一种水性醇酸树脂及其应用制造技术

本发明专利技术涉及水性涂料技术领域，尤其是涉及一种水性醇酸树脂及其应用。主要通过组分和配比优化，大大提高了水性醇酸树脂耐水性，稳定性，保色性等性能；用其制得的水性醇酸银浆面漆耐水性佳，分散稳定性好，贮存稳定性好，避免了传统水性醇酸银浆面漆在雨水露水环境下漆膜被破坏的风险。并且制备方法工艺简单，条件温和，适合工业化生产。

A kind of waterborne alkyd resin and its application

【技术实现步骤摘要】
一种水性醇酸树脂及其应用
本专利技术涉及水性涂料
，尤其是涉及一种水性醇酸树脂及其应用。
技术介绍
醇酸树脂凭借原料易得，性能良好的优点成为涂料工业用的主要树脂，其市场最高比例曾一度达到90％以上。水性醇酸树脂的利用大大降低了VOC含量，且改善了施工操作并提高了安全性，尤其是满足目前人们对环保日益增长的要求，但水性醇酸树脂的应用也因其结构中大量易水解的酯键而受到了限制，其耐水性不佳，贮存稳定性不好等缺点仍是目前亟待解决的问题。
技术实现思路
为克服现有技术中存在的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种水性醇酸银浆面漆及其制备方法，以解决上述缺陷，具体技术方案如下：首先专利技术人专利技术了一种水性醇酸树脂，主要通过组分和配比优化，大大提高了水性醇酸树脂耐水性，稳定性，保色性等性能。所述水性醇酸树脂，其原料组成按重量份数计，包括：植物油脂肪酸25-40份，苯甲酸1-5份，多元醇6-19份，醇解催化剂0.005-0.015份，偏苯三酸酐1-15份，引发剂0.1-0.8份，助溶剂10-20份，中和剂3-10份，去离子水20-35份。本专利技术采用的偏苯三酸酐在酐基打开后可以在大分子链上引入羧基，经中和可以实现树脂的水性化；采用苯甲酸，通过引入苯甲酸的苯环单元，提高了所制备水性醇酸树脂的耐水性，改善了成膜物质的干性和硬度。优选的，所述水性醇酸树脂，其原料组成按重量份计，包括：植物油脂肪酸30-32份，苯甲酸1.5-2份，多元醇9.6-12份，醇解催化剂0.008-0.01份，偏苯三酸酐10-12份，引发剂0.4-0.6份，助溶剂15-18份，中和剂5-7份，去离子水25-30份。所述植物油脂肪酸为豆油、桐油、亚麻油、脱水蓖麻油中的一种或几种的组合；更优选的，所述植物油脂肪酸为豆油、桐油、亚麻油、脱水蓖麻油的组合，其质量比为(2-8)：(1-4)：(2-8)：1，优选为(4-6):(2-3):(4-6):1。本专利技术采用上述混合植物油脂肪酸，并采用了特定的质量比，使所制备的水性醇酸树脂兼具干率、稳定性与保色性。所述多元醇选自季戊四醇、乙二醇、三羟甲基丙烷中的一种或多种；优选的，所述多元醇选自季戊四醇、乙二醇、三羟甲基丙烷的组合，其质量比为(8-15):1:1，优选为(10-12):1:1。本专利技术采用上述混合多元醇，并采用了特定的质量比，利用三羟甲基丙烷上乙基的空间位阻效应可以保护聚酯的酯键，使所制备的水性醇酸树脂具有抗水解性、抗氧化稳定性、耐碱性、热稳定性，且乙二醇与季戊四醇的联用可以调节官能度、使聚合稳定，避免胶化。优选的，所述醇解催化剂为氢氧化锂；采用氢氧化锂作为醇解催化剂，可以有效调节醇解平衡时间。优选的，所述引发剂选自酰类过氧化物、二烷基过氧化物、无机过氧化物、偶氮类引发剂的一种或多种；更优选的，所述引发剂选自酰类过氧化物，如过氧化月桂酰。优选的，所述助溶剂为丙二醇甲醚醋酸酯，相对于较为常用的乙二醇丁醚，本专利技术采用的丙二醇甲醚醋酸酯对极性与非极性物质均有很强的溶解力且挥发性慢，可提高漆膜的流平性、光泽和丰满度，避免了使用乙二醇丁醚带来的毒性。优选的，所述中和剂为N,N-二甲基乙醇胺，本专利技术采用的N,N-二甲基乙醇胺会与醇酸树脂分子链上的羧基反应，中和成盐，从而提高树脂的水溶性，且，使用N,N-二甲基乙醇胺中和的涂料pH稳定性更加优异。更为优选的，所述水性醇酸树脂，其组成按重量份数计，包括：豆油10.909-12份，桐油5.455-6份，亚麻油10.909-12份，脱水蓖麻油1.875-2份，苯甲酸1.5-2份，季戊四醇8-12份，三羟甲基丙烷0.686-1份，乙二醇0.686-1份，氢氧化锂0.008-0.01份，偏苯三酸酐10-12份，过氧化月桂酰0.4-0.6份，丙二醇甲醚醋酸酯15-18份，N,N-二甲基乙醇胺5-7份，去离子水25-30份。本专利技术进一步公开了优选的上述水性醇酸树脂的制备方法，包括如下步骤：S1将植物油脂肪酸(豆油、桐油、亚麻油、脱水蓖麻油)加入反应釜中，开动搅拌，升温至80℃时，加入多元醇(季戊四醇、三羟甲基丙烷和丙二醇)，继续升温到130℃时加入醇解催化剂(氢氧化锂)，升温到(240±5)℃后保温反应约1h，至反应混合物与95％乙醇的体积比为1：4的混合液澄清(25℃)时即为醇解终点，降温备用。S2将S1所得混合物降温至200℃以下，加入苯甲酸，再升温至160-170℃，回流酯化，至酸值(以KOH计)不大于4mg/g时，降温备用。S3将S2所得醇酸树脂降温至180℃以下时加入偏苯三酸酐，再升温至160-170℃，回流至反应物的酸值(以KOH计)不大于50mg/g，然后降温至100℃，加入去离子水、助溶剂(丙二醇甲醚醋酸酯)、引发剂(过氧化月桂酰)和中和剂(N，N-二甲基乙醇胺)。搅拌均匀即得水性醇酸树脂。本专利技术中进一步应用上述水性醇酸树脂制备一种水性醇酸银浆面漆，该水性醇酸银浆面漆，其组成按重量份数计，包括：水性醇酸树脂30-46份，丙二醇甲醚醋酸酯5-8份，N,N-二甲基乙醇胺1-2.5份，助剂25-55份，去离子水40-55份；优选的，上述水性醇酸银浆面漆，其组成按重量份数计，包括：水性醇酸树脂39-41份、丙二醇甲醚醋酸酯6-7份、N,N-二甲基乙醇胺1.5-1.8份、助剂30-40份、去离子水45-48份。更为优选的，所述水性醇酸树脂的固含量为50±2％。更为优选的，所述助剂包括催干剂、增稠剂、消泡剂、流平剂、颜填料中的一种或多种。更优选的，所述助剂包括按重量份数计的催干剂0.2-1份，增稠剂0.05-0.6份，消泡剂0..05-0.2份，流平剂0.05-0.2份，颜填料30-38份。更为优选的，所述催干剂为Octa-SoligenCobalt7Aqua催干剂。更为优选的，所述增稠剂为RW-8W增稠剂。更为优选的，所述消泡剂为Foamex810消泡剂。更为优选的，所述流平剂为ZY-9208流平剂。更为优选的，所述颜填料为水性铝银浆。本专利技术进一步公开了上述水性醇酸银浆面漆的制备方法，包括如下步骤：将各原料混合均匀，即得所述水性醇酸银浆面漆。优选的，所述水性醇酸银浆面漆的制备方法，包括如下步骤：将一定量丙二醇甲醚醋酸酯和部分去离子水加入分散釜，搅拌的同时加入一部分去离子水稀释，调节pH至7～8，持续搅拌的条件下缓慢加入消泡剂和催干剂；保持搅拌的状态缓慢加入颜填料，用砂磨机研磨至细度20≤μm后，放出色浆，用部分去离子水冲洗砂磨釜3次，冲洗水保留待用；将剩余的丙二醇甲醚醋酸酯、N，N-二甲基乙醇胺混合，加入部分去离子水(包括所得冲洗水)，搅拌条件下加入水性醇酸树脂，稀释后调节pH至7～8；保持搅拌状态缓慢加入流平剂和增稠剂等助剂和所得色浆；调节pH至7～8，并用剩余的去离子水调节粘度；用80～120目过滤网过滤，即得水性醇酸银浆面漆。本专利技术制得的水性本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水性醇酸树脂，其特征在于，其原料组成按重量份数计，包括：植物油脂肪酸25-40份，苯甲酸1-5份，多元醇6-19份，醇解催化剂0.005-0.015份，偏苯三酸酐1-15份，引发剂0.1-0.8份，助溶剂10-20份，中和剂3-10份，去离子水20-35份。/n

