本發(fā)明涉及一種光固化衣康酸改性醇酸樹脂涂料的制備方法，屬于涂料領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

醇酸樹脂是由植物油(或脂肪酸)、多元醇、多元酸縮聚而成的一種線型樹脂。由于醇酸樹脂的綜合性能好、性價(jià)比高、原料來源廣泛、植物油又是可再生的原料，因此以醇酸樹脂為主要成膜物質(zhì)的醇酸樹脂涂料得到了廣泛的應(yīng)用，占整個(gè)涂料市場(chǎng)的30％左右。

由于自身結(jié)構(gòu)的原因，醇酸樹脂也存在一定的缺點(diǎn)。1、干燥速率慢。醇酸樹脂漆膜的干燥主要是依靠側(cè)鏈脂肪酸中的碳碳雙鍵在空氣中發(fā)生氧化自交聯(lián)反應(yīng)，但是此過程較慢，干燥時(shí)間長(zhǎng)；2、硬度低。醇酸樹脂的側(cè)鏈?zhǔn)侨彳浀闹炬湥蛊渚哂休^好的柔韌性，但是其硬度較低。因此需要對(duì)其進(jìn)行改性。利用丙烯酸對(duì)醇酸樹脂進(jìn)行改性是一種常用的改性方法，基本步驟是先用馬來酸酐合成醇酸樹脂，在醇酸樹脂的主鏈上引入碳碳雙鍵，然后加入丙烯酸類的單體進(jìn)行反應(yīng)，得到丙烯酸改性的醇酸樹脂。

衣康酸是一種含有不飽和雙鍵的二元羧酸，可以通過微生物發(fā)酵的方式得到，是一種生物質(zhì)原料。衣康酸中的不飽和雙鍵非?；顫姡瓤梢园l(fā)生自聚反應(yīng)，也可以與其他單體進(jìn)行共聚。用衣康酸代替馬來酸酐合成醇酸樹脂，可以將活潑雙鍵引入醇酸樹脂，衣康酸中的活潑雙鍵又可以進(jìn)一步與丙烯酸類的單體進(jìn)行反應(yīng)，既達(dá)到了改性醇酸樹脂的目的，又提高了醇酸樹脂的生物基含量。

光固化技術(shù)是一種高效、環(huán)保、節(jié)能的固化技術(shù)，具有高效、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、節(jié)能和適應(yīng)性廣等優(yōu)點(diǎn)，它是利用紫外光引發(fā)具有化學(xué)活性的液態(tài)材料快速聚合交聯(lián)，瞬間固化。光固化體系用到的稀釋劑是活性稀釋劑，能夠參與固化反應(yīng)，比較環(huán)保。將光固化技術(shù)引入醇酸樹脂的固化過程中，可以使醇酸樹脂快速固化，解決了醇酸樹脂干燥速率慢的問題，而且將丙烯酸類的活性稀釋劑引入固化體系中，可以達(dá)到對(duì)醇酸樹脂改性的目的，提高醇酸樹脂的硬度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種光固化衣康酸改性醇酸樹脂涂料的制備方法，可以解決醇酸樹脂存在的干燥速率慢、硬度低的問題，而且生物質(zhì)含量高，更加環(huán)保。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，一種光固化衣康酸改性醇酸樹脂涂料的制備方法，其特征在于包括如下步驟：

(1)按脂肪酸、多元醇、二元酸酐、衣康酸、阻聚劑、二甲苯的質(zhì)量比為28.2-38.07g：13.248-18.4g：14.016-24.272g：2.323-8.203g：0.029-0.040g：3.786-5.16g，將脂肪酸、多元醇、二元酸酐、衣康酸、阻聚劑和二甲苯一次性加入到反應(yīng)器中，在一定溫度下(即在170-180℃下)反應(yīng)一段時(shí)間；

(2)然后加熱至一定溫度，反應(yīng)至體系酸值達(dá)到要求，停止加熱，降溫，得到衣康酸改性的醇酸樹脂；

(3)按脂肪酸、活性稀釋劑、光引發(fā)劑的質(zhì)量比為28.2g：18.8-28.2g：1.69-3.94g選取活性稀釋劑和光引發(fā)劑，將衣康酸改性的醇酸樹脂、活性稀釋劑以及光引發(fā)劑按比例混合并攪拌均勻，得到光固化衣康酸改性醇酸樹脂涂料。

