本发明专利技术涉及一种汽车中涂层用的水分散型树脂及其涂料，该树脂是由酸价为２０～６０的亲水性聚酯树脂和酸价≤５并用ε－己内酯开环聚合而成的疏水性聚酯树脂，以１∶１～３∶１的重量比缩聚至酸价为１０～２５，经碱中和而成的水分散体，羟值５０～１００，数均分子量为３０００～５０００，其酸价低且分散稳定。以此水分散体为成膜物的水性汽车用中涂涂料含有水性氨基树脂和水性封闭的多异氰酸酯混合交联剂。有机挥发物低于８％，该涂料固化后，涂膜平整光滑、层间附着力好，耐水性、柔韧性、抗石击性优异。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】汽车中涂层用的水分散型树脂及其涂料
本专利技术涉及一种汽车中涂层用的水分散型树脂及其涂料。
技术介绍
在汽车涂装中，除要求涂膜美观外，对涂膜耐久性的要求也越来越高。因而介于底漆涂层和面漆涂层之间的中涂层的重要性逐渐被人们重视，因为它不仅可以缓冲路面上砂石对汽车表面形成的冲击，保护底漆涂层和底材不受损伤，可以大大提高底漆涂膜的耐久性，而且中涂层可以调整底材平整度形成一种光滑、细致的中涂表面，这样可使面漆具有更好的装饰效果。汽车中涂层用的树脂目前国内还普遍采用溶剂性聚酯，其有机溶剂含量高，约为50％，不符合环保法规要求，而水性树脂在这方面具有明显优点。目前有下述两种汽车中涂层用的水性聚酯树脂：其一水溶性聚酯树脂。这种聚酯树脂含有大量的亲水性较好的羧基或磺酸基，分子量较低，酸价较高，在助溶剂作用下溶于水中形成一种水性体系。但是由于整个体系亲水性太强，最终影响它所形成涂膜的耐水性、机械性能。为改善机械性能，在聚酯链中直接引入多异氰酸酯，虽然涂膜的柔韧性可得到改善，但仍存在亲水基团影响涂膜耐水性的弊端。这类树脂当用水稀释时存在假稠现象，使得施工固体分太低，容易产生流挂、缩边等缺陷而且有机溶剂含量仍偏高，约为20％；其二水分散性聚酯树脂。这种聚酯树脂不是溶解而是分散在水中。现有的水分散性聚酯树脂，一般是用一种聚酯树脂分散在水中的。将这种树脂分散在水中的方法包括：采用外加乳化剂的方法，但是这样会导致涂膜耐水性低；也可通过聚酯树脂中亲水性基团的自乳化作用，使该聚酯树脂乳化在水中，但是，这种乳化效果有限，使得聚酯树脂的分子量受到限制，分子量太大，则水分散性差，影响涂料的贮存稳定性；分子量太小，虽然能稳定分散在水中，但涂膜柔韧性欠佳。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种汽车中涂层用的水分散型树脂及其涂料。该树脂酸价低且水分散性稳定，柔韧性好。这种树脂与适宜交联剂配合所得的涂料，其有机溶剂含量低于8％，涂膜有优异的柔韧性，特别是抗石击性，耐水性优良，且中涂层表面平滑细致，与底漆涂层和面漆涂层的层间附着力优异。-->实现本专利技术目的的技术方案是：一种汽车中涂层用的水分散型树脂，它是由亲水性聚酯树脂A与疏水性聚酯树脂B缩聚，所得缩聚物抽除回流溶剂，加入亲水性助溶剂，经碱中和而成的水分散体，亲水性聚酯树脂A为多元醇与多元酸缩聚而成的聚酯，酸价为20～60，羟值为60～120，数均分子量为2000～4000；疏水性聚酯树脂B为多元醇与多元酸缩聚至酸价不大于5，再与ε-己内酯开环聚合而成的聚酯，数均分子量为4000～8000，羟值40～100，酸价≤5，ε-己内酯用量为聚酯树脂B固体重量的2～20％；上述树脂A与树脂B按重量比为1∶1～3∶1缩聚，二者的缩聚物，其酸价为10～25，羟值50～100，数均分子量为3000～5000，亲水性助溶剂用量为水分散型树脂固体重量的20±5％，中和用碱量为水分散型树脂固体重量的1～5％，水分散体的PH值为7～8.5。一种用上述水分散型树脂配制的汽车用中涂涂料，由成膜物质、颜填料、交联剂、催化剂、助剂和水组成，所述中涂涂料固体分中，各组分固体所占比例如下：成膜物质占30％～60％，交联剂占5％～20％，颜填料占30％～60％，催化剂占0.2％～2％，助剂占0.3％～2％，以上均为重量百分比，其中成膜物质为权利要求1所述的水分散型树脂，交联剂为水性氨基树脂和水性封闭型多异氰酸酯组成的混合交联体系，两种交联剂的混合比例是1∶2～2∶1。本专利技术的技术效果是：本专利技术的汽车中涂层用的水分散型树脂是由酸价为20～60，羟值为60～120，数均分子量为2000～4000的亲水性聚酯树脂A(以下简称树脂A)和酸价≤5，羟值40～100，数均分子量4000～8000的疏水性聚酯树脂B(以下简称树脂B)二者以1∶1～3∶1的重量比缩聚反应并控制缩聚物酸价为10～25，羟值50～100，数均分子量3000～5000。这样就克服了高酸价导致的耐水性下降的缺陷。由于树脂B的链段中引入长链多元醇，如羟基特戊酸新戊二醇单酯并用ε-己内酯进一步开环聚合，使树脂B的链段基本呈线性结构，分子链长，因而具有优异的柔韧性，特别是抗石击性。