一种改性树脂水性分散液制造技术

本发明专利技术涉及一种改性树脂水性分散液，其含有HLB值大于等于12的非离子乳化剂和聚硅氧烷改性聚酯树脂。其可广泛应用于涂料领域。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】一种改性树脂水性分散液
本专利技术涉及一种改性树脂水性分散液。其可广泛应用于涂料领域。
技术介绍
聚硅氧烷改性树脂具有广泛的应用价值，尤其是在涂料行业。它可用于生产耐高温涂料、粉末涂料、耐候防护涂料、H级绝缘漆、电器元器件用封口涂料、浸渍玻璃布、玻璃管的涂料、漆包线漆、金属板卷材涂料等。聚硅氧烷改性树脂的改性方法有物理共混法和化学法。物理共混法得到的产品容易发生微相分离而降低机械硬度。化学改性可以通过缩聚、自由基聚合及加成反应，在聚硅氧烷主链的末端或侧链连接上其它有机树脂，形成嵌段、接枝或互穿网络共聚物；或者用含羟基或烷氧基的硅烷或硅氧烷，与含羟基或烷氧基的低分子量聚酯树脂或其中间体(在催化剂存在下)，进行缩合反应。聚硅氧烷与树脂的反应可预先在溶液中完成，也可在成膜时完成。在涂料工业中，用聚硅氧烷中间体对其它有机树脂进行改性时，聚硅氧烷中间体在最终产品中的比例一般在5-80wt％之间。比例低于10wt％时，改性效果不明显；比例高于50wt％，则成本太高。聚硅氧烷改性树脂的品种主要有聚硅氧烷改性的醇酸树脂、聚酯树脂、聚丙烯酸酯、环氧树脂、聚氨酯等。但目前聚硅氧烷改性聚酯树脂的产品仍然以溶剂型为主，且溶剂的含量可达35wt％或以上，其生产及应用过程对环境和生产线人员健康有负面影响。
技术实现思路
本专利技术意外发现一种聚硅氧烷改性聚酯树脂水性体系，其具有稳定性好、耐黄变性能好的优点。当选择合适的乳化剂时，该水性体系还可以用于制备食品接触的器具。实现本专利技术目的的技术方案可以概括如下：一种聚硅氧烷改性聚酯树脂水性体系，其中含有HLB值大于等于12的非离子乳化剂，且该非离子乳化剂中含有氧化乙烯重复单元；聚硅氧烷改性聚酯树脂在非连续的油相中；聚硅氧烷改性聚酯树脂是含烷氧基和/或羟基的聚酯或聚酯中间产物，与含烷氧基和/或羟基的聚硅氧烷中间体a，在使用催化剂或不使用催化剂的条件下共缩合反应制得；聚硅氧烷中间体a是含硅烷醇和/或硅烷氧基的硅树脂；进一步的，在非连续的油相中还含有1-50wt％，优选1-30wt％，更优选1-20wt％，更优选1-10wt％，更优选3-8wt％；更优选5-7wt％聚硅氧烷中间体b，基于100wt％水性体系计算。如上所述的水性体系，其中聚硅氧烷中间体b与聚硅氧烷改性聚酯树脂、聚酯或聚酯中间产物之间没有化学键连接。如上所述的水性体系，其中水性体系在23℃存储12个月以后，聚硅氧烷中间体b上有一部分反应性官能团与聚硅氧烷改性聚酯树脂、聚酯或聚酯中间产物之间存在化学键连接，该反应性官能团少于等于50％，优选少于等于30％，优选少于等于10％，以聚硅氧烷中间体b中所有反应性官能团为100mol％计算。如上所述的水性体系，其中聚硅氧烷中间体a占聚硅氧烷改性聚酯树脂的含量在5-80wt％之间；优选15-60wt％之间；更优选15-50wt％之间，基于100wt％聚硅氧烷改性聚酯树脂计算。如上所述的水性体系，其中聚硅氧烷中间体b占聚硅氧烷改性聚酯树脂的含量在5-25wt％之间；优选8-20wt％之间；更优选10-18wt％之间，基于100wt％聚硅氧烷改性聚酯树脂计算。如上所述的水性体系，其中聚硅氧烷改性聚酯树脂的用量在10-50wt％之间，优选在30-45wt％之间，基于100wt％水性体系计算。如上所述的水性体系，其中在一个大气压条件下，聚硅氧烷中间体a和/或聚硅氧烷中间体b的熔点低于等于85℃；优选低于等于23℃；更优选低于等于5℃。如上所述的水性体系，其中聚硅氧烷中间体a的烷氧基和/或羟基含量≥3wt％；优选大于等于10wt％且小于等于30wt％；更优选大于等于12wt％且小于等于20wt％；基于100wt％聚硅氧烷中间体a计算。如上所述的水性体系，其中聚硅氧烷中间体b的烷氧基和/或羟基含量≥3wt％；优选大于等于10wt％且小于等于30wt％；更优选大于等于12wt％且小于等于20wt％；基于100wt％聚硅氧烷中间体b计算。