热固性疏水聚酯树脂及其制备方法与应用技术

本发明专利技术属于疏水树脂技术领域，具体涉及热固性疏水聚酯树脂及其制备方法与应用。本发明专利技术通过两步法，即第一步利用长链烷基胺与多元酸酐反应得到含长链烷基的多元羧酸，第二步再利用所得长链烷基多元羧酸与多元羧酸、多元醇进行聚酯化反应，通过控制反应程度得到一种聚酯树脂。所得聚酯树脂分子为支化结构，分子中含有未反应的末端羧基和羟基，并带有疏水的长链烷基，该长链烷基通过酰胺基连接在聚酯树脂分子上。本发明专利技术所制得的聚酯树脂具有良好的疏水性和热固化性能，在疏水涂料、脱模剂和离型剂等领域具有较好的应用前景。等领域具有较好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
热固性疏水聚酯树脂及其制备方法与应用


[0001]本专利技术属于疏水树脂
，具体涉及热固性疏水聚酯树脂及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]疏水树脂因其形成的涂层表面表面能低，因而在防水防污涂料、脱模剂、离型剂等领域具有广泛的应用。疏水树脂的疏水性能通常是由其分子中引入的长链烷烃、氟代烷基和有机硅等成分赋予的，虽然氟代烷烃、有机硅比长链烷烃具有更好的疏水性能，但其成本更高，而且有些领域对含氟、含硅树脂的应用有限制，因而开发非氟、非硅疏水树脂有其必要性。同时，相比于常见的带长链烷基侧基的聚丙烯酸酯树脂，带长链烷基侧基的聚酯树脂的主链聚酯成分具有更好的粘结性能，对多种底材都具有良好的粘结力，但聚酯树脂也存在耐热性差的缺陷。而有些应用领域对于疏水树脂的耐热性也有较高要求，若能赋予疏水树脂热固性能将更具优势。因此，研发一种溶蚀具有疏水性能和热固性能的聚酯树脂显得尤为必要。

