一种聚醚醚酮改性水性醇酸树脂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种聚醚醚酮改性水性醇酸树脂，其成分为：10.0～15.0份多元醇改性聚醚醚酮、20.0～40.0份不饱和植物油、10.0～15.0份多元醇、8.0～15.0份有机酸酐、0.03～0.4份催化剂、2.0～8.0份中和剂、50.0～80.0份去离子水；所述聚醚醚酮改性水性醇酸树脂，在醇酸分子骨架中含有一个酮键和两个醚键的重复单元，具有高硬度和贮存稳定性，制成的涂膜具有优异的附着力、耐磨性、耐热水性、耐高温性、耐老化性、抗沾污性、柔韧性、电绝缘性、耐腐蚀性和自阻燃性，既可单独使用也可以与其它水性树脂共混，用于水性防腐涂料、水性工程涂料、水性混凝土涂料、水性抗静电涂料和水性抗辐射涂料。

A Waterborne Alkyd Resin Modified by PEEK and Its Preparation Method

The present invention relates to a water-borne alkyd resin modified by polyether ether ketone, which consists of 10.0-15.0 phr polyol modified polyether ether ketone, 20.0-40.0 phr unsaturated vegetable oil, 10.0-15.0 phr polyol, 8.0-15.0 phr organic anhydride, 0.03-0.4 phr catalyst, 2.0-8.0 phr neutralizer, 50.0-80 phr deionized water; the polyether ether ether ketone modified water-borne alkyd resin is used in alkyd molecular bone. The frame contains a repetitive unit of one ketone bond and two ether bonds, which has high hardness and storage stability. The coatings have excellent adhesion, wear resistance, hot water resistance, high temperature resistance, aging resistance, contamination resistance, flexibility, electrical insulation, corrosion resistance and self-flame retardancy. They can be used alone or blended with other waterborne resins for water-borne anticorrosive coatings, coatings and self-flame retardants. Water-borne engineering coatings, water-borne concrete coatings, water-borne anti-static coatings and water-borne anti-radiation coatings.

【技术实现步骤摘要】
一种聚醚醚酮改性水性醇酸树脂及其制备方法
本专利技术涉及一种水性醇酸树脂，尤其涉及到一种聚醚醚酮改性水性醇酸树脂及其制备方法，属于水性树脂
技术背景醇酸树脂是一种十分重要的化工产品，在涂料、油墨等领域有着广泛的用途。醇酸树脂或经过改性后的醇酸树脂，由于含有较多的不饱和键和羟基，可以实现空气氧化干燥或烘烤交联，又由于其合成原料易得，因此在各种用途的涂料中应用非常广泛。目前的醇酸树脂仍是以溶剂型为主，但是，随着经济的发展和环保的要求，将醇酸树脂水性化已成为发展趋势。水性醇酸树脂是由多元醇、多元酸与植物油(酸)或其他脂肪酸经酯化、缩聚而成的高酸值低黏度树脂。它以芳香族聚酸酯为主链，以脂肪族酸聚酯为侧链，其中芳香族酸酯提供刚性，脂肪酸酯提供柔韧性。该树脂用有机胺中和后制得的水性涂料具有干燥快、附着力强、硬度高、耐冲击性优良及VOC排放量极低等特点。但由于水性醇酸树脂分子链上的酯键在弱碱性条件下较易水解，使涂料贮存稳定性下降，并且涂膜易泛黄的缺点，使水性醇酸树脂的应用受到一定限制。