较高的烷氧基和/或羟基含量则代表聚硅氧烷中间体a与聚酯或聚酯中间体反应活性越强。如上所述的水性体系，其中聚硅氧烷中间体b的羟基含量低于等于10wt％；优选低于等于5wt％；更优选低于等于3wt％，基于100wt％聚硅氧烷中间体b计算。如上所述的水性体系，其中聚硅氧烷中间体a和/或聚硅氧烷中间体b上有甲基和/或苯基取代基。如上所述的水性体系，其中聚硅氧烷中间体a和/或聚硅氧烷中间体b的重均分子量Mw在500-3000g/mol之间；优选在900-2000g/mol之间。如上所述的水性体系，其中聚硅氧烷中间体b与聚硅氧烷中间体a相同或者不同。如上所述的水性体系，其中油相包括聚硅氧烷改性聚酯树脂、溶剂和聚硅氧烷中间体b。如上所述的水性体系，其中油相不含乳化剂。如上所述的水性体系，其中单一非离子乳化剂或者所有非离子乳化剂组合的HLB计算值≥17；优选HLB计算值≥18；更优选HLB计算值≥18.5；更优选22≥HLB计算值≥18.5；更优选20≥HLB计算值≥18.5。如上所述的水性体系，其中非离子乳化剂是如式(Ia)至(IV)所示一种或几种的组合，R1[CH2CH2O]nH(Ia)HO[CH2CH2O]mR*1[CH2CH2O]nH(Ib)HO[CH2CH2O]p[CH2CH(CH3)O]r[CH2CH2O]qH(II)HO[CH2CH(CH3)O]d[CH2CH2O]e[CH2CH(CH3)O]fH(III)其中R1是通式为R(C＝O)kO-的单价基团,其中R是单价的C5-C20烃基，k是0或1，优选R1是单价C6-C20的烷氧基或酚基或烷氧羰基，更优选为十一烷氧基、十二烷氧基、十六烷氧基、十八烷氧基、十八烷氧羰基、壬基酚基、辛基酚基、十二烷基酚基，R*1是通式为-R*(C＝O)lO-的两价的基团,其中R*是两价的C5-C20烃基，l为0或1，且p是0或正整数，m、n、q、r、d、e、f是正整数，且p+q>r，d+f<e，式(Ia)、(Ib)、(II)、(III)数均分子量Mn范围在1000-30000g/mol之间；优选3000-20000g/mol之间；其中R5是两价的C4-C24的亚烃基，优选C6-C20的亚烷基、C6-C20亚单烯烃，C6-C20亚双烯烃，C6-C20亚四烯烃，R6是单价C4-C24的烃基，优选C6-C20的烷基、C6-C20单烯烃，C6-C20双烯烃，C6-C20四烯烃，R7是H、C1-C3的烷基，优选H，R8是C6-C20的烃基，或R9是C6-C20的烃基，或x、y、z是0或正整数，且x、y、z不同时为0；优选x+y+z≥36；-EO-是氧化乙烯单元。如上所述的水性体系，其中非离子乳化剂选自以下集合中的一种或几种：环氧乙烷环氧丙烷共聚物本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚硅氧烷改性聚酯树脂水性体系，其中含有HLB值大于等于12的非离子乳化剂，且该非离子乳化剂中含有氧化乙烯重复单元；/n聚硅氧烷改性聚酯树脂在非连续的油相中；聚硅氧烷改性聚酯树脂是含烷氧基和/或羟基的聚酯或聚酯中间产物，与含烷氧基和/或羟基的聚硅氧烷中间体a，在使用催化剂或不使用催化剂的条件下共缩合反应制得；聚硅氧烷中间体a是含硅烷醇和/或硅烷氧基的硅树脂；/n进一步的，在非连续的油相中还含有1-50wt％，优选1-30wt％，更优选1-20wt％，更优选1-10wt％，更优选3-8wt％；更优选5-7wt％聚硅氧烷中间体b，基于100wt％水性体系计算。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种聚硅氧烷改性聚酯树脂水性体系，其中含有HLB值大于等于12的非离子乳化剂，且该非离子乳化剂中含有氧化乙烯重复单元；
聚硅氧烷改性聚酯树脂在非连续的油相中；聚硅氧烷改性聚酯树脂是含烷氧基和/或羟基的聚酯或聚酯中间产物，与含烷氧基和/或羟基的聚硅氧烷中间体a，在使用催化剂或不使用催化剂的条件下共缩合反应制得；聚硅氧烷中间体a是含硅烷醇和/或硅烷氧基的硅树脂；
进一步的，在非连续的油相中还含有1-50wt％，优选1-30wt％，更优选1-20wt％，更优选1-10wt％，更优选3-8wt％；更优选5-7wt％聚硅氧烷中间体b，基于100wt％水性体系计算。


