一种聚酯改性丙烯酸二级分散体的制备方法及其应用技术

本发明专利技术公开了一种聚酯改性丙烯酸二级分散体的制备方法及其应用。一种聚酯改性丙烯酸二级分散体的制备方法，包括以下步骤：S1.将甲基丙烯酸缩水甘油酯滴加至端羧基聚酯树脂中，反应后，得端双键聚酯树脂；S2.使端双键聚酯树脂与不饱和类单体发生共聚反应；S3.将步骤S2所得混合物与亲水性的丙烯酸类单体反应，得聚酯改性丙烯酸树脂；S4.向步骤S3所得混合物中加入中和剂和水。本发明专利技术提供的聚酯改性丙烯酸二级分散体的制备方法，通过调整聚酯树脂与丙烯酸树脂共聚的位点，降低了所得聚酯改性丙烯酸树脂的粘度，进而避免了树脂聚合过程中出现的凝胶问题。的凝胶问题。

【技术实现步骤摘要】
一种聚酯改性丙烯酸二级分散体的制备方法及其应用


[0001]本专利技术属于树脂
，具体涉及一种聚酯改性丙烯酸二级分散体的制备方法及其应用。

技术介绍

[0002]涂料中常用的树脂包括聚酯树脂和丙烯酸树脂。聚酯树脂具有着色性能佳，润湿丰满度高，鲜映性好等特点，当其应用于面漆涂料后，通常可提升面漆涂料的装饰美观性；然而聚酯树脂耐候性不佳，易水解，在水性涂料中难以发挥其作用。丙烯酸树脂具有耐水性好和耐候性好的优点，但是柔韧性欠缺，对颜填料润湿性不够好。因此，如果能充分整合两种树脂的优点，将获得性能优异的涂料树脂。
[0003]行业上，聚酯和丙烯酸树脂的整合方式通常有物理混合法和化学改性法两种。其中，物理混合法是通过机械搅拌的方式将两种树脂混合均匀，该类方法简单便捷，但是由于聚酯和丙烯酸两种树脂相容性不好，因此混合后的树脂储存性较差，进而容易导致包含上述混合树脂的涂层失光。化学改性法是行业内使用最广泛的方法，其中化学改性法还包括用丙烯酸酯类单体与不饱和聚酯共聚，以及丙烯酸树脂与多元醇和多元酸缩聚两种。上述化学改性法虽能使两者之间有好的相容性，还可以解决涂层失光的难题，但是化学改性法制备树脂通常粘度非常大，树脂聚合过程容易出现凝胶等问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种聚酯改性丙烯酸二级分散体的制备方法，通过调整聚酯树脂与丙烯酸树脂共聚的位点，降低了所得聚酯改性丙烯酸二级分散体的粘度，进而避免了制备、应用过程中出现的凝胶问题。
[0005]本专利技术还提出一种具有包含上述制备方法所得聚酯改性丙烯酸二级分散体的水性涂料。
[0006]根据本专利技术的一个方面，提出了一种聚酯改性丙烯酸二级分散体的制备方法，包括以下步骤：
[0007]S1.将甲基丙烯酸缩水甘油酯滴加至端羧基聚酯树脂中，反应后，得端双键聚酯树脂；
[0008]S2.使所述端双键聚酯树脂与不饱和单体发生共聚反应；
[0009]S3.将步骤S2所得混合物与亲水性的丙烯酸类单体反应，得聚酯改性丙烯酸树脂；
[0010]S4.向步骤S3所得聚酯改性丙烯酸树脂中加入中和剂和水。
[0011]根据本专利技术的一种优选的实施方式，至少具有以下有益效果：
[0012](1)常用的，以化学改性法整合聚酯树脂和丙烯酸树脂的方法中，聚酯树脂和丙烯酸树脂的结合位点难以控制，若结合位点在聚酯树脂分子链的中部，则每引入一个聚酯树脂分子，相当于在丙烯酸树脂分子链上引入了两个支链，进而形成了枝化分子链，具有枝化
结构的聚酯改性丙烯酸树脂，粘度较大，制备过程中还容易出现凝胶现象；
[0013]本专利技术提供的制备方法，以端羧基聚酯树脂为原料，生成端双键聚酯树脂，进而以聚酯树脂的端部为结合位点，将其与丙烯酸树脂结合，这种方法，降低了分子链上支链个数，因此降低了所得聚酯改性丙烯酸二级分散体的粘度。
[0014](2)本专利技术提供的制备方法中，在步骤S3中，特别设计了与亲水性的丙烯酸类单体的反应，这进一步提升了所得聚酯改性丙烯酸树脂的亲水性，使其更适宜于水性涂料的制备。
[0015](3)以本专利技术提供的制备方法制备的水性二级分散体，在具有高固含量的同时，可保持较低的粘度低，同时所用有机溶剂含量少，进而VOC含量少，对环境友好。
[0016]在本专利技术的一些实施方式中，步骤S1中，所述端羧基聚酯树脂，来自市购或实验室自制中的至少一种。
[0017]在本专利技术的一些实施方式中，所述端羧基聚酯树脂，制备方法包括如下步骤：
[0018]A1.使多元醇和多元酸发生酯化反应，得聚酯树脂；
[0019]A2.向步骤A1所得混合物中，加入酸解剂，继续反应，得端羧基聚酯树脂。
[0020]在本专利技术的一些实施方式中，步骤A1中，所述多元醇，包括乙二醇、丙二醇、己二醇、三羟甲基丙烷、新戊二醇和乙基丁基丙二醇中的至少一种。
[0021]在本专利技术的一些实施方式中，步骤A1中，按重量份计，所述多元醇的添加量为30～50份。