分子量较大的树脂B通过缩合反应接到树脂A上，使整个聚酯链段一端亲水，另一端疏水，故在水性介质中可自乳化，克服了原有技术中因聚酯分子量过大而导致的水分散性差的缺点。因此本专利技术的水分散型树脂不用外加乳化剂，仍能在水中稳定分散，该分散体呈半透明且有明显蓝相。采用本专利技术的水分散型树脂作为水性汽车中涂涂料的成膜物质并采用水性氨基树脂和水性封闭型多异氰酸酯组成的混合交联体系，特别是采用水性封闭型脂肪族二异氰酸酯作为部分交联剂，使得交联后的涂膜具有更优异的抗冲击性(参见表3)。由于该涂料所用的成-->膜物质是本专利技术的低酸价水分散型树脂，因此涂膜耐水性大大提高(参见表3中耐湿热性)。以这种具有良好分散性的树脂配制中涂涂料，其各组分可形成均匀分散体，确保成膜后的中涂层表面平滑细致。本专利技术树脂所具有的酸价、羟值、柔韧性及选用适宜量的交联剂，使得用这种树脂作为成膜物配制的中涂涂料，其形成的中涂层与底漆涂层和面漆涂层之间能保持良好的层间附着力。具体实施方式以下结合实施例对本专利技术作进一步具体描述，但并不局限于此。实施例中的数量均为重量份。本专利技术水分散型树脂的制备分为三步：第一步分别合成树脂A和树脂B；第二步树脂A与树脂B缩聚；第三步制备水分散体即本专利技术水分散型树脂。实施例1第一步合成树脂A1和树脂B1，树脂的配方列于表1中。表1 原料名称树脂A1树脂A2树脂B1树脂B2多元醇 新戊二醇 三羟甲基丙烷 羟基特戊酸新戊二醇单酯 1，4环己基二甲醇 叔碳酸缩水甘油酯 聚醚204 13.5 26.1 55.2 13.6 - - 27.0 14.3 10.2 11.8 8.8 - 16.1 33.2 122.4 21.6 - - 43.0 20.1 29.5 20.0 - 40.0 多元酸 间苯二甲酸 四氢苯酐 己二酸 偏苯三酸酐 41.9 24.0 32.3 12.1 27.6 22.9 22.0 11.0 83.1 45.7 43.9 - 60.0 27.1 49.0 - ε-己内酯 - - 12.1 23.0 催化剂 二丁基氧化锡 0.026 0.020 0.046 0.035回流溶剂 二甲苯 14.0 10.0 26.0 24.0 合 计 232.7 165.6 421.1 335.7上述各原料均为市售品。所用多元醇可以是二元醇如新戊二醇、1，6-己二醇、1，4-环己基二甲醇、聚醚204、羟基特戊酸新戊二醇单酯、叔碳酸缩水甘油酯等，也可以是三元醇如三羟甲基丙烷、甘油等，还可以是四元醇如季戊四醇；本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种汽车中涂层用的水分散型树脂，其特征在于，它是由亲水性聚酯树脂Ａ与疏水性聚酯树脂Ｂ缩聚，所得缩聚物抽除回流溶剂，加入亲水性助溶剂，经碱中和而成的水分散体，亲水性聚酯树脂Ａ为多元醇与多元酸缩聚而成的聚酯，酸价为２０～６０，羟值为６０～１２０，数均分子量为２０００～４０００；疏水性聚酯树脂Ｂ为多元醇与多元酸缩聚至酸价不大于５，再与ε－己内酯开环聚合而成的聚酯，数均分子量为４０００～８０００，羟值４０～１００，酸价≤５，ε－己内酯用量为聚酯树脂Ｂ固体重量的２～２０％；上述树脂Ａ与树脂Ｂ按重量比为１∶１～３∶１缩聚，二者的缩聚物，其酸价为１０～２５，羟值５０～１００，数均分子量为３０００～５０００，亲水性助溶剂用量为水分散型树脂固体重量的２０±５％，中和用碱量为水分散型树脂固体重量的１～５％，水分散体的ＰＨ值为７～８．５。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1、一种汽车中涂层用的水分散型树脂，其特征在于，它是由亲水性聚酯树脂A与疏水性聚酯树脂B缩聚，所得缩聚物抽除回流溶剂，加入亲水性助溶剂，经碱中和而成的水分散体，亲水性聚酯树脂A为多元醇与多元酸缩聚而成的聚酯，酸价为20～60，羟值为60～120，数均分子量为2000～4000；疏水性聚酯树脂B为多元醇与多元酸缩聚至酸价不大于5，再与ε-己内酯开环聚合而成的聚酯，数均分子量为4000～8000，羟值40～100，酸价≤5，ε-己内酯用量为聚酯树脂B固体重量的2～20％；上述树脂A与树脂B按重量比为1∶1～3∶1缩聚，二者的缩聚物，其酸价为10～25，羟值50～10...
【专利技术属性】
技术研发人员：夏范武，董观秀，胡中，付强，严俊，
申请(专利权)人：中国化工建设总公司常州涂料化工研究院，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]
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