一种纳米改性水性聚酯树脂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种纳米改性水性聚酯树脂及其制备方法，该水性聚酯树脂包括以下组分及其质量百分含量：聚合物溶液50

【技术实现步骤摘要】
一种纳米改性水性聚酯树脂及其制备方法


[0001]本专利技术属于水性涂料领域，具体涉及一种纳米改性水性聚酯树脂及其制备方法。

技术介绍

[0002]水性聚酯树脂具有优异的机械性能和柔韧性，在金属烤漆、皮革、木器、装饰等领域被广泛使用。通常水性聚酯树脂的合成需要引入羧基、磺酸基等基团，再以胺类物质中和成盐。由于碱性条件下酯键容易水解，因此目前的水性聚酯树脂的储存时间低于3个月，稳定性较差。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的，就是为了解决上述问题而提供了一种纳米改性水性聚酯树脂及其制备方法。
[0004]本专利技术的目的是这样实现的：
[0005]本专利技术的纳米改性水性聚酯树脂包括以下组分及其质量百分含量：
[0006]聚合物溶液
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50
‑
70％；
[0007]纳米分散液
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8％；
[0008]去离子水
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30
‑
40％；
[0009]上述组分质量百分含量之和为100％；
[0010]其中，聚合物溶液由以下质量百分含量的组分制备而成：
[0011]将45
‑
65％的有机酸或有机酸酐和10
‑
30％的有机醇加入反应釜中，升温至130
‑
150℃，待物料全部溶解后，开启搅拌，反应釜通氮气并以10℃/h的速度升温至210
‑
230℃，同时通过分水器不断脱除产生的水，直至酸值达到12
±
0.5mgKOH/g，然后降温至120
±
10℃，加入20
‑
50％的乙二醇丁醚并搅拌溶解至均匀，上述组分质量百分含量之和为100％；
[0012]纳米分散液包括以下组分及其重量份数：
[0013][0014]主元素前驱体选自氯化钠、氯化钙、氯化镁、四氯化钛、三氯化铝、氯化亚铁、氯化铜、氯化铍、氯化锶、氯化钡、氯化硼、氯化锗、氯化锡、氯化铅、氯化砷、氯化锶、氯化镍、氯化钒、氯化镓中的至少一种；
[0015]掺杂元素前驱体选自磷酸二氢钠、磷酸三钾、硝酸钾、硝酸钠、硫酸钠、硫酸钾中的
至少一种；
[0016]亲油供体选自正己基三氯硅烷、正己基三甲氧基硅烷、正己基三乙氧基硅烷、正辛基三氯硅烷、正辛基三甲氧基硅烷、正辛基三乙氧基硅烷、十二烷基三氯硅烷、十二烷基三甲氧基硅烷、十二烷基三乙氧基硅烷、十二烷基羧酸、十六烷基羧酸、十二烷基磺酸中的至少一种。
[0017]上述的纳米改性水性聚酯树脂中有机酸或有机酸酐选自领苯二甲酸酐、间苯二甲酸、顺丁烯二酸酐、己二酸、葵二酸、偏苯三酸酐、苯甲酸、松香酸、豆油酸、亚麻油酸、脱水蓖麻油酸、菜油酸、妥尔油酸、椰子油酸、蓖麻油酸、二聚酸中的至少一种。
[0018]上述的纳米改性水性聚酯树脂中有机醇选自乙二醇、丙二醇、丙三醇、三羟甲基丙烷、季戊四醇、1,4
‑
丁二醇、一缩二乙二醇中至少一种.
[0019]上述的纳米改性水性聚酯树脂中纳米分散液的pH为2
‑
5，和/或，固含量为15％
‑
25％，和/或，粘度值控制在25℃条件下过涂
‑
4杯为10
‑
25s。
[0020]上述的纳米改性水性聚酯树脂中纳米分散液中的纳米材料的粒径为15nm
‑
200nm。
[0021]上述的纳米改性水性聚酯树脂中纳米分散液的制备方法包括以下步骤：
[0022](1)水解：
[0023]将20～30份去离子水、碱中和剂、4～7份低级醇依次投入到一反应釜，开启搅拌；在一高位槽中加入剩余的去离子水和剩余的低级醇，300
‑
800r/min速度下搅拌，将主元素前驱体、掺杂元素前驱体和亲油供体依次慢速加入，并搅拌形成均匀的溶液；将高位槽中的溶液匀速滴加到反应釜中，滴加时间为2
‑
5h，滴加完成后，继续反应1
‑
5h后升温至80
‑
120℃，反应2
‑
8h后，降至室温；
[0024](2)离心分离：
[0025]将反应器中的液体导入离心器中以3000
‑
5000r/min的速度离心分离，时间30
‑
60min；
[0026](3)抽滤：
[0027]离心分离后的液体在
‑
0.4Mpa～
‑