[0022]在本专利技术的一些实施方式中，步骤A1中，所述多元酸，包括间苯二甲酸、对苯二甲酸、己二酸和1,4
‑
环己烷二甲酸中的至少一种。
[0023]在本专利技术的一些实施方式中，步骤A1中，按重量份计，所述多元酸的添加量为40～60份。
[0024]在本专利技术的一些实施方式中，步骤A1中，所述酯化反应，在催化剂辅助下进行。
[0025]在本专利技术的一些实施方式中，所述酯化反应的催化剂，为有机锡类催化剂。
[0026]在本专利技术的一些实施方式中，所述有机锡类催化剂，为单丁基氧化锡。
[0027]在本专利技术的一些实施方式中，按重量份计，所述催化剂的添加量为0.1～0.5份。
[0028]在本专利技术的一些实施方式中，步骤A1中，所述酯化反应，起始温度为170℃。
[0029]所述起始温度为170℃，表示在170℃之前，不控制升温速率。
[0030]在本专利技术的一些实施方式中，步骤A1中，所述酯化反应，升温速度为10℃/h。
[0031]在本专利技术的一些实施方式中，步骤A1中，所述酯化反应，恒温温度为230℃。
[0032]在本专利技术的一些实施方式中，步骤A1中，所述酯化反应，恒温时间为1～3h。
[0033]在本专利技术的一些实施方式中，步骤A1中，所述酯化反应，还包括真空脱水等步骤。
[0034]在本专利技术的一些实施方式中，所述真空脱水，持续时间为1～3h。
[0035]所述真空脱水，作用是蒸出产物，促进酯化反应的正向进行。
[0036]在本专利技术的一些实施方式中，步骤A1中，所述聚酯树脂，酸值≤5mgKOH/g。
[0037]在本专利技术的一些优选的实施方式中，步骤A1中，所述聚酯树脂，酸值为1～5mgKOH/g。
[0038]在本专利技术的一些实施方式中，步骤A2中，保持步骤A1中的恒温温度。
[0039]在本专利技术的一些实施方式中，步骤A2中，所述酸解剂，包括偏苯三酸酐、间苯二甲
酸和己二酸中的至少一种。
[0040]在本专利技术的一些实施方式中，步骤A2中，按重量份计，所述酸解剂，添加量为1～5份。
[0041]在本专利技术的一些实施方式中，步骤A2中，所述继续反应，结束时，混合物酸值为10～30mgKOH/g。
[0042]本专利技术提供的端羧基聚酯树脂的制备方法，整体为本体缩聚法合成，相较于溶液中的酯化反应，本专利技术更加简洁环保。
[0043]在本专利技术的一些实施方式中，步骤S1中，按重量份计，所述甲基丙烯酸缩水甘油酯，添加量为2～8份。
[0044]在本专利技术的一些实施方式中，步骤S1中，所述端羧基聚酯树脂，酸值为10～30mgKOH/g。
[0045]在本专利技术的一些实施方式中，步骤S1中，所述滴加，时间为0.5～1h。
[0046]在本专利技术的一些优选的实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚酯改性丙烯酸二级分散体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.将甲基丙烯酸缩水甘油酯滴加至端羧基聚酯树脂中，反应后，得端双键聚酯树脂；S2.使所述端双键聚酯树脂与不饱和单体发生共聚反应；S3.将步骤S2所得混合物与亲水性的丙烯酸类单体反应，得聚酯改性丙烯酸树脂；S4.向步骤S3所得聚酯改性丙烯酸酯中加入中和剂和水。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述端羧基聚酯树脂，酸值为10～30mgKOH/g；优选的，所述端双键聚酯树脂，酸值为1～3mgKOH/g。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述不饱和单体，包括苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸异冰片酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸羟乙酯和甲基丙烯酸羟丙酯中的至少一种。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述端双键聚酯树脂的质量占所述不饱和单体质量的10～20％。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述共聚反...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈唯，何新华，冯煜皓，刘战，杨义博，
申请(专利权)人：擎天材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：