一种环氧改性聚酯乳液及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供一种环氧改性聚酯乳液及其制备方法和应用，所述环氧改性聚酯乳液的原料按照重量份包括多元醇、多元酸、环氧树脂、交联剂、催化剂和中和剂的组合；所述交联剂可以在所述催化剂存在的条件下与环氧改性聚酯预聚体进行反应，得到所述环氧改性聚酯乳液；得到的所述环氧改性聚酯乳液兼具聚酯的韧性和环氧树脂的粘结性，且具有优良的附着力、物理机械性能以及化学稳定性，无毒无害，符合绿色环保要求。保要求。

【技术实现步骤摘要】
一种环氧改性聚酯乳液及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于涂料
，具体涉及一种环氧改性聚酯乳液及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]聚酯高分子是由多元醇、多元酸经酯化反应缩聚而成。聚酯树脂具有光泽好、硬度高、抗冲击性能强、电绝缘性优良等优点，是一类性能优异、用途广泛的工程塑料。
[0003]近年来，随着人们环保意识的不断增强，不含挥发性有机物的分散体系成为新型聚酯高分子材料的发展方向。其中，水性聚酯具有机械性能高及环保等优点，因此对于水性聚酯的研发日益受到研究者的重视。CN105295641A公开了一种无溶剂水性聚酯改性环氧涂料的制备方法及制得的涂料，制备方法主要步骤为：将蓖麻油、间苯二甲酸、己二酸、一缩二乙二醇、乙二醇反应制得低黏度透明含羧基聚酯树脂液；将羧基聚酯树脂液和环氧树脂按3:(4～6)重量比反应制得聚酯改性环氧树脂；加入颜料、填料、炭黑，高速分散15～18min，再加入流平剂、活性稀释剂，调节涂料黏度及固体含量96％，得到涂料成品适用于水利工程、船舶及海上平台长效防腐，降低施工VOC，一次施工得到200μm以上的厚膜，适合多种加热或不加热的专用涂装设备施工和手工涂覆，减少施工费用和维护成本。CN109721717A公开了一种水性环氧改性饱和聚酯树脂及其制备方法和应用；该制备方法包括如下步骤：将多元醇、多元酸接触进行反应，直至反应体系中酸值小于10mgKOH/g时停止反应，得到端羟基饱和聚酯树脂；将端羟基饱和聚酯树脂与环氧树脂接触进行反应，直至反应体系中的环氧值小于20mmol/kg时停止反应，得到环氧改性饱和聚酯树脂；将环氧改性饱和聚酯树脂与多元酸酐接触进行反应，直至反应体系中的酸值为20～60mgKOH/g时停止反应，制得水性环氧改性饱和聚酯树脂。使用该改性聚酯树脂制备的氨基烤漆，漆膜丰满度高、光泽度高、附着力好，韧性好，具有良好的耐酸、碱性。CN106047097A公开了一种水性环氧改性聚酯板材底漆及其制备方法。所述水性环氧改性聚酯板材底漆，以重量份数计，由以下组份组成：水性环氧改性聚酯40～50份，氨基树脂10～20份，氟碳树脂5～10份，颜料浆料10～15份，消泡剂0.3～0.6份，增稠剂0.5～3份，流平剂0.5～1份，润湿剂0.1～0.5份，成膜剂0.2～0.8份，防沉剂0.5～1份，防腐剂0.5～1份，去离子水余量。该底漆涂层具有色彩艳丽、附着力强、优异的抗腐蚀性、高机械性能、耐久性好、良好的自清洁性能，可以适用不同的用户要求。
[0004]但由于水性聚酯树脂的分子链上有未反应的羧基和羟基，这些亲水的基团使树脂在使用过程中，水挥发慢、形成高分子网络结构后，耐水能力差等缺点，限制了它的实际应用。
[0005]因此，开发一种羟基含量低、耐水性优异的环氧改性聚酯乳液及其制备方法，具有重要的研究意义和实用价值。

