改性水性醇酸树脂及其制备方法、以及包含其的水分散体技术

本发明专利技术涉及水性醇酸树脂技术领域，公开了一种改性醇酸树脂，各组分按重量份数计，基础醇酸树脂包括植物油10～20份，氢氧化物0.003～0.012份，苯甲酸0.3～1.5份，二元酸5～12份，多元醇2～8份，二甲苯1～3份，有机溶剂8～15份；在基础醇酸树脂中加入丙烯酸1.2～3.0份，苯乙烯4～20份，含环氧基烯类单体1～5份，丙烯酸酯类单体4～20份，引发剂0.3～1.0份，长链烷基伯胺2.5～5份，中和剂1～5份；同时公开了其制备方法。本申请制备得到的改性醇酸树脂，能够保证水分散性以及稳定性，从而进一步提升漆膜的初期耐水性，同时还能够减少助溶剂的加入，降低VOC。降低VOC。

【技术实现步骤摘要】
改性水性醇酸树脂及其制备方法、以及包含其的水分散体


[0001]本专利技术涉及水性醇酸树脂
，具体地说，涉及改性水性醇酸树脂及其制备方法、以及包含其的水分散体。

技术介绍

[0002]近些年，随着民众的环保意识增强以及各国环保法规的日渐严格，降低涂料中的VOC含量已成为研究热点。醇酸树脂是指在聚酯中引入脂肪酸侧链，即用脂肪酸改性的一种聚酯。水性醇酸树脂因使用可再生的植物油或脂肪酸为主要原料，并以水为溶剂，VOC含量低，不仅顺应了时代对环境保护的要求，而且降低了因使用有机溶剂对石油的消耗；其次，水性醇酸树脂分子结构中碳氢含量高、分子极性低、可调整性强，在工业涂装中得到广泛应用，不仅可用作金属、木材和塑料表面的底漆、面漆和单层涂料，还可用于船舶、仪表、办公设备、金属建筑材料等的耐腐蚀涂装与保护。
[0003]尽管醇酸树脂的水性化带来了环保优势，但还应当确保合成的醇酸树脂保留其传统溶剂型醇酸树脂的优势，比如良好的存储稳定性、高光泽、干燥性能和耐水耐腐蚀性。然而目前水性醇酸树脂普遍存在耐水性差，干燥速度慢的缺点。为改进水性醇酸树脂存在的耐水差以及干燥速度慢的问题，必须对其进行改性。
[0004]当前，使用的较多的改性方法是利用丙烯酸(酯)单体对醇酸树脂共聚接枝，再用有机胺中和丙烯酸亲水，可改善初期干燥性能，得到稳定性较好的水分散体。上述改进方法中，为了保证树脂的水分散性和稳定性，使得树脂分子链存在较多的亲水基团且分子量较低，从而造成了树脂在双键未氧化交联前，初期耐水性差。