中国专利CN101531755A公开了有机酸盐改性水性醇酸树脂及其制备方法，该专利技术有机酸盐改性水性醇酸树脂采用下列原料制备而成：二元醇4～9份，多元醇10～17份，二元酸或酸酐A11～23份，有机酸盐5～10份，不饱和酸B5～10份，酯化催化剂0.03～0.1份，偏苯三酸酐3～8份，二甲苯10～20份，乙二醇单丁醚25～35份；该专利技术之有机酸盐改性制备的水性醇酸树脂只需要用很少的碱中和即能直接溶于水；用其制成的涂料贮存稳定好，用于涂装金属表面时，不易形成闪锈，涂膜干燥快，涂膜硬度高，生产工艺简单，成本低。但是该专利技术的耐酸碱性能、硬度仍然较差。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种聚醚醚酮改性水性醇酸树脂及其制备方法。所述聚醚醚酮是在主链结构中含有一个酮键和两个醚键的重复单元结构的聚合物，属于特种高分子材料，具有耐高温阻燃性、耐热水性、耐化学品腐蚀性、抗辐射性等性能，是一类半结晶状高分子材料，其拉伸强度为132～148MPa，可用作耐高温阻燃结构材料、电绝缘材料。本专利技术所述的聚醚醚酮改性水性醇酸树脂，首先制备出多元醇改性聚醚醚酮，然后通过酯化反应将多元醇改性聚醚醚酮分子单元接枝到醇酸树脂分子链中，使得醇酸树脂分子骨架中含有一个酮键和两个醚键的重复单元，有效提高水性醇酸树脂固化后的硬度、拉伸强度、耐高温性、阻燃性、耐水性、耐磨性、耐腐蚀性。为克服现有技术的缺点和不足，本专利技术采取以下技术方案，所述的一种聚醚醚酮改性水性醇酸树脂，按重量份数计，其成分为：10.0～15.0份多元醇改性聚醚醚酮、20.0～40.0份不饱和植物油、10.0～15.0份多元醇、8.0～15.0份有机酸酐、0.03～0.4份催化剂、2.0～8.0份中和剂、50.0～80.0份去离子水。其中，所述多元醇改性聚醚醚酮，其制备步骤如下：a)将10.0～20.0份浓硫酸加入到反应器中，在0℃下缓慢加入10.0～15.0份聚醚醚酮粉末、2.0～5.0份缩合剂，搅拌溶液至澄清，然后迅速加入5.0～10.0份甲基化试剂，继续在0℃下反应2～4h后停止搅拌，将反应物倒入冰水中得到白色絮状产物，为氯甲基化聚醚醚酮，抽滤，并用蒸馏水将产物反复洗至中性，再用乙醇洗涤3～5遍后干燥，得氯甲基化的聚醚醚酮；b)将2.0～3.0份氯甲基化的聚醚醚酮溶解于5.0～10.0份有机溶剂中，制得氯甲基化的聚醚醚酮溶液；常温下将10.0～15.0份有机溶剂、0.2～1.0份多元醇改性剂加入到反应器中搅拌溶解均匀，升温至50～80℃，滴加氯甲基化的聚醚醚酮溶液，在0.5～1h内滴加完毕，保持在50～80℃下继续反应3～6h，然后用旋转蒸馏法除去溶剂，用乙醇反复洗涤3～5遍后真空干燥，得所述多元醇改性聚醚醚酮。所述不饱和植物油为豆油、亚麻油、蓖麻油、桐油中的至少一种。所述多元醇为1,3-丙二醇、乙二醇、甘油、三羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷、季戊四醇中的至少一种。所述有机酸酐为邻苯二甲酸酐、四氢苯酐、马来酸酐中的至少一种。所述催化剂为单丁基氧化锡、二丁基氧化锡、二丁基氧化锡氯化物、二丁基二月桂酸锡、二丁基二乙酸锡、单丁基三氯化锡、氢氧化锂、环烷酸锂、环烷酸铅中的至少一种。所述中和剂为三乙胺、N,N-二甲基乙醇胺、2-氨基-1-丙醇中的至少一种。所述缩合剂为氯化锌、氯化铝、磷酸中的至少一种；所述甲基化试剂为甲醛、氯甲基甲醚、1-氯-4-(氯甲氧基)丁烷中的至少一种；所述有机溶剂为二甲亚砜、丙酮、丁酮、乙酸乙酯、环己酮中的至少一种；所述多元醇改性剂为1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇中的至少一种。所述聚醚醚酮改性水性醇酸树脂，其制备步骤如下：通N2保护下，将总量1/3～1/2的多元醇改性聚醚醚酮、总量1/3～1/2的不饱和植物油、总量1/4～1/2多元醇、总量1/4～1/2催化剂加入到反应器中，加热至120～180℃，保温反应4～8h；然后向反应器中依次加入剩余的多元醇改性聚醚醚酮、剩余的不饱和植物油、剩余的多元醇、有机酸酐、剩余的催化剂，通N2升温，控制反应温度140～180℃，保温反应6～10h，当检测的酸值至20～50mgKOH/g时，降温停止反应；然后加入中和剂搅拌均匀，加入去离子水高速搅拌20～30min，得所述聚醚醚酮改性水性醇酸树脂。本专利技术制得的一种聚醚醚酮改性水性醇酸树脂，具有高硬度和贮存稳定性，制成的涂膜具有优异的附着力、耐磨性、耐热水性、耐高温性、耐老化性、抗沾污性、柔韧性、电绝缘性、耐腐蚀性和自阻燃性，既可单独使用也可以与其它水性树脂共混，用于水性防腐涂料、水性工程涂料、水性混凝土涂料、水性抗静电涂料和水性抗辐射涂料。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术的一种聚醚醚酮改性高硬度水性醇酸树脂乳液做进一步的描述。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关专利技术，而非对该专利技术的限定。