技术实现思路

[0006]针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种环氧改性聚酯乳液及其制备方
法和应用，所述环氧改性聚酯乳液的制备原料包括多元醇、多元酸、环氧树脂、交联剂、催化剂和中和剂的组合；通过添加和聚酯乳液具有很好相容性且可以发生交联反应的交联剂，并且添加催化剂，使得所述聚酯乳液中的羟基含量降低，进而得到具有优异耐水性能的环氧改性聚酯乳液。
[0007]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0008]第一方面，本专利技术提供一种环氧改性聚酯乳液，所述环氧改性聚酯乳液的原料按照重量份包括如下组分：多元醇10～25重量份、多元酸15～35重量份、环氧树脂5～16重量份、交联剂0.05～5重量份、催化剂0.0005～0.022重量份和中和剂0.05～5重量份。
[0009]所述多元醇可以为12重量份、14重量份、16重量份、18重量份、20重量份、22重量份或24重量份等。
[0010]所述多元酸可以为17重量份、19重量份、21重量份、25重量份、27重量份、29重量份、31重量份或33重量份等。
[0011]所述环氧树脂可以为6重量份、7重量份、8重量份、9重量份、10重量份、11重量份、12重量份、13重量份、14重量份或15重量份等。
[0012]所述交联剂可以为0.5重量份、1重量份、1.5重量份、2重量份、2.5重量份、3重量份、3.5重量份、4重量份或4.5重量份等。
[0013]所述催化剂可以为0.0007重量份、0.0009重量份、0.0011重量份、0.0013重量份、0.0015重量份、0.0017重量份或0.0021重量份、0.005重量份、0.009重量份、0.01重量份、0.015重量份或0.02重量份等。
[0014]所述中和剂可以为0.5重量份、1重量份、1.5重量份、2重量份、2.5重量份、3重量份、3.5重量份、4重量份或4.5重量份等。
[0015]本专利技术提供的环氧改性聚酯乳液的原料包括多元醇、多元酸、环氧树脂、交联剂、催化剂和中和剂的组合；所述交联剂可以和聚酯乳液中的羟基在所述催化剂存在的情况下进行交联反应，进而可以减少聚酯乳液中的羟基含量，提高其耐水性。
[0016]优选地，所述环氧改性聚酯乳液的固含量为25～45％，例如27％、29％、31％、33％、35％、38％、41％或44％，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本专利技术不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
[0017]优选地，所述环氧改性聚酯乳液的酸值为15～30mgKOH/g，例如17mgKOH/g、19mgKOH/g、21mgKOH/g、23mgKOH/g、25mgKOH/g、27mgKOH/g或29mgKOH/g，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本专利技术不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
[0018]优选地，所述多元醇包括新戊二醇、二甘醇、甘油、三羟基甲基乙烷或季戊四醇中的任意一种或至少两种的组合。
[0019]优选地，所述多元酸包括邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、均苯三甲酸或苯酐中的任意一种或至少两种的组合。
[0020]优选地，所述环氧树脂包括E
‑
20环氧树脂、E
‑
44环氧树脂或E
‑
12环氧树脂中任意一种或至少两种的组合。
[0021]优选地，所述环氧改性聚酯乳液的原料还包括单羧酸。
[0022]优选地，所述环氧改性聚酯乳液的原料中单羧酸的含量为2～15重量份，例如3重量份、4重量份、5重量份、6重量份、7重量份、8重量份、9重量份、10重量份、12重量份或14重
量份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本专利技术不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
[0023]优选地，所述单羧酸包括二羟基甲基丙酸。
[0024]优选地，所述交联剂为醛类化合物，优选为戊二醛。
[0025]优选地，所述催化剂为磺化聚砜。
[0026]优选地，所述磺化聚砜的含酸量为2.2～3.1mmol本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种环氧改性聚酯乳液，其特征在于，所述环氧改性聚酯乳液的原料按照重量份包括如下组分：多元醇10～25重量份、多元酸15～35重量份、环氧树脂5～16重量份、交联剂0.05～5重量份、催化剂0.0005～0.022重量份和中和剂0.05～5重量份。2.根据权利要求1所述的环氧改性聚酯乳液，其特征在于，所述环氧改性聚酯乳液的固含量为25～45％；优选地，所述环氧改性聚酯乳液的酸值为15～30mgKOH/g。3.根据权利要求1或2所述的环氧改性聚酯乳液，其特征在于，所述多元醇包括新戊二醇、二甘醇、甘油、三羟基甲基乙烷或季戊四醇中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述多元酸包括邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、均苯三甲酸或苯酐中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述环氧树脂包括E
‑
20环氧树脂、E
‑
44环氧树脂或E
‑
12环氧树脂中任意一种或至少两种的组合；优选地，所述环氧改性聚酯乳液的原料还包括单羧酸；优选地，所述环氧改性聚酯乳液的原料中单羧酸的含量为2～15重量份；优选地，所述单羧酸包括二羟基甲基丙酸。4.根据权利要求1～3任一项所述的环氧改性聚酯乳液，其特征在于，所述交联剂为醛类化合物，优选为戊二醛；优选地，所述催化剂为磺化聚砜；优选地，所述磺化聚砜的含酸量为2.2～3.1mmol/g；优选地，所述中和剂为胺类化合物，进一步优选为三乙胺和/或乙醇胺。5.一种如权利要求1～4任一项所述环氧改性聚酯乳液的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：(1)将多元醇和多元酸进行反应，得到聚酯预聚体；(2)将环氧树脂加入步骤(1)得到的聚酯预聚体中，反应，得到环氧改性聚酯预聚体；(3)将步骤(2)得到的环氧改性聚酯预聚体、交联剂和催化剂进行反应，得到环氧改性聚酯原液；(4)将步骤(3)得到的环氧改性聚酯原液和中和剂进行反应，得到所述环氧改性聚酯乳液。6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述反应在加热的条件下进行；优选地，所述加热的方法为：将体系由常温升温到70～80℃，保温5～10min，再升温到110～120℃，保温20～30min，最后升温至210～220℃，保温2～3h；优选地，所述升温的速率各自独立地为5～15℃/h...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟祥伟，张志华，张鹤，
申请(专利权)人：长兴化学天津有限公司，
类型：发明
国别省市：