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磺酸盐型水溶性含羟基的饱和聚酯树脂及其制备方法技术

技术编号:7780819 阅读:301 留言:0更新日期:2012-09-20 08:03
本发明专利技术公开了一种磺酸盐型水溶性含羟基的饱和聚酯树脂,由40—47%重量的二元醇和3—6%重量的三元醇和48—56%重量的多元酸二甲酯,在催化剂作用下,通过二步法酯交换工艺,再用溶剂稀释成固体分75—80%重量,粘度≥Z5,酸值≤1mgOH/g的液体树脂,所述多元酸二甲酯中有7-13%的带有磺酸基团的多元酸二甲酯。该树脂与全甲醚化三聚氰胺氨基树脂或高亚氨基三聚氰胺氨基树脂可配置成水溶性氨基烘烤型清漆、色漆。而且漆膜附着力好、硬度高、耐水性好、光泽高,耐化学性好。磺酸盐型水溶性含羟基的饱和聚酯树脂还可以与拜耳304固化剂配置成双组份水溶性清漆、色漆用于家具或汽车修补的涂装。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及ー种高分子树脂材料,具体是ー种。
技术介绍
水溶性含羟基的饱和聚酯树脂的制备有很多方法,目前主要有ニ种方法。ー种是以羧基封端,制成含有羧基的饱和聚酯树脂,然后用有机胺或无机碱中和获得水溶性含羟基的饱和聚酯树脂。另ー种是以水溶性磺酸盐的羧酸酯为原料,用直接法或酯交换法制备水溶性含羟基的饱和聚酯树脂。含磺酸盐型水溶性含羟基的饱和聚酯树脂与用有机胺或无机碱中和的水溶性含羟基的饱和聚酯树脂不同,只要直接用去离子水稀释就可以制成单组 分烘烤型或双组分固化型涂料。目前,国内外几乎所有的各大公司使用的水溶性含羟基的饱和聚酯树脂都是采用有机胺或无机碱中和的树脂。这种用有机胺中和的饱和聚酯树脂,有着很多弊端如树脂存放不稳定、配漆时必须考虑PH值,容易腐蚀包装容器,配成水溶性烘漆不能使用酸性交联催化剂,制成双组分水溶性聚氨酯涂料活化期短、耐水性差、漆膜容易泛黄、漆膜装饰性差。而且有机胺还有毒性。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供ー种磺酸盐型水溶性含羟基的饱和聚酯树脂,该树脂主要用来制备单组分烘烤型或双组分自干型的水溶性清漆和色漆,在制漆过程中以及在施工时不需要添加任何有机溶剂,只需加入去离子水就可以施工。本专利技术的技术方案是这样实现的磺酸盐型水溶性含羟基的饱和聚酯树脂,由40— 47%重量的ニ元醇和3 — 6%重量的三元醇和48— 56%重量的多元酸ニ甲酯,在催化剂作用下,通过ニ步法酯交换エ艺,再用溶剂稀释成固体分75— 80%重量,粘度SZ5,酸值く lmgOH/g的液体树脂,所述多元酸ニ甲酯中有7-13%的带有磺酸基团的多元酸ニ甲酷。所述ニ元醇为1,3丙ニ醇、2-甲基1,3丙ニ醇、新戊ニ醇、1,2戊ニ醇、I. 6已ニ醇、3-甲基-1,5戊ニ醇、2-こ基-2 丁基-1,3丙ニ醇、2,2,4-三甲基-1,3戊ニ醇、羟基特戊酸新戊ニ醇单酯之一或ニ种或几种的混合物,所述三元醇为三羟甲基丙烷、三羟甲基こ烷之一或ニ种的混合物。所述多元酸ニ甲酯为,邻苯ニ甲酸ニ甲酷、间苯ニ甲酸ニ甲酷、对苯ニ甲酸ニ甲酯之、丁ニ酸ニ甲酷、戊ニ酸ニ甲酷、已ニ酸ニ甲酷、壬ニ酸ニ甲酷、癸ニ酸ニ甲酷、1,4环已烷ニ甲酸ニ甲酷、1,3环已烷ニ甲酸ニ甲酷、1,2环已烷ニ甲酸ニ甲酯之ー或ニ种或几种的混合物。所述带有磺酸基团的ニ元羧酸ニ甲酯为间苯ニ甲酸ニ甲酯磺酸钠、间苯ニ甲酸ニ甲酯磺酸锂之ー或ニ种的混合物。所述催化剂为有机锡类催化剂。所述溶剂为丙ニ醇甲醚醋酸酷、ニ丙ニ醇甲醚醋酸酷、こニ醇こ醚醋酸酷、こニ醇丁醚醋酸酯之ー或混合物。ー种磺酸盐型水溶性含羟基的饱和聚酯树脂的制备方法,用ニ步法酯交换エ艺制备方法制备磺酸盐型水溶性含羟基的饱和聚酯树脂,酯交换反应分ニ步进行 第一歩制备带有磺酸盐基团的线性小分子聚合物在反应釜中先加入大部分多元醇,加热并开动搅拌,70°c左右时加入多元酸ニ甲酷、带磺酸盐基团的多元酸ニ甲酷、催化剂,通入氮气。继续加热至160°C开始反应,然后慢慢升温至210—220°C左右,反应至馏头温度从64°C降至50°C以下,第一歩反应结束,共4-6小时,冷却; 第二步制备磺酸盐型水溶性含羟基的饱和聚酯树脂冷却反应物至160°C,继续加入余下的多元醇,缓慢升温,开启真空,并慢慢加大真空度,直至真空度> -O. 095MPa,最后加热到210—220で,注意馏头温度应在50°C以下,整个反应结束,用时约3— 5小时; 冷却树脂到170°C,慢慢加入溶剂稀释溶解树脂,温度降到120°C过滤包装,收集的馏出液回收甲醇。