技术实现思路

[0005]<本专利技术解决的技术问题>
[0006]用于解决现有技术存在的采用丙烯酸(酯)单体改性水性醇酸树脂存在的初期耐水性差的技术问题。
[0007]<本专利技术采用的技术方案>
[0008]针对上述的技术问题，本专利技术的目的在于提供改性水性醇酸树脂及其制备方法、以及包含其的水分散体。
[0009]具体内容如下：
[0010]第一，本专利技术提供了一种改性醇酸树脂，各组分按重量份数计，基础醇酸树脂包括植物油10～20份，氢氧化物0.003～0.012份，苯甲酸0.3～1.5份，二元酸5～12份，多元醇2～8份，二甲苯1～3份，有机溶剂8～15份；在基础醇酸树脂中加入丙烯酸1.2～3.0份，苯乙烯4～20份，含环氧基烯类单体1～5份，丙烯酸酯类单体4～20份，引发剂0.3～1.0份，长链烷基伯胺2.5～5份，中和剂1～5份。
[0011]第二，本专利技术提供了一种改性醇酸树脂的制备方法，包括如下步骤：
[0012]S1将油、多元醇、氢氧化物溶解于乙醇中，再依次加入苯甲酸、二元酸，二甲苯进行
反应，反应结束后，脱去二甲苯，降温，加入有机溶剂，得到基础醇酸树脂；
[0013]S2将基础醇酸树脂升温，滴加包含有丙烯酸、苯乙烯、含环氧基烯类单体、丙烯酸酯类单体的共混物，滴加完毕后，保温处理；
[0014]S3保温结束后，进行一次降温，加入长链烷基伯胺，保温处理；
[0015]S4保温结束后，进行二次降温，加入胺类中和剂，保温处理，得到改性水性醇酸树脂。
[0016]第三，本专利技术提供了一种改性水性醇酸树脂水分散体，由改性醇酸树脂加入去离子水，经分散，得到成品。
[0017]<本专利技术的技术机理及有益效果>
[0018](1)本申请选用长链烷基伯胺和含环氧基烯类单体作为改性剂，长链烷基伯胺能够与环氧基团、醇酸树脂中的羧基和丙烯酸反应，接枝到醇酸树脂上；由于长链烷基具有极好的疏水性，能够在保证水分散性和稳定性的前提下，进一步提升漆膜初期耐水性。
[0019](2)长链烷基伯胺本身也是一种表面活性剂，具有较长的分子量和较低表面能，将其接枝到醇酸树脂上，长链烷基呈蜷曲状，能增加树脂流动性，提高水稀释性，从而减少了助溶剂的加入，降低了VOC。
[0020](3)通过加入含环氧基烯类单体，能够让长链烷基伯胺更好的接枝到分子链上，进而提升反应率。
[0021](4)长链烷基伯胺，其沸点较高，刺激性胺味较低，形成的醇酸树脂水分散体的气味低。
具体实施方式
[0022]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
[0023]第一，本专利技术提供过了一种改性醇酸树脂，各组分按重量份数计，基础醇酸树脂包括植物油10～20份，氢氧化物0.003～0.012份，苯甲酸0.3～1.5份，二元酸5～12份，多元醇2～8份，二甲苯1～3份，有机溶剂8～15份；在基础醇酸树脂中加入丙烯酸1.2～3.0份，苯乙烯4～20份，含环氧基烯类单体1～5份，丙烯酸酯类单体4～20份，引发剂0.3～1.0份，长链烷基伯胺2.5～5份，中和剂1～5份。
[0024]本专利技术中，氢氧化物为氢氧化锂。
[0025]本专利技术中，含环氧基烯类单体为甲基丙烯酸缩水甘油酯和/或烯丙基缩水甘油醚。
[0026]本专利技术中，长链烷基伯胺包括十二胺、十六胺、油酸胺、十八胺、牛脂胺、氢化牛脂胺中至少一种。油酸胺和牛酯胺，为不饱和烯胺，碘值40
‑
100，接枝到醇酸树脂上，增加了双键含量，提高氧化交联密度，有利于硬度，提升了耐水性和耐盐雾。
[0027]本专利技术中，丙烯酸酯类单体包括甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸异冰片酯、或丙烯酸羟丙酯中的至少一种。
[0028]本专利技术中，植物油包括大豆油、亚麻油、或蓖麻油中的至少一种。
[0029]本专利技术中，二元酸包括苯酐和/或间苯二甲酸；
[0030]多元醇包括三羟甲基丙烷和/或季戊四醇；
[0031]有机溶剂包括二乙二醇单丁醚、二丙二醇单丁醚、二乙二醇双甲醚、二乙二醇单甲醚、乙二醇叔丁基醚、丙二醇乙醚、丙二醇丙醚、丙二醇丁醚、或丙二醇甲醚中的至少一种。
[0032]本专利技术中，引发剂包括过氧化苯甲酰和/或过氧化苯甲酸叔丁酯。
[0033]本专利技术中，中和剂选用胺类中和剂，胺类中和剂包括二甲基乙醇胺和/或二乙醇胺。选用胺类中和剂，沸点较高，刺激性胺味较低，制备得到的醇酸树脂水分散体气味低。
[0034]第二，本专利技术提供了一种改性醇酸树脂的制备方法，包括如下步骤：
[0035]S1将油、多元醇、氢氧化物溶解于乙醇中，再依次加入苯甲酸、二元酸，二甲苯进行反应，反应结束后，脱去二甲苯，降温，加入有机溶剂，得到基础醇酸树脂；
[0036]S2将基础醇酸树脂升温，滴加包含有丙烯酸、苯乙烯、含环氧基烯类单体、丙烯酸酯类单体的共混物，滴加完毕后，保温处理；
[0037]S3保温结束后，进行一次降温，加入长链烷基伯胺，保温处理；
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种改性醇酸树脂，其特征在于，各组分按重量份数计，基础醇酸树脂包括植物油10～20份，氢氧化物0.003～0.012份，苯甲酸0.3～1.5份，二元酸5～12份，多元醇2～8份，二甲苯1～3份，有机溶剂8～15份；在基础醇酸树脂中加入丙烯酸1.2～3.0份，苯乙烯4～20份，含环氧基烯类单体1～5份，丙烯酸酯类单体4～20份，引发剂0.3～1.0份，长链烷基伯胺2.5～5份，中和剂1～5份。2.根据权利要求1所述的改性醇酸树脂，其特征在于，含环氧基烯类单体为甲基丙烯酸缩水甘油酯和/或烯丙基缩水甘油醚。3.根据权利要求1或2所述的改性醇酸树脂，其特征在于，长链烷基伯胺包括十二胺、十六胺、油酸胺、十八胺、牛酯酸、或氢化牛酯酸中至少一种。4.根据权利要求1所述的改性醇酸树脂，其特征在于，丙烯酸酯类单体包括甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸异冰片酯、或丙烯酸羟丙酯中的至少一种。5.根据权利要求1所述的改性醇酸树脂，其特征在于，植物油包括大豆油、亚麻油、或蓖麻油中的至少一种。6.根据权利要求1、2、4、5所述的改性醇酸树脂，其特征在于，二元酸包括苯酐和/或间苯二甲酸；多元醇包括三羟甲基丙烷和/或季戊四醇；有机溶剂包括二乙二醇单丁醚、...

【专利技术属性】
技术研发人员：管莹，闫辉，陆小辉，
申请(专利权)人：绵阳麦思威尔科技有限公司，
类型：发明
国别省市：