实施例1一种多元醇改性聚醚醚酮X，其制备步骤如下：a)将13.0份浓硫酸加入到反应器中，在0℃下缓慢加入10.0份聚醚醚酮粉末、5.0份磷酸，搅拌溶液至澄清，然后迅速加入7.0份氯甲基甲醚，继续在0℃下反应4h后停止搅拌，将反应物倒入冰水中得到白色絮状产物，为氯甲基化聚醚醚酮，抽滤，并用蒸馏水将产物反复洗至中性，再用乙醇洗涤3遍后干燥，得氯甲基化的聚醚醚酮；b)将2.6份氯甲基化的聚醚醚酮溶解于9.0份丙酮中，制得氯甲基化的聚醚醚酮溶液；常温下将14.0份丙酮、0.8份1,5-戊二醇加入到反应器中搅拌溶解均匀，升温至55℃，滴加氯甲基化的聚醚醚酮溶液，在0.5h内滴加完毕，保持在55℃下继续反应6h，然后用旋转蒸馏法除去溶剂，用乙醇反复洗涤3遍后真空干燥，得所述多元醇改性聚醚醚酮X。实施例2一种多元醇改性聚醚醚酮Y，其制备步骤如下：a)将19.0份浓硫酸加入到反应器中，在0℃下缓慢加入14.5份聚醚醚酮粉末、2.8份氯化锌，搅拌溶液至澄清，然后迅速加入9.0份1-氯-4-(氯甲氧基)丁烷，继续在0℃下反应2h后停止搅拌，将反应物倒入冰水中得到白色絮状产物，为氯甲基化聚醚醚酮，抽滤，并用蒸馏水将产物反复洗至中性，再用乙醇洗涤5遍后干燥，得氯甲基化的聚醚醚酮；b)将2.2份氯甲基化的聚醚醚酮溶解于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚醚醚酮改性水性醇酸树脂，其特征在于，所述聚醚醚酮改性水性醇酸树脂，按重量份数计，其成分为：10.0～15.0份多元醇改性聚醚醚酮、20.0～40.0份不饱和植物油、10.0～15.0份多元醇、8.0～15.0份有机酸酐、0.03～0.4份催化剂、2.0～8.0份中和剂、50.0～80.0份去离子水；其中，所述多元醇改性聚醚醚酮，其制备步骤如下：a)将10.0～20.0份浓硫酸加入到反应器中，在0℃下缓慢加入10.0～15.0份聚醚醚酮粉末、2.0～5.0份缩合剂，搅拌溶液至澄清，然后迅速加入5.0～10.0份甲基化试剂，继续在0℃下反应2～4h后停止搅拌，将反应物倒入冰水中得到白色絮状产物，为氯甲基化聚醚醚酮，抽滤，并用蒸馏水将产物反复洗至中性，再用乙醇洗涤3～5遍后干燥，得氯甲基化的聚醚醚酮；b)将2.0～3.0份氯甲基化的聚醚醚酮溶解于5.0～10.0份有机溶剂中，制得氯甲基化的聚醚醚酮溶液；常温下将10.0～15.0份有机溶剂、0.2～1.0份多元醇改性剂加入到反应器中搅拌溶解均匀，升温至50～80℃，滴加氯甲基化的聚醚醚酮溶液，在0.5～1h内滴加完毕，保持在50～80℃下继续反应3～6h，然后用旋转蒸馏法除去溶剂，用乙醇反复洗涤3～5遍后真空干燥，得所述多元醇改性聚醚醚酮。...

【技术特征摘要】
1.一种聚醚醚酮改性水性醇酸树脂，其特征在于，所述聚醚醚酮改性水性醇酸树脂，按重量份数计，其成分为：10.0～15.0份多元醇改性聚醚醚酮、20.0～40.0份不饱和植物油、10.0～15.0份多元醇、8.0～15.0份有机酸酐、0.03～0.4份催化剂、2.0～8.0份中和剂、50.0～80.0份去离子水；其中，所述多元醇改性聚醚醚酮，其制备步骤如下：a)将10.0～20.0份浓硫酸加入到反应器中，在0℃下缓慢加入10.0～15.0份聚醚醚酮粉末、2.0～5.0份缩合剂，搅拌溶液至澄清，然后迅速加入5.0～10.0份甲基化试剂，继续在0℃下反应2～4h后停止搅拌，将反应物倒入冰水中得到白色絮状产物，为氯甲基化聚醚醚酮，抽滤，并用蒸馏水将产物反复洗至中性，再用乙醇洗涤3～5遍后干燥，得氯甲基化的聚醚醚酮；b)将2.0～3.0份氯甲基化的聚醚醚酮溶解于5.0～10.0份有机溶剂中，制得氯甲基化的聚醚醚酮溶液；常温下将10.0～15.0份有机溶剂、0.2～1.0份多元醇改性剂加入到反应器中搅拌溶解均匀，升温至50～80℃，滴加氯甲基化的聚醚醚酮溶液，在0.5～1h内滴加完毕，保持在50～80℃下继续反应3～6h，然后用旋转蒸馏法除去溶剂，用乙醇反复洗涤3～5遍后真空干燥，得所述多元醇改性聚醚醚酮。2.根据权利要求1所述的聚醚醚酮改性水性醇酸树脂，其特征在于，所述的不饱和植物油为豆油、亚麻油、蓖麻油、桐油中的至少一种。3.根据权利要求1所述的聚醚醚酮改性水性醇酸树脂，其特征在于，所述多元醇为1,3-丙二醇、乙二醇、甘油、三羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷、季戊四醇中的至少一种。4.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢义鹏，
申请(专利权)人：合众佛山化工有限公司，韶关市合众化工有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44