本专利技术的有益效果为该树脂与全甲醚化三聚氰胺氨基树脂或高亚氨基三聚氰胺氨基树脂可配置成水溶性氨基烘烤型清漆、色漆。用去离子水稀释到施工粘度,涂装后,经过190— 200°C烘烤60— 90秒或160°C烘烤8 —10分钟,得到的漆膜附着力好、硬度高、耐水性好、光泽高,耐化学性好。并且,磺酸盐型水溶性含羟基的饱和聚酯树脂还可以与拜耳304固化剂配置成双组份水溶性清漆、色漆用于家具或汽车修补的涂装。具体实施例方式按ニ步法酯交换地歩骤制备磺酸盐型水溶性含羟基的饱和聚酯树脂,其原料组成见表I。表I原料组成,均以质量百分比计(%)原材料名称[I1213]4 5[6171,3 丙ニ醇18.3711.85 17. 79新戊こ醇23.53 16.21 24.29 16.27 16. 54 16. 542- 乙基-2-丁基 1,3 丙ニ醇 9.36 7. 81 7. 812-甲基 1,3 丙ニ醇21.7520. 37 14.0119. 50 19.84 19.84三羟甲基丙烷4.143.88 4.01 4.00 4.83 4.91 4.91间苯ニ甲酸ニ甲酯磺酸钠 5.635.28 5.44 5.44 5.06 5.14 5.14间苯ニ甲酸ニ甲酯 41.0638. 75对苯ニ甲酸ニ甲酯42.4539. 7641.06 38.0938. 75丁ニ酸ニ甲酯7.667. 18 7.42 7.42 6.89 7.01 7.01纯得量t^ioo. 00% iloo. 00% iioo. oo%]loo. 00% Jioo. 00% [ioo. 00% ijoo. 00% 上述所有原料均为市售的エ业品,ニ元醇还可以是1,2戊ニ醇、I. 6已ニ醇、3-甲基-1,5戊ニ醇、2,2,4-三甲基-1,3戊ニ醇、羟基特戊酸新戊ニ醇单酯(HPHP)等,三元醇还可以是三羟甲基こ烷等。多元酸ニ甲酯还可以丁ニ酸ニ甲酷、戊ニ酸ニ甲酷、已ニ酸ニ甲酷、壬ニ酸ニ甲酷、癸ニ酸ニ甲酷、1,4环已烷ニ甲酸ニ甲酷、1,3环已烷ニ甲酸ニ甲酷、1,2环已烷ニ甲酸ニ甲酯或它们对应的多元酸。多元酸ニ甲酯磺酸盐还可以是间苯ニ甲酸ニ甲酯磺酸锂。本专利技术所述的磺酸盐型水溶性含羟基的饱和聚酯树脂,可以配制成清漆或加入颜料配制成色漆与全甲醚化三聚氰胺氨基树脂交联,经过190— 200°C烘烤60— 90秒或与高亚氨基三聚氰胺树脂交联经过160°C烘烤8 —10分钟,得到的漆膜附着力好、硬度高、耐水性好、光泽高,耐化学性好。表2是ー种用磺酸盐型水溶性含羟基的饱和聚酯树脂制成的水溶性清漆,其原料组成见表本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.磺酸盐型水溶性含羟基的饱和聚酯树脂,其特征在干由40—47%重量的ニ元醇和3— 6%重量的三元醇和48— 56%重量的多元酸ニ甲酷,在催化剂作用下,通过ニ步法酯交换エ艺,再用溶剂稀释成固体分75— 80%重量,粘度> Z5,酸值< lmgOH/g的液体树脂,所述多元酸ニ甲酯中有7-13%的带有磺酸基团的多元酸ニ甲酷。2.根据权利要求I所述的磺酸盐型水溶性含羟基的饱和聚酯树脂,其特征在于,所述ニ元醇为1,3丙ニ醇、2-甲基1,3丙ニ醇、新戊ニ醇、1,2戊ニ醇、I. 6已ニ醇、3-甲基-1,5戊ニ醇、2-こ基-2 丁基-1,3丙ニ醇、2,2,4-三甲基-1,3戊ニ醇、羟基特戊酸新戊ニ醇单酯之ー或ニ种或几种的混合物,所述三元醇为三羟甲基丙烷、三羟甲基こ烷之ー或ニ种的混合物。3.根据权利要求I所述的磺酸盐型水溶性含羟基的饱和聚酯树脂,其特征在于,所述多元酸ニ甲酯为,邻苯ニ甲酸ニ甲酷、间苯ニ甲酸ニ甲酷、对苯ニ甲酸ニ甲酯之、丁ニ酸ニ甲酷、戊ニ酸ニ甲酷、已ニ酸ニ甲酷、壬ニ酸ニ甲酷、癸ニ酸ニ甲酷、1,4环已烷ニ甲酸ニ甲酷、1,3环已烷ニ甲酸ニ甲酷、1,2环已烷ニ甲酸ニ甲酯之ー或ニ种或几种的混合物。4.根据权利要求I所述的磺酸盐型水溶性含羟基的饱和聚酯树脂的带磺酸基团的多元酸ニ甲酷,其特待在于,所述带有磺酸基团的ニ元羧酸ニ甲酯为间苯ニ甲酸ニ甲酯磺酸...

【专利技术属性】
技术研发人员:何宇峰
申请(专利权)人:何宇峰
类型:发明
国别省市:

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