一种羟基树脂及其用途制造技术

本发明专利技术公开了一种羟基树脂及其用途，属于涂料技术领域，本发明专利技术采用了聚丙三醇三缩水甘油醚与虫胶酸反应得到的羟基树脂，再与固化剂4，4'‑亚甲基双(异氰酸苯酯)、稀释剂甲基异戊基酮、流平剂环己酮、消泡剂硅油共同混合得到环保喷涂涂料。本发明专利技术得到的漆膜的抗冲击性能达到市售涂料的水平，挥发性有机化合物VOC排放量低于国家标准，附着力达到市售涂料水平，同时，本发明专利技术还进一步优化得到一种活化时间优于市售涂料且耐磨性能优于市售涂料的环保喷涂涂料。

【技术实现步骤摘要】
一种羟基树脂及其用途
本专利技术属于树脂合成领域，具体涉及一种羟基树脂及其用途。
技术介绍
涂料(paint)是指涂覆于被涂物上具有一定保护装饰作用的高强度薄膜，随着社会的发展，涂料的应用也越来越广泛。传统溶剂型涂料含有50％以上有机溶剂，在使用中排放到空气中污染环境和危害人体健康。随着现在法律法规对涂料的环保要求越来越严格。研究使用低VOC排放量的高固含聚氨酯涂料已经是大势所趋。聚氨酯涂料可以分为单组分聚氨酯涂料、双组份聚氨酯涂料。单组分聚氨酯涂料在使用时可以即开即用，施工方便，但通常这类涂料的成膜物为线性聚氨酯树脂，性能较差；双组份聚氨酯涂料施工前需先混合，成膜物通常是交联的聚氨酯树脂，相对性能较好，但必须现配现用，且产品存在一定的适用期，超过适用期未使用的涂料将无法施工从而造成浪费。双组份聚氨酯涂料主要包括两个组分，分别是羟基树脂A组分和异氰酸酯B组分。现有羟基树脂，如羟基聚酯树脂等其80％固含量时的粘度高达20000mPa·s以上，以其配制双组分聚氨酯涂料的施工固含低至20％，其施工VOC排放量高于600g/L，不能满足新的国家法规要求。综上所述，目前面临着开发新型羟基树脂以及使涂料漆膜达到现在水平的问题。
技术实现思路
本专利技术的一个目的在于提供一种低黏度、官能团数目多的羟基树脂的制备方法。本专利技术为实现上述目的所采取的技术方案为：一种羟基树脂的制备方法，包括：将聚丙三醇三缩水甘油醚与虫胶酸在催化剂的作用下反应得到羟基树脂；所述催化剂为三乙胺。其具体制备条件为：在250mL三口烧瓶装上聚四氟乙烯搅拌杆、回流冷凝管、温度计，将虫胶酸、聚丙三醇三缩水甘油醚、催化剂三乙胺加入瓶中，氮气氛围下反应，反应中采用电位滴定体系标定酸值，酸值稳定不再下降后终止反应，产品真空干燥1-5h脱去三乙胺和水，即得羟基树脂。聚丙三醇三缩水甘油醚有三条链，三条链上均有环氧基，开环与虫胶酸上羧基反应形成酯键连接并形成羟基得到羟基树脂，羟基树脂由支链连接在同一中心的分子结构，具有分子量小、黏度低的特点。具有支化结构和大空间位阻基团的分子相比直线分子不易缠绕，因此能拥有更低的粘度。优选地，催化剂三乙胺的用量为聚丙三醇三缩水甘油醚的0.02-1wt％，例如，0.03、0.05、0.08、0.1、0.3、0.35、0.5、0.8、0.95wt％，催化剂三乙胺的用量还可以为聚丙三醇三缩水甘油醚的0.02-0.8wt％，0.3-1wt％等。优选地，虫胶酸的用量为聚丙三醇三缩水甘油醚的350-500wt％，例如，360、380、400、420、450、460、490wt％，虫胶酸的用量还可以为聚丙三醇三缩水甘油醚的350-450wt％，400-500wt％等。优选地，反应温度为110-160℃，例如，120、125、130、140、145、150℃，反应温度还可以为。优选地，真空干燥温度为120-150℃，例如，120、125、130、140、145、150℃。优选地，反应时间为3-10h，例如，3、4、5、7、9、10h。本专利技术的另一个目的在于提供一种抗冲击性能好、挥发性有机化合物VOC排放量低的环保涂料的制备方法。本专利技术为实现上述目的所采取的技术方案为：一种环保喷涂涂料的制备方法，包括：将羟基树脂、助剂混合后再加入固化剂得到环保涂料；助剂包含稀释剂甲基异戊基酮、流平剂环己酮、消泡剂硅油，所述固化剂为多异氰酸酯。其具体制备条件为：将羟基树脂、稀释剂甲基异戊基酮、消泡剂硅油、流平剂环己酮加入分散缸，室温下，放入高速分散机以600-1500r/min高速分散10-60min，分散过后静止至无气泡存在；再将异氰酸酯固化剂加入分散缸，在常温下100-600r/min分散5-30min，搅拌均匀后静止至无气泡产生，得到混合均匀的环保喷涂涂料。