【技术特征摘要】
1.一种水性醇酸树脂，其特征在于，其原料组成按重量份数计，包括：植物油脂肪酸25-40份，苯甲酸1-5份，多元醇6-19份，醇解催化剂0.005-0.015份，偏苯三酸酐1-15份，引发剂0.1-0.8份，助溶剂10-20份，中和剂3-10份，去离子水20-35份。


2.根据权利要求1所述的水性醇酸树脂，其特征在于，所述的植物油脂肪酸为豆油、桐油、亚麻油、脱水蓖麻油中的一种或几种的组合；所述的多元醇选自季戊四醇、乙二醇、三羟甲基丙烷中的一种或多种；所述醇解催化剂为氢氧化锂；所述引发剂选自酰类过氧化物、二烷基过氧化物、无机过氧化物、偶氮类引发剂的一种或多种；所述助溶剂为丙二醇甲醚醋酸酯；所述中和剂为N,N-二甲基乙醇胺。


3.根据权利要求1或2所述的水性醇酸树脂，其特征在于，所述植物油脂肪酸为豆油、桐油、亚麻油、脱水蓖麻油的组合，其质量比为2-8：1-4：2-8：1；所述的多元醇选自季戊四醇、乙二醇、三羟甲基丙烷的组合，其质量比为8-15:1:1。


4.一种水性醇酸树脂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1将植物油脂肪酸加入反应釜中，开动搅拌，升温至80℃时，加入多元醇，继续升温到130℃时加入醇解催化剂，升温到240±5℃后保温反应约1h，至反应混合物与95％乙醇的体积比为1：4的混合液25℃时澄清即为醇解终点，降温备用；
S2将S1所得混合物降温至200℃以下，加入苯甲酸，再升温至160-170℃，回流酯化，至酸值不大于4mg/g时，降温备用；
S3将S2所得醇酸树脂降温至180℃以下时加入偏苯三酸酐，再升温至160-170℃，回流至反应物的酸值不大于50mg/g，然后降温至100℃，加入去离子水、助溶剂、引发剂和中和剂，搅拌均匀即得水性醇酸树脂。


5.一种水性醇酸银浆面...

【专利技术属性】
技术研发人员：王庆军，孙光明，孙亮亮，丁晓东，隋振奎，武林华，韩洪太，李丽，段洪东，
申请(专利权)人：山东齐鲁漆业有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37