一種水性醇酸樹脂的制備方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)提供一種水性醇酸樹脂的制備方法，所述制備方法先采用植物油酸、多元醇、苯甲酸和多元酸制備醇酸樹脂；然后降溫，加入有機多元酸，控制體系酸值；接著降溫，加入異氰酸酯和催化劑，控制異氰酸酯基的含量，加入甲乙酮肟并恒溫反應(yīng)，控制氨酯基的含量，加入乙二醇丁醚和正丁醇降溫即可。本發(fā)明專利技術(shù)中采用甲乙酮肟對異氰酸酯基封閉克服了異氰酸酯的高反應(yīng)活性不宜作為單組份體系儲存和使用的缺陷，且將所述樹脂制成涂料涂膜后，封閉的異氰酸酯基打開，然后和空氣中的水或者水性醇酸樹脂自身的羥基發(fā)生不可逆的交聯(lián)反應(yīng)，固化后的水性醇酸樹脂交聯(lián)密度高、硬度高，耐水性、耐化學(xué)藥品性能優(yōu)異。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及一種水性醇酸樹脂的制備方法，尤其涉及一種水性醇酸樹脂的制備方法。
技術(shù)介紹
以植物油（如蓖麻油、豆油、亞麻油等）或脂肪酸(如亞麻仁油脂肪酸、豆油脂肪酸、椰子油脂肪酸、蓖麻油脂肪酸等)改性,由多元醇(如甘油、季戊四醇、三羥等)和多元酸(如苯酐、間苯、順酐等)酯化而合成的醇酸樹脂,包括干性、半干性和不干性油樹脂,有長油度、油度之分,具有良好的光澤和分散性,是醇酸、氨基、硝基、聚氨酯等許多類涂料的主要成膜物質(zhì),被廣泛用于各類涂料。醇酸樹脂具有干性、光澤、柔韌性、附著力好、對顏料的潤濕性能好、施工性能優(yōu)異、涂層豐滿、裝飾性優(yōu)秀等特點。另外,醇酸樹脂的生產(chǎn)不依賴于石油工業(yè),不易受到國際石油價格的影響,價格便宜;醇酸樹脂各組分間可調(diào),支化度、官能度可變,產(chǎn)品轉(zhuǎn)型投入周轉(zhuǎn)的周期短等優(yōu)點,這些都是其他樹脂所不能比擬的。此外，水性醇酸樹脂在使用時，先用胺中和生成鹽，然后用水稀釋。此類水性醇酸樹脂，做自干漆時，其固化方式僅僅只能依靠樹脂結(jié)構(gòu)中含有的油酸所帶的不飽和雙鍵通過氧化交聯(lián)的方式進行。因此其不僅固化方式單一，交聯(lián)反應(yīng)速度慢，而且固化后的水性醇酸樹脂交聯(lián)密度低，導(dǎo)致其涂膜后的物理、化學(xué)性能如硬度、耐水性和耐化學(xué)藥品性能均很難滿足正常的使用要求。公開號為CN10264316A的中國專利技術(shù)專利申請，其公開了一種異氰酸酯改性醇酸樹脂的制備方法，該方法用一些異氰酸酯單體來改性，將異氰酸酯改性單體完全反應(yīng)到醇酸樹脂結(jié)構(gòu)中去，從而提高酸醇樹脂的性能。但由于異氰酸酯的高反應(yīng)活性使得樹脂其不宜作為單組份體系儲存和使用，大大限制了自干性水性醇酸樹脂的普遍使用。因此，目前市場上性能滿足普遍應(yīng)用的水性醇酸樹脂，基本都是采用高溫固化的方式發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)提供一種水性醇酸樹脂的制備方法，其引入了封閉、解封異氰酸酯的方法來制備水性醇酸樹脂，解決現(xiàn)有技術(shù)中水性醇酸樹脂交聯(lián)密度低、硬度低、耐水性和耐化學(xué)藥品性能差以及異氰酸酯具有高反應(yīng)活性從而不宜作為單組份體系儲存和使用的技術(shù)問題。為解決上述技術(shù)問題，本專利技術(shù)采用以下技術(shù)方案：1）采用植物油酸、多元醇、苯甲酸和多元酸制備醇酸樹脂；2）降溫，加入有機多元酸，控制體系酸值；3）降溫到50-80℃，加入異氰酸酯和催化劑保溫，當(dāng)異氰酸酯基的物質(zhì)的量濃度為0.01-0.015mol/L時，加入封閉劑并恒溫反應(yīng)2-6小時，加入乙二醇丁醚和正丁醇，降溫出料。所述封閉劑為甲乙酮肟。本專利技術(shù)的又一優(yōu)選方案為：步驟1）合成的醇酸樹脂的分子量為2000-3000。本專利技術(shù)的又一優(yōu)選方案為：步驟2）先降溫到160-190℃后再加入有機多元酸，并反應(yīng)到酸值在40-60mlKOH/g。本專利技術(shù)的又一優(yōu)選方案為：所述植物油酸為豆油酸、亞麻油酸、脫水蓖麻油酸、妥爾油酸及桐油酸的一種或幾種的組合；所述多元醇為季戊四醇、新戊二醇、三甲醇丙烷、丙二醇、乙二醇及二甘醇的一種或幾種的組合；所述多元酸為間苯二甲酸、苯酐、四氫苯酐、己二酸、對苯二甲酸及丁二酸的一種或幾種的組合。本專利技術(shù)的又一優(yōu)選方案為：步驟2）中所述有機多元酸為偏苯三酸酐、苯酐、己二酸、四氫苯酐、甲基四氫苯酐、二羥甲基丙酸及二羥甲基丁酸的一種或幾種的組合。本專利技術(shù)的又一優(yōu)選方案為：步驟3）中所述異氰酸酯為甲苯二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、4，4`-二苯基甲烷二異氰酸酯及六亞甲基二異氰酸酯的一種或幾種的組合。本專利技術(shù)的又一優(yōu)選方案為：所述催化劑為有機錫催化劑。由于采用了上述技術(shù)方案，本專利技術(shù)的有益效果如下：1、本專利技術(shù)在制備過程中引入了異氰酸酯來改性，而且采用甲乙酮肟對異氰酸酯基（-NCO）進行封閉，異氰酸酯基端基預(yù)聚體或多異氰酸酯中的異氰酸酯基團在一定的條件下封閉起來，獲得的水性醇酸樹脂在涂膜過程中，經(jīng)過常溫干燥，即可將封閉的異氰酸酯基打開，解封后的異氰酸酯自身的高反應(yīng)活性被激活，能夠迅速與空氣中的水或者水性醇酸樹脂自身的羥基發(fā)生不可逆的交聯(lián)反應(yīng)，大大提高了獲得的水性醇酸樹脂的交聯(lián)密度、硬度、耐水性能及耐化學(xué)藥品性能。2、本專利技術(shù)創(chuàng)新了水性醇酸樹脂的固化方式，現(xiàn)有的水性醇酸樹脂在涂膜后通過物理方式固化，固化時間長，而本專利技術(shù)的水性醇酸樹脂是通過自身的交聯(lián)反應(yīng)固化，固化時間短、耐水性及耐化學(xué)性等方面的性能優(yōu)異。3、本專利技術(shù)研發(fā)出對異氰酸酯封閉及解封的技術(shù)，使得異氰酸酯可以做為單組份體系儲存和使用，擴大了其在工業(yè)上的應(yīng)用。具體實施方式為了使本專利技術(shù)的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合實施例，對本專利技術(shù)進行進一步詳細(xì)說明，但本專利技術(shù)要求保護的范圍并不局限于實施例表達(dá)的范圍。實施1：取豆油酸434.4克，苯甲酸22.75克，間苯二甲酸163.4克，季戊四醇169克加入到四口瓶中，150℃恒溫反應(yīng)一小時，以26.67℃/h的速率升溫到230°恒溫。當(dāng)體系酸值小于10mlKOH/g后，降溫到180°，加入偏苯三酸酐70克，180°恒溫反應(yīng)一小時，當(dāng)體系酸值約為50mlKOH/g時降溫到80°，備用。取制備的醇酸樹脂500克，升溫至80°，加入異佛爾酮二異氰酸酯25克，月桂酸二丁基錫0.1克，80°恒溫反應(yīng)4小時，當(dāng)體系異氰酸酯基的物質(zhì)的量濃度約為0.01mol/L時，加入甲乙酮肟50克，恒溫6小時。