0.9Mpa真空压力下抽滤，滤掉固体物质，所得清液即为乳液聚合用纳米分散液。
[0028]本专利技术还提供一种纳米改性水性聚酯树脂的制备方法包括以下步骤：
[0029](1)将聚合物溶液加入乳化釜中，开启搅拌；
[0030](2)向聚合物溶液滴加纳米分散液，然后再滴加去离子水，直至形成连续水相，记得到本专利技术的纳米改性水性聚酯树脂。
[0031]本专利技术采用纳米材料改性的方法制备水性聚酯树脂，均匀分布于水
‑
聚合物胶粒的界面，可以阻止其与水的接触从而阻碍酯键的水解，具有优异的稳定性和抗水解性。
具体实施方式
[0032]下面将结合实施例，对本专利技术作进一步说明。
[0033]本专利技术的纳米改性水性聚酯树脂包括以下组分及其质量百分含量：
[0034]聚合物溶液
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50
‑
70％；
[0035]纳米分散液
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8％；
[0036]去离子水
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30
‑
40％；
[0037]上述组分质量百分含量之和为100％；
[0038]其中，
[0039]聚合物溶液由以下质量百分含量的组分组成：20
‑
30％的乙二醇丁醚、35
‑
65％的有机酸或有机酸酐、10
‑
30％的有机醇，上述组分质量百分含量之和为100％；
[0040]有机酸或有机酸酐选自领苯二甲酸酐、间苯二甲酸、顺丁烯二酸酐、己二酸、葵二酸、偏苯三酸酐、苯甲酸、松香酸、豆油酸、亚麻油酸、脱水蓖麻油酸、菜油酸、妥尔油酸、椰子油酸、蓖麻油酸、二聚酸中的至少一种；
[0041]有机醇选自乙二醇、丙二醇、丙三醇、三羟甲基丙烷、季戊四醇、1,4
‑
丁二醇、一缩二乙二醇中至少一种；
[0042]聚合物溶液由以下工艺制备：
[0043]将45
‑
65％的有机酸或有机酸酐和10
‑
30％的有机醇加入本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种纳米改性水性聚酯树脂，其特征在于，包括以下组分及其质量百分含量：聚合物溶液
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50
‑
70％；纳米分散液
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8％；去离子水
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30
‑
40％；上述组分质量百分含量之和为100％；其中，所述聚合物溶液由以下质量百分含量的组分制备而成：将45
‑
65％的有机酸或有机酸酐和10
‑
30％的有机醇加入反应釜中，升温至130
‑
150℃，待物料全部溶解后，开启搅拌，反应釜通氮气并以10℃/h的速度升温至210
‑
230℃，同时通过分水器不断脱除产生的水，直至酸值达到12
±
0.5mgKOH/g，然后降温至120
±
10℃，加入20
‑
50％的乙二醇丁醚并搅拌溶解至均匀，上述组分质量百分含量之和为100％；所述纳米分散液包括以下组分及其重量份数：所述主元素前驱体选自氯化钠、氯化钙、氯化镁、四氯化钛、三氯化铝、氯化亚铁、氯化铜、氯化铍、氯化锶、氯化钡、氯化硼、氯化锗、氯化锡、氯化铅、氯化砷、氯化锶、氯化镍、氯化钒、氯化镓中的至少一种；所述掺杂元素前驱体选自磷酸二氢钠、磷酸三钾、硝酸钾、硝酸钠、硫酸钠、硫酸钾中的至少一种；所述亲油供体选自正己基三氯硅烷、正己基三甲氧基硅烷、正己基三乙氧基硅烷、正辛基三氯硅烷、正辛基三甲氧基硅烷、正辛基三乙氧基硅烷、十二烷基三氯硅烷、十二烷基三甲氧基硅烷、十二烷基三乙氧基硅烷、十二烷基羧酸、十六烷基羧酸、十二烷基磺酸中的至少一种。2.如权利要求1所述的纳米改性水性聚酯树脂，其特征在于，所述有机酸或有机酸酐选自领苯二甲酸酐、间苯二甲酸、顺丁烯二酸酐、己二酸、葵二酸、偏苯三酸酐、苯甲酸、松香酸、豆油酸、亚麻油酸、脱水蓖麻油酸、菜油酸、妥尔油酸、椰子油酸、蓖麻油酸、二聚酸中的至少一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛鹏，周海耀，赵蔚菡，王潇，孙涛，
申请(专利权)人：上海奇想青晨新材料科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：