上述制備方法中，步驟(1)所述脂肪酸為豆油酸、亞麻油酸、棕櫚油酸、葵花油酸、妥爾油酸、菜籽油酸中的一種或二種以上(含二種)按任意配比的混合。

所述多元醇為甘油、三羥甲基丙烷、季戊四醇、新戊二醇中的一種或二種以上(含二種)按任意配比的混合。

所述二元酸酐為鄰苯二甲酸酐；所述阻聚劑為對(duì)苯二酚、對(duì)羥基苯甲醚中的一種。

上述制備方法中，步驟(1)所述在一定溫度下反應(yīng)一段時(shí)間為：升溫時(shí)間為1-1.5h，具體可為1h或1.5h；反應(yīng)溫度為170-180℃，具體可為170℃或180℃；反應(yīng)時(shí)間為1-2h，具體可為1h或1.5h。

步驟(1)中，所述脂肪酸中(所述脂肪酸、二元酸酐、衣康酸中的羧基的總和與多元醇中的羥基的物質(zhì)的量的比)的羧基與多元醇中的羥基的物質(zhì)的量比為1：(1.05-1.25)，具體可為1:1.07、1:1.10、1:1.15和1:1.20。

上述制備方法中，步驟(2)所述加熱至一定溫度為：升溫速度為10-15℃/h，具體可為10℃/h或15℃/h；所述反應(yīng)溫度為210-230℃，具體可為220℃或230℃；所述的酸值為15-25mgkoh/g樹脂，具體可為18mgkoh/g樹脂或23mgkoh/g樹脂。

上述制備方法中，步驟(1)和(2)需要全程通n2保護(hù)，需保證全程有回流。

上述制備方法中，步驟(3)所述活性稀釋劑為甲基丙烯酸甲酯、三丙二醇二丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯中的一種或二種以上(含二種)按任意配比的混合；所述光引發(fā)劑為1-羥環(huán)己基苯酮、2-羥基-2-甲基苯丙酮中的一種。

本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

(1)用生物質(zhì)原料衣康酸合成醇酸樹脂，更加環(huán)保。

(2)生產(chǎn)的涂料可以用光固化的方法進(jìn)行固化，解決了醇酸樹脂存在的固化時(shí)間長(zhǎng)的問題，利用衣康酸在醇酸樹脂中引入的雙鍵與活性稀釋劑在紫外光的照射下發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)固化，實(shí)現(xiàn)了對(duì)醇酸樹脂的改性，解決了醇酸樹脂硬度不夠的問題。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。

實(shí)施例1(對(duì)比實(shí)施例)：

將豆油酸28.2g，甘油13.248g，鄰苯二甲酸酐21.652g，對(duì)羥基苯甲醚0.029g，二甲苯3.786g加入到反應(yīng)器中，開始通入n2，15min后開始加熱，在1h內(nèi)將體系溫度升至170℃，恒溫反應(yīng)1h。然后以10℃/h的升溫速度將體系溫度升至220℃，恒溫反應(yīng)至酸值為15mgkoh/g樹脂，降溫至40℃，向體系中加入甲基丙烯酸甲酯18.8g，1-羥環(huán)己基苯酮1.69g，攪拌15min，得到醇酸樹脂涂料。將所得產(chǎn)品在紫外光下進(jìn)行固化，干燥時(shí)間為240s，硬度為h。

實(shí)施例2

將豆油酸33.84g，甘油16.109g，鄰苯二甲酸酐23.813g，衣康酸2.323g，對(duì)羥基苯甲醚0.035g，二甲苯4.57g加入到反應(yīng)器中，開始通入n2，15min后開始加熱，在1h內(nèi)將體系溫度升至180℃，恒溫反應(yīng)1h。然后以15℃/h的升溫速度將體系溫度升至230℃，恒溫反應(yīng)至酸值為18mgkoh/g樹脂，降溫至40℃，向體系中加入甲基丙烯酸甲酯20.1g，1-羥環(huán)己基苯酮1.69g，攪拌15min，得到光固化衣康酸改性醇酸樹脂涂料。

本例中，生物質(zhì)原料衣康酸代替了10％的鄰苯二甲酸酐，減少了石化原料的使用，更加環(huán)保。將所得產(chǎn)品在紫外光下進(jìn)行固化，干燥時(shí)間為120s，硬度為hb。

實(shí)施例3

將亞麻油酸38.07g，甘油18.4g，鄰苯二甲酸酐24.272g，衣康酸5.33g，對(duì)羥基苯甲醚0.040g，二甲苯5.16g加入到反應(yīng)器中，開始通入n2，15min后開始加熱，在1h內(nèi)將體系溫度升至170℃，恒溫反應(yīng)1.5h。然后以15℃/h的升溫速度將體系溫度升至220℃，恒溫反應(yīng)至酸值為20mgkoh/g樹脂，降溫至40℃，向體系中加入三羥甲基丙烷三丙烯酸酯22.8g，1-羥環(huán)己基苯酮2.26g，攪拌15min，得到光固化衣康酸改性醇酸樹脂涂料。

本例中，生物質(zhì)原料衣康酸代替了20％的鄰苯二甲酸酐，減少了石化原料的使用，更加環(huán)保。將所得產(chǎn)品在紫外光下進(jìn)行固化，干燥時(shí)間為45s，硬度為2h。

實(shí)施例4

將豆油酸28.2g，甘油13.809g，鄰苯二甲酸酐16.028g，衣康酸6.032g，對(duì)羥基苯甲醚0.029g，二甲苯3.85g加入到反應(yīng)器中，開始通入n2，15min后開始加熱，在1h內(nèi)將體系溫度升至170℃，恒溫反應(yīng)1h。然后以15℃/h的升溫速度將體系溫度升至220℃，恒溫反應(yīng)至酸值為15mgkoh/g樹脂，降溫至40℃，向體系中加入甲基丙烯酸甲酯23.5g，1-羥環(huán)己基苯酮1.69g，攪拌15min，得到光固化衣康酸改性醇酸樹脂涂料。

本例中，生物質(zhì)原料衣康酸代替了30％的鄰苯二甲酸酐，減少了石化原料的使用，更加環(huán)保。將所得產(chǎn)品在紫外光下進(jìn)行固化，干燥時(shí)間為60s，硬度為hb。

實(shí)施例5

將豆油酸28.2g，甘油14.021g，鄰苯二甲酸酐14.016g，衣康酸8.203g，對(duì)羥基苯甲醚0.029g，二甲苯3.866g加入到反應(yīng)器中，開始通入n2，15min后開始加熱，在1h內(nèi)將體系溫度升至170℃，恒溫反應(yīng)1h。然后以10℃/h的升溫速度將體系溫度升至210℃，恒溫反應(yīng)至酸值為23mgkoh/g樹脂，降溫至40℃，向體系中加入甲基丙烯酸甲酯18.8g，1-羥環(huán)己基苯酮3.21g，攪拌15min，得到光固化衣康酸改性醇酸樹脂涂料。

本例中，生物質(zhì)原料衣康酸代替了40％的鄰苯二甲酸酐，減少了石化原料的使用，更加環(huán)保。將所得產(chǎn)品在紫外光下進(jìn)行固化，干燥時(shí)間為30s，硬度為b。

實(shí)施例6

將豆油酸28.2g，甘油14.205g，鄰苯二甲酸酐15.688g，衣康酸5.902g，對(duì)羥基苯甲醚0.034g，二甲苯3.84g加入到反應(yīng)器中，開始通入n2，15min后開始加熱，在1h內(nèi)將體系溫度升至180℃，恒溫反應(yīng)1h。然后以15℃/h的升溫速度將體系溫度升至220℃，恒溫反應(yīng)至酸值為25mgkoh/g樹脂，降溫至40℃，向體系中加入甲基丙烯酸甲酯26.8g，1-羥環(huán)己基苯酮2.06g，攪拌15min，得到光固化衣康酸改性醇酸樹脂涂料。

本例中，生物質(zhì)原料衣康酸代替了30％的鄰苯二甲酸酐，減少了石化原料的使用，更加環(huán)保。將所得產(chǎn)品在紫外光下進(jìn)行固化，干燥時(shí)間為60s，硬度為2h。

實(shí)施例7

與實(shí)施例6基本相同，不同之處在于：向體系中加入甲基丙烯酸甲酯28.2g，1-羥環(huán)己基苯酮3.94g。

本例中，生物質(zhì)原料衣康酸代替了30％的鄰苯二甲酸酐，減少了石化原料的使用，更加環(huán)保。將所得產(chǎn)品在紫外光下進(jìn)行固化，干燥時(shí)間為40s，硬度為2h。

實(shí)施例8

將亞麻油酸14.1g，葵花油酸14.1g，三羥甲基丙烷18.4g，鄰苯二甲酸酐15.688g，衣康酸5.902g，對(duì)苯二酚0.036g，二甲苯3.84g加入到反應(yīng)器中，開始通入n2，15min后開始加熱，在1h內(nèi)將體系溫度升至180℃，恒溫反應(yīng)1h。然后以15℃/h的升溫速度將體系溫度升至220℃，恒溫反應(yīng)至酸值為25mgkoh/g樹脂，降溫至40℃，向體系中加入三丙二醇二丙烯酸酯28.2g，2-羥基-2-甲基苯丙酮3.94g，攪拌15min，得到光固化衣康酸改性醇酸樹脂涂料。

本例中，生物質(zhì)原料衣康酸代替了30％的鄰苯二甲酸酐，減少了石化原料的使用，更加環(huán)保。將所得產(chǎn)品在紫外光下進(jìn)行固化，干燥時(shí)間為30s，硬度為3h。