羟基树脂中的虫胶酸具有长链结构，可赋予聚合物链段很好的柔性，同时虫胶酸分子上含有三个羟基，为羟基树脂提供了更多的活性位点。羟基树脂与固化剂异氰酸酯反应形成氨基酯键，氨基酯键间易形成氢键，通过氢键作用形成致密聚合物网络，使涂料漆膜具有好的抗冲击性。此外，本专利技术得到的羟基树脂制得的涂料因固含量高，溶剂添加量少，挥发性有机化合物VOC排放量低。优选地，羟基树脂的含量为46-58wt％。优选地，固化剂异氰酸酯的含量为32-44wt％。优选地，助剂的添加量为10-22wt％，其中，稀释剂甲基异戊基酮的含量为助剂的85-95wt％，流平剂环己酮的含量为4-14wt％，消泡剂硅油1-11wt％。本专利技术的又一个目的是提供一种具有抗冲击性能好、挥发性有机化合物VOC排放量低、附着力好、活化时间长、耐磨性能好的环保涂料的制备方法。本专利技术为实现上述目的所采取的技术方案为：一种环保喷涂涂料的制备方法，包括：将羟基树脂、稀释剂甲基异戊基酮、消泡剂硅油、流平剂环己酮加入分散缸，室温下，放入高速分散机以600-1500r/min高速分散10-60min，分散过后静止至无气泡存在；再将固化剂异氰酸酯、添加剂正硅酸乙酯和丙烯酸乙酯加入分散缸，在常温下100-600r/min分散5-30min，搅拌均匀后静止至无气泡产生，得到混合均匀的环保喷涂涂料。羟基树脂的添加量为46-58wt％，固化剂异氰酸酯的添加量为32-44wt％，助剂的添加量为10-22wt％，其中，稀释剂甲基异戊基酮的含量为助剂的85-95wt％，流平剂环己酮的含量为4-14wt％，消泡剂硅油1-11wt％；还可以另加入添加剂1-15wt％，添加剂中正硅酸乙酯的添加量为40-80wt％，丙烯酸乙酯的添加量为20-60wt％。正硅酸乙酯和丙烯酸乙酯是小分子化合物，与羟基树脂有很好的相容性，可以充斥于分子的链段之间，增大间距，增加了涂料的活化时间；并且通过扩散作用来缓解空缺，减弱其相互间的作用力，消除内应力，从而降低涂膜脆裂的趋势，可有效增加涂膜附着力；在羟基树脂、异氰酸酯交联固化反应形成漆膜时，正硅酸乙酯和丙烯酸乙酯通过与漆膜的分子间作用力形成更为紧密的排列结构，提高漆膜的耐磨性能。本专利技术由于采用了虫胶酸与聚丙三醇三缩水甘油醚聚制得到羟基树脂，因而具有如下有益效果：本专利技术羟基树脂是由支链连接在同一中心的分子结构，具有分子量小、黏度低的特点；且本专利技术羟基树脂具有支化结构和大空间位阻基团的分子相比直线分子不易缠绕，因此能拥有更低的粘度。因此，本专利技术是一种低黏度、官能团数目多的羟基树脂的制备方法。本专利技术由于采用了虫胶酸与聚丙三醇三缩水甘油醚制得的羟基树脂以及涂料固化成膜时加入正硅酸乙酯和丙烯酸乙酯制备涂料漆膜，因而具有如下有益效果：漆膜的抗冲击性能达到市售涂料的水平，挥发性有机化合物VOC排放量低于国家标准，附着力达到市售涂料水平，活化时间优于市售涂料，耐磨性能优于市售涂料。因此，本专利技术是一种抗冲击性能好、挥发性有机化合物VOC排放量低、附着力好、活化时间长、耐磨性能好的环保喷涂涂料。附图说明图1为羟基树脂不同固含量下黏度图；图2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种羟基树脂的制备方法，包括：将聚丙三醇三缩水甘油醚与虫胶酸在催化剂的作用下反应得到羟基树脂；所述催化剂为三乙胺。/n

【技术特征摘要】
1.一种羟基树脂的制备方法，包括：将聚丙三醇三缩水甘油醚与虫胶酸在催化剂的作用下反应得到羟基树脂；所述催化剂为三乙胺。


2.根据权利要求1所述的一种羟基树脂的制备方法，其特征是：所述虫胶酸的用量为聚丙三醇三缩水甘油醚的350-500wt％。


3.权利要求1-2任一所述方法得到的羟基树脂。


4.权利要求1-2任一所述方法得到的羟基树脂在涂料制备中的应用。


5.权利要求1-2任一所述方法得到的羟基树脂在高固含量低黏度涂料制备中的应用。


6.一种环保喷涂涂料的制备方法，包括：将权...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：嘉兴市轩禾园艺技术有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33