單元酸 選自豆油脂肪酸、苯甲酸或甲基苯甲酸中的一種或幾種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種烘干型水性醇酸樹脂溶液，其特征在于，所述的多元醇 選自甘油、二甘醇、三甘醇或丙二醇中的一種或幾種。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種烘干型水性醇酸樹脂溶液，其特征在于，所述的助溶劑 選自正丁醇、乙二醇單甲醚、乙二醇乙醚或乙二醇丁醚中的一種或幾種。
9.一種如權(quán)利要求1所述的烘干型水性醇酸樹脂溶液的制備方法，其特征在于，該方 法包括以下步驟(1)將對苯二甲酸12-16重量份、單元酸20-28重量份、多元醇25-35重量份和減色劑 0. 1-0. 3重量份混合后，加熱攪拌，在210-215°c保溫l_3h，再升溫至240_250°C，反應(yīng)過程 中餾出酯化水，得到樹脂；(2)當(dāng)樹脂的酸值降至15-20mgK0H/g時，將樹脂冷卻到130_150°C，加入順酐10-15重 量份，然后升溫至200-215°C，繼續(xù)反應(yīng)至樹脂的酸值為40-60mgK0H/g ；(3)將上述樹脂降溫到110-130°C加入助溶劑20-25重量份，繼續(xù)降溫至50-70°C，加入 中和劑，調(diào)節(jié)樹脂的PH值至7. 5-8. 5，攪拌0. 5-lh，加入去離子水，調(diào)整樹脂的固含量，即制 得烘干型水性醇酸樹脂溶液。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種烘干型水性醇酸樹脂溶液及其制備方法，其特征在于， 所述的步驟(3)中的固含量為30-50g/100g去離子水。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種烘干型水性醇酸樹脂溶液及其制備方法，所述原料包括以下配方(重量份)對苯二甲酸12-16、單元酸20-28、多元醇25-35、減色劑0.1-0.3、順酐10-15、助溶劑20-25，將對苯二甲酸、單元酸、多元醇、減色劑按配方混合，加熱攪拌，在210-215℃保溫1-3h，再冷卻到130-150℃，加入順酐，升溫至200-215℃反應(yīng)；再降溫到110-130℃加入助溶劑，降溫至50-70℃加入中和劑，調(diào)節(jié)溶液pH值，最后加入去離子水，即得產(chǎn)品。本發(fā)明以水為稀釋劑，制備的烤漆揮發(fā)性有機(jī)物含量低，使用安全，工藝簡單；涂膜具有高光澤、機(jī)械強(qiáng)度高、耐腐蝕性和耐候性好。
文檔編號C08G63/183GK101880380SQ200910050608
公開日2010年11月10日 申請日期2009年5月5日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月5日
發(fā)明者朱根才, 汪彬, 童天中 申請人:上海煉升化工有限公司