2.如权利要求1所述的水性体系，其中聚硅氧烷中间体a占聚硅氧烷改性聚酯树脂的含量在5-80wt％之间；优选15-60wt％之间；更优选15-50wt％之间，基于100wt％聚硅氧烷改性聚酯树脂计算。


3.如权利要求1或2所述的水性体系，其中聚硅氧烷中间体b占聚硅氧烷改性聚酯树脂的含量在5-25wt％之间；优选8-20wt％之间；更优选10-18wt％之间，基于100wt％聚硅氧烷改性聚酯树脂计算。


4.如权利要求1-3中任一所述的水性体系，其中聚硅氧烷中间体b的烷氧基和/或羟基含量≥3wt％；优选大于等于10wt％且小于等于30wt％；更优选大于等于12wt％且小于等于20wt％；基于100wt％聚硅氧烷中间体b计算。


5.如权利要求1-4中任一所述的水性体系，其中聚硅氧烷中间体b的羟基含量低于等于10wt％；优选低于等于5wt％；更优选低于等于3wt％，基于100wt％聚硅氧烷中间体b计算。


6.如权利要求1-5中任一所述的水性体系，其中聚硅氧烷中间体a和/或聚硅氧烷中间体b有甲基和/或苯基取代基。


7.如权利要求1-6中任一所述的水性体系，其中单一非离子乳化剂或者所有非离子乳化剂组合的HLB计算值≥17；优选HLB计算值≥18；更优选HLB计算值≥18.5；更优选22≥HLB计算值≥18.5；更优选20≥HLB计算值≥18.5。


8.如权利要求1-7中任一所述的水性体系，其中非离子乳化剂是如式(Ia)至(IV)所示一种或几种的组合，
R1[CH2CH2O]nH(Ia)
HO[CH2CH2O]mR*1[CH2CH2O]nH(Ib)
HO[CH2CH2O]p[CH2CH(CH3)O]r[CH2CH2O]qH(II)
HO[CH2CH(CH3)O]d[CH2CH2O]e[CH2CH(CH3)O]fH(III)
其中R1是通式为R(C＝O)kO-的单价基团,其中R是单价的C5-C20烃基，k是0或1，
优选R1是单价C6-C20的烷氧基或酚基或烷氧羰基，更优选为十一烷氧基、十二烷氧基、十六烷氧基、十八烷氧基、十八烷氧羰基、壬基酚基、辛基酚基、十二烷基酚基，
R...

【专利技术属性】
技术研发人员：李政，李文龙，
申请(专利权)人：瓦克化学股份公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE