一种氨基烤漆用水性聚氨酯改性聚酯树脂及其制备方法技术

技术编号:13490032 阅读:222 留言:0更新日期:2016-08-07 00:05
本发明专利技术公开了一种氨基烤漆用水性聚氨酯改性聚酯树脂及其制备方法,属于聚酯树脂改性技术领域。本发明专利技术采用逐步法将‑COOH基团引入到树脂体系中,然后中和成盐进行水性化,整体工艺好控制且物料用量少,成本较低;树脂体系中的‑COOH基团及‑COOH基团上连接的‑CH3基团让树脂在碱性环境中具备更好的耐水解性,异佛尔酮二异氰酸酯基团的引入不仅提高了树脂的分子量,同时由于其特性,赋予了漆膜更好的耐化学品性,底材附着性,增加树脂的储存稳定性;本发明专利技术得到的水性聚氨酯改性聚酯树脂制备的氨基烤漆膜具备优秀的附着力、耐水性、耐化学品性。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了,属于聚酯树脂改性
本专利技术采用逐步法将?COOH基团引入到树脂体系中,然后中和成盐进行水性化,整体工艺好控制且物料用量少,成本较低;树脂体系中的?COOH基团及?COOH基团上连接的?CH3基团让树脂在碱性环境中具备更好的耐水解性,异佛尔酮二异氰酸酯基团的引入不仅提高了树脂的分子量,同时由于其特性,赋予了漆膜更好的耐化学品性,底材附着性,增加树脂的储存稳定性;本专利技术得到的水性聚氨酯改性聚酯树脂制备的氨基烤漆膜具备优秀的附着力、耐水性、耐化学品性。【专利说明】
本专利技术属于聚酯树脂改性
,具体的说,尤其涉及一种氨基烤漆用水性聚 氨酯改性聚酯树脂及其制备方法。
技术介绍
随着石油资源的枯竭、环境的污染,更为环保、安全的发展方向是涂料行业的趋 势。水性涂料是目前一个研究热点,而水性聚酯树脂烤漆作为水性涂料的一种,由于其具备 良好的丰满度、装饰性,目前逐步在金属涂装、玻璃工艺品涂装上进行推广。 目前聚酯树脂主要采取以下四种方法进行水性化,方法一:采用引入偏苯三酸酐 中和成盐进行水性化;方法二:采用引入丙烯酸、甲基丙烯酸中和成盐进行水性化;方法三: 采用引入间苯二甲酸-磺酸盐(或同类型)进行水性化;方法四:直接一步法通过二羟甲基丙 酸、二羟甲基丁酸引入-C00H中和成盐进行水性化。然而,方法一制备的树脂耐水性差,树脂 储存稳定性差;方法二制备的树脂附着力差,耐化学品不好;方法三制备的树脂体系反应活 性低,漆膜与氨基树脂的架桥性差;方法四采用高温条件反应,容易让空间位阻效应失效, 且工艺难以控制,同时二羟甲基丙酸、二羟甲基丁酸用量大,成本高。 此外,采用上述四种方法得到的水性聚酯树脂制备的氨基烤漆膜致密性不高,在 耐酸、耐碱环境下易被腐蚀,影响了最后漆膜涂层的耐磨性、耐划伤性、耐化学品性等。
技术实现思路
本专利技术公开了,采用逐步 法将-C00H基团引入到树脂体系中,然后中和成盐进行水性化,得到的水性聚氨酯改性聚酯 树脂制备的氨基烤漆膜具备优秀的附着力、耐水性、耐化学品性。 本专利技术是通过以下技术方案实施的: -种氨基烤漆用水性聚氨酯改性聚酯树脂,由以下重量份的原料制成: 组分名称 重量百分数 多元醇 38-42 酸酐 40-小 1; 异佛尔酮二异氰酸酯 9-12 亲水扩链剂 5-& 中和剂 4-5 催化剂 0. 05-1 拉-甲基咯烷酮 0. 5-1 丁酮 0.5-1 二甲苯 1-2原料中还包含去呙子水,去呙子水为以上固体原料质量的35-40%。 所述多元醇包括三羟甲基丙烷及新戊二醇,所述三羟甲基丙烷所占重量百分比为 3-4%,所述新戊二醇所占重量百分比为35-38 %。 所述酸酐包括领苯二甲酸酐、间苯二甲酸及己二酸,所述邻苯二甲酸酐所占重量 百分比为10-12%,所述间苯二甲酸所占重量百分比为6-8%,所述己二酸所占重量百分比 为22-24% 〇所述亲水扩链剂为二羟甲基丙酸。 所述中和剂为三乙胺。 所述催化剂为二丁基二月桂酸锡。 -种氨基烤漆用水性聚氨酯改性聚酯树脂的制备方法,包括如下步骤: a、将多元醇、催化剂总量的50%及酸酐一并投入反应釜中升温至220°C进行聚合, 当反应釜中的物料透明后继续维持反应30min,然后向反应釜中加入二甲苯进行回流反应 脱水并检测树脂的酸值,当酸值〈3时即到达反应终点,将反应釜内的物料降温至180°C,在 减压真空条件下脱除物料内的溶剂及水,继续降温至80°C以下并以丁酮稀释成要求的高羟 基聚酯树脂预聚体; b、将异佛尔酮二异氰酸酯、二羟甲丙酸、催化剂总量的50%及N-甲基吡咯烷酮在 80-85°C下进行合成,并通过DIN EN ISO 11909方法检测体系中-NC0基团含量来控制合成 终点,合成具有-NC0及-C00H基团的聚氨酯预聚物; c、将步骤a中得到的高羟基聚酯树脂预聚体投入反应釜中搅拌并加热,滴加步骤b 中得到的具有-NC0及-C00H基团的聚氨酯预聚物并在85-90°C下反应l_2h,过程中检测反应 体系中的-NC0含量,达到要求后终止反应; d、将三乙胺及去离子水加入反应釜中,再将步骤c中得到的树脂加入,同时高速搅 拌分散,分散均匀后减压真空脱去树脂中的丁酮溶剂,最终得到水性聚氨酯改性聚酯树脂 分散体。 与现有技术相比,本专利技术的有益效果是: 本专利技术采用逐步法将-C00H基团引入到树脂体系中,然后中和成盐进行水性化,整 体工艺好控制且物料用量少,成本较低;树脂体系中的-C00H基团及-C00H基团上连接的- CH3基团让树脂在碱性环境中具备更好的耐水解性,异佛尔酮二异氰酸酯基团的引入不仅 提高了树脂的分子量,同时由于其特性,赋予了漆膜更好的耐化学品性,底材附着性,增加 树脂的储存稳定性;本专利技术得到的水性聚氨酯改性聚酯树脂制备的氨基烤漆膜具备优秀的 附着力、耐水性、耐化学品性。【具体实施方式】下面结合实施例对本专利技术最进一步的详细说明: -种氨基烤漆用水性聚氨酯改性聚酯树脂,由以下重量份的原料制成: 组分名称 重量百分数 多元醇 38-42 酸酐 38H.1 异佛尔酮二异氰酸酯 9-12 亲水扩链剂 5-6 中和剂 4-5 催化剂 〇. 05-0.1 N-甲基吡咯烷酮 0. 5-1 丁酮 0. S-1: 二甲苯 1-2原料中还包含去呙子水,去呙子水为以上固体原料质量的35-40%。所述多元醇包括三羟甲基丙烷及新戊二醇,所述三羟甲基丙烷所占重量百分比为 3-4%,所述新戊二醇所占重量百分比为35-38 %。所述酸酐包括邻苯二甲酸酐、间苯二甲酸及己二酸,所述邻苯二甲酸酐所占重量 百分比为10-12%,所述间苯二甲酸所占重量百分比为6-8%,所述己二酸所占重量百分比 为22-24% 〇所述亲水扩链剂为二羟甲基丙酸。所述中和剂为三乙胺。所述催化剂为二丁基二月桂酸锡。 -种氨基烤漆用水性聚氨酯改性聚酯树脂的制备方法,包括如下步骤: a、将多元醇、催化剂总量的50%及酸酐一并投入反应釜中升温至220°C进行聚合, 当反应釜中的物料透明后继续维持反应30min,然后向反应釜中加入二甲苯进行回流反应 脱水并检测树脂的酸值,当酸值〈3时即到达反应终点,将反应釜内的物料降温至180°C,在 减压真空条件下脱除物料内的溶剂及水,继续降温至80°C以下并以丁酮稀释成要求的高羟 基聚酯树脂预聚体; b、将异佛尔酮二异氰酸酯、二羟甲丙酸、催化剂总量的50%及N-甲基吡咯烷酮在 80-85°C下进行合成,并通过DIN EN ISO 11909方法检测体系中-NC0基团含量来控制合成 终点,当-N⑶基团含量为12.5-13.0%时终止反应,合成具有-N⑶及-⑶0H基团的聚氨酯预 聚物; c、将步骤a中得到的高羟基聚酯树脂预聚体投入反应釜中搅拌并加热,滴加步骤b 中得到的具有-NC0及-C00H基团的聚氨酯预聚物并在85-90°C下反应l_2h,过程中检测反应 体系中的-NC0含量,当-NC0含量为零时,终止反应; d、将三乙胺及去离子水加入反应釜中,再将步骤c中得到的树脂加入,同时高速搅 拌分散,分散均匀后减压真空脱去树脂中的丁酮溶剂,最终得到水性聚氨酯改性聚酯树脂 分散体。 实施例1: 将15g三羟甲基丙烷、175g新戊二醇、0本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种氨基烤漆用水性聚氨酯改性聚酯树脂,其特征在于:由以下重量份的原料制成:原料中还包含去离子水,去离子水为以上固体原料质量的35‑40%。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:秦宽彬孙飚顾龙
申请(专利权)人:华伦纳路新材料有限公司
类型:发明
国别省市:江苏;32

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