一种用于卷材涂料的水性聚酯树脂的制备方法及其应用,所述的制备方法包括如下步骤:(1)以一定量的醇与带羧基的亲水单体在催化剂的作用下,于170~240℃温度预聚合1~5小时,OH/COOH比为2~20;(2)酸值小于3mgKOH/g后加入其它醇和酸原材料,缓慢升温,并在180℃~230℃温度下保温3~8小时;(3)酸值小于90mgKOH/g后,用5~30wt%的烃类溶剂回流带出小分子水,在180~250℃温度下保温5小时;(4)降温至150℃以下,加入带环氧基团的小分子单体,酸值小于2mgKOH/g后停止加热;(5)加入亲水性溶剂,水,得到水性聚酯树脂。得到的水性聚酯树脂与交联组分及涂漆基料结合,适合制造低VOC的水性面漆,用于金属卷材上。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及化学工业领域里的涂料行业,具体地说,涉及一种符合环保要求的水性聚酯树脂的制备方法及其应用,这种聚酯树脂特别适合于制造低有机溶剂含量的卷材用涂料。
技术介绍
卷材涂料是通过辊涂的方法,将涂料涂覆于钢板、铝材的表面,然后制成预涂卷材(彩涂板)。卷材涂料最早由Hunter Engineering公司于1937年开发成功,二战后得到了快速的发展,由于其工艺采用一种高速连续的操作模式,可以使用户降低成本,减少污染,而且具有外表美观、色彩艳丽、强度高、耐蚀性好、加工成型方便等优点,应用领域越来越广泛。目前,卷材涂料在工业涂料里的重要性仅次于汽车涂料,卷材涂料技术水平能够代表一个国家涂料工业的发展水平。 近年来,随着人们对环保意识的不断增强,许多国家颁发了控制VOC的环保法规,因而,低污染水性涂料成了涂料发展的重要方向和研究热点。预涂卷材用涂料作为涂料行业的重要领域,由于性能、经济以及涂装设备的改制等方面的因素,生产工艺仍以溶剂型占主导地位,目前世界上仅欧美等地区有少量的使用水性涂料,国内还未见生产应用的报道。因此,为满足环境保护的需要,开发性能优异的水性卷材用涂料具有重要的意义
技术实现思路
本专利技术旨在解决水性树脂应用于卷材涂料方面存在的一些技术问题,提供一种适合于制造卷材用涂料的水性聚酯树脂的制备方法及其应用,这种聚酯树脂可以用来替代传统的溶剂型聚酯制备卷材涂料,借以降低对环境的污染。本专利技术所采用的技术方案首先是提供一种适合于制造卷材用涂料的水性聚酯树脂的制备方法,其特征是,该制备方法包括如下步骤(I)以一定量的醇与带羧基的亲水单体在催化剂的作用下,于170 240°C温度预聚合I 5小时,0H/C00H比为2 20,优选4 8 ;(2)酸值小于3mgK0H/g后加入其它醇和酸原材料,缓慢升温,升温速度控制在O.2 10°C /分钟,并在180°C 230°C温度下保温3 8小时;(3)酸值小于90mgK0H/g后,用5 30wt%的烃类溶剂二甲苯回流带出小分子水,在180 250°C温度下保温5小时左右;(4)降温至150°C以下,加入带环氧基团的小分子单体以降低体系酸值,酸值小于2mgK0H/g后停止加热;(5)加入亲水性溶剂,水,得到水性聚酯树脂。本专利技术中所述的带羧基亲水性单体为结构式如下的5-磺酸基间苯二甲酸或其金属盐权利要求1.一种用于卷材涂料的水性聚酯树脂的制备方法,其特征在于,所述的制备方法包括如下步骤 (1)以一定量的醇与带羧基的亲水单体在催化剂的作用下,于170 240°C温度预聚合I 5小时,OH/COOH比为2 20 ; (2)酸值小于3mgKOH/g后加入其它醇和酸原材料,缓慢升温,升温速度控制在O.2 IO0C /分钟,并在180°C 230°C温度下保温3 8小时; (3)酸值小于90mgK0H/g后,用5 30wt%的烃类溶剂二甲苯回流带出小分子水,在180 250°C温度下保温5小时左右; (4)降温至150°C以下,加入带环氧基团的小分子单体,酸值小于2mgKOH/g后停止加执. (5)加入亲水性溶剂,水,得到水性聚酯树脂。2.根据权利要求I所述的水性聚酯树脂的制备方法,其特征在于,所述的带羧基亲水性单体为结构式如下的5-磺酸基间苯二甲酸或其金属盐;3.根据权利要求I所述的水性聚酯树脂的制方备法,其特征在于,步骤(I)中所述的OH/COOH 比为 4 8。4.根据权利要求I所述的水性聚酯树脂的制方备法,其特征在于,带环氧基团的小分子单体选自叔碳酸缩水甘油酯E10P、环氧丙烷中的一种或几种,其加入量为聚合物总重量的 I 30wt %。5.根据权利要求I或2所述的水性聚酯树脂的制备方法,其特征在于,所述的醇为二元醇或多元醇,二元醇选自1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、新戊二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、2_ 乙基 _2_ 丁基 1,3-丙二醇、2, 2,4_ 二甲基-I, 3_ 戍二醇、2,4_ 二乙基 _1,5-戍二醇、I-甲基-1,8-辛二醇、3-甲基-1,6-己二醇、4-甲基-1,7-庚二醇、4-甲基_1,8_辛二醇、I,4-环己烷二甲醇、I,3-环己烷二