技术实现思路

[0003]为了克服上述现有技术的不足，本专利技术提出了一种热固性疏水聚酯树脂的制备方法，所制得的热固性疏水聚酯树脂具有良好的疏水性和热固化性能，在疏水涂料、脱模剂和离型剂等领域具有较好的应用前景。
[0004]为实现上述目的，本专利技术是通过以下技术方案来实现的：
[0005]本专利技术第一方面提供了一种热固性疏水聚酯树脂的制备方法，即先通过长链烷基胺与多元酸酐反应得到含长链烷基的多元羧酸，再将所得的含长链烷基的多元羧酸与多元羧酸、多元醇进行聚酯化反应，通过控制反应程度得到含长链烷基、未反应羧基和羟基的支化聚酯树脂。
[0006]作为本专利技术的一个优选实施方式，上述的热固性疏水聚酯树脂的制备方法包括以下步骤：
[0007]S1、将长链烷基胺和二甲苯(作为反应溶剂和酯化反应的带水剂)混合后加热至60～80℃溶解，在搅拌下分批加入多元酸酐，控制多元酸酐的分批加入量使反应温度不超过80℃，多元酸酐加完后于80℃继续反应1～2h；
[0008]S2、步骤S1反应完成后，加入多元羧酸、多元醇以及催化剂钛酸四丁酯，升温至130～150℃，通过二甲苯回流把反应生成的水带出反应体系，当分离出的水量达到理论量的60％时，降温停止反应，得到热固性疏水聚酯树脂。期间必须通过出水量控制聚合反应程度，若反应过头会导致树脂在反应器中就发生交联而导致制备反应失败。
[0009]优选地，所述长链烷基胺为C14～C18烷基胺。更优选地，所述长链烷基胺为十八胺。
[0010]优选地，所述多元酸酐为偏苯三酸酐和均苯四酸酐以及两者的混合物。更优选地，
所述多元酸酐为偏苯三酸酐。
[0011]优选地，所述多元羧酸包括对苯二甲酸酐、间苯二甲酸酐和邻苯二甲酸酐中的至少一种。更优选地，所述多元羧酸为邻苯二甲酸酐。
[0012]优选地，所述多元醇包括乙二醇、丙二醇、三羟甲基丙烷中的至少一种。更优选地，所述多元醇为乙二醇和三羟甲基丙烷，所述乙二醇和三羟甲基丙烷的质量比为2～3：4～5。
[0013]优选地，所述长链烷基胺与多元酸酐的摩尔比为0.8～1:1，所述长链烷基胺与二甲苯的质量比为7：2～4。
[0014]优选地，所述长链烷基胺、乙二醇、多元羧酸、多元醇、钛酸四丁酯的质量比为7：6～8：10～11：0.04～0.06。
[0015]优选地，所述降温为降温至60～70℃。
[0016]本专利技术第二方面还提供了采用第一方面所述的制备方法制备得到的热固性疏水聚酯树脂。
[0017]本专利技术第三方面还提供了第二方面所述的热固性疏水聚酯树脂的应用，所述应用包括用于制备疏水涂料、脱模剂和离型剂。
[0018]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0019]本专利技术通过两步法，即第一步利用长链烷基胺与多元酸酐反应得到含长链烷基的多元羧酸，第二步再利用所得长链烷基多元羧酸与多元羧酸、多元醇进行聚酯化反应，通过控制反应程度得到一种聚酯树脂。所得聚酯树脂分子为支化结构，分子中含有未反应的末端羧基和羟基，并带有疏水的长链烷基，该长链烷基通过酰胺基连接在聚酯树脂分子上。其中，聚酯树脂分子中的未反应末端羧基和羟基赋予树脂热固性，其热固化反应可以是所含羧基和羟基之间反应，也可以是所含羧基和羟基与外加能与羧基和/或羟基反应的交联剂之间的反应(如外加甲醚化三聚氰胺树脂作为固化剂)。本专利技术所制得的聚酯树脂具有良好的疏水性和热固化性能，在疏水涂料、脱模剂和离型剂等领域具有较好的应用前景。
具体实施方式
[0020]下面对本专利技术的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本专利技术，但并不构成对本专利技术的限定。此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
[0021]下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，下述实施例中所用的试验材料，如无特殊说明，均为可通过常规的商业途径购买得到。
[0022]实施例1一种疏水聚酯树脂的制备方法
[0023](1)在带分水器的反应瓶中加入7.0g十八胺和30g二甲苯溶剂，加热至60℃搅拌溶解；
[0024](2)在搅拌下分批逐步加入5.0g偏苯三酸酐，控制分批加入量使反应温度不超过80℃；
[0025](3)偏苯三酸酐加完后，于80℃继续反应1h，然后升高反应温度至100℃，加入2.74g乙二醇、4.73g三羟甲基丙烷、10.5g邻苯二甲酸酐，并加入0.05g钛酸四丁酯作为催化剂，反应2h后升温至140℃回流反应，反应生成的水由二甲苯带出反应体系，并通过分水器分离，当分离出的水分含量达到理论量(由反应物中所含羧基和羟基的量计算理论值)的
60％时，降温至65℃左右出料停止反应，制得疏水聚酯树脂。期间必须通过出水量控制聚合反应程度，若反应过头会导致树脂在反应器中就发生交联而导致制备反应失败。
[0026]实施例2
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5疏水聚酯树脂的制备
[0027]制备方法同实施例1，各反应物配比见表1。
[0028]表1实施例1
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5反应物料组成及树脂膜的水滴接触角
[0029][0030]实验例1树脂疏水性测试
[0031]将实施例1
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5所制得的树脂配成质量浓度为2％的二甲苯溶液，在载玻片上用50μm线棒涂膜后于100℃左右干燥，然后用德国Kruss
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DSA100光学接触角分析仪在膜上测试任意3点的水滴接触角，取平均值。水滴接触角的测试结果具体见表1。
[0032]实验例2树脂热固性测试：
[0033](1)树脂自固化测试
[0034]考察树脂本身在不外加固化剂和催化剂的情况下，自身在加热条件下的热固化反应情况。将树脂配成质量浓度为2％的二甲苯溶液，在已称重(记为w1)的载玻片上涂膜，于180℃固化0.5h后，冷却至室温，称重(记为w2)，然后将其浸没于二甲苯中80℃加热2h后取出，用适量80℃的热二甲苯冲本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种热固性疏水聚酯树脂的制备方法，其特征在于，先通过长链烷基胺与多元酸酐反应得到含长链烷基的多元羧酸，再将所得的含长链烷基的多元羧酸与多元羧酸、多元醇进行聚酯化反应，通过控制反应程度得到含长链烷基、未反应羧基和羟基的支化聚酯树脂。2.根据权利要求1所述的一种热固性疏水聚酯树脂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、将长链烷基胺和二甲苯(作为反应溶剂和酯化反应的带水剂)混合后加热至60～80℃溶解，在搅拌下分批加入多元酸酐，控制多元酸酐的分批加入量使反应温度不超过80℃，多元酸酐加完后于80℃继续反应1～2h；S2、步骤S1反应完成后，加入多元羧酸、多元醇以及催化剂钛酸四丁酯，升温至130～150℃，通过二甲苯回流把反应生成的水带出反应体系，当分离出的水量达到理论量的60％时，降温停止反应，得到热固性疏水聚酯树脂。3.根据权利要求2所述的一种热固性疏水聚酯树脂的制备方法，其特征在于，所述长链烷基胺为C14～C18烷基胺。4.根据权利要求2所述的一种热固性疏水聚酯树脂的制备方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁晖，罗飞宇，梁镇峰，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：发明
国别省市：