當(dāng)體系異氰酸酯基的物質(zhì)的量濃度小于0.0005mol/L后加入乙二醇丁醚210克和正丁醇20克。攪拌均勻，降溫過濾，即可得到成品。實施2：取豆油酸434.4克，苯甲酸44克，間苯二甲酸130克，季戊四醇169克加入到四口瓶中，150℃恒溫反應(yīng)一小時，以26.67℃/h的速率升溫到230°恒溫。當(dāng)體系酸值小于10mlKOH/g后，降溫到180°，加入偏苯三酸酐74克，180°恒溫反應(yīng)一小時，當(dāng)體系酸值約為50mlKOH/g時降溫到80°，備用。取制備的醇酸樹脂500克，升溫至80°，加入六亞甲基二異氰酸酯28克，月桂酸二丁基錫0.1克，80°恒溫反應(yīng)4小時，當(dāng)體系異氰酸酯基的物質(zhì)的量濃度約為0.01mol/L時，加入甲乙酮肟55克，恒溫6小時。當(dāng)體系氨酯基的含量小于0.0005mol/L后加入乙二醇丁醚210克和正丁醇20克。攪拌均勻，降溫過濾，即可得到成品。實施3：取豆油酸400克，苯甲酸55克，間苯二甲酸130克，三羥甲基丙烷169克加入到四口瓶中，160℃恒溫反應(yīng)一小時，以26.67℃/h的速率升溫到230°恒溫。當(dāng)體系酸值小于10mlKOH/g后，降溫到180°，加入偏苯三酸酐72克，180°恒溫反應(yīng)一小時，當(dāng)體系酸值約為本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種水性醇酸樹脂的制備方法，其特征在于包括以下步驟：1）采用植物油酸、多元醇、苯甲酸和多元酸制備醇酸樹脂；2）降溫，加入有機多元酸，控制體系酸值；3）降溫到50?80℃，加入異氰酸酯和催化劑保溫，當(dāng)異氰酸酯基的物質(zhì)的量濃度為0.01?0.015mol/L時，加入封閉劑并恒溫反應(yīng)2?6小時，加入乙二醇丁醚和正丁醇，降溫出料；所述封閉劑為甲乙酮肟。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種水性醇酸樹脂的制備方法，其特征在于包括以下步驟：
1）采用植物油酸、多元醇、苯甲酸和多元酸制備醇酸樹脂；
2）降溫，加入有機多元酸，控制體系酸值；
3）降溫到50-80℃，加入異氰酸酯和催化劑保溫，當(dāng)異氰酸酯基的物質(zhì)的量濃度為
0.01-0.015mol/L時，加入封閉劑并恒溫反應(yīng)2-6小時，加入乙二醇丁醚和正丁醇，降溫
出料；
所述封閉劑為甲乙酮肟。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水性醇酸樹脂的制備方法，其特征在于：步驟1）合成
的醇酸樹脂的分子量為2000-3000。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水性醇酸樹脂的制備方法，其特征在于：步驟2）先降
溫到160-190℃后再加入有機多元酸，并反應(yīng)到酸值在40-60mlKOH/g。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水性醇酸樹脂的制備方法，其特征在于：所述植物油酸
為豆...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：楊偉明，強偉鋒，
申請(專利權(quán))人：珠海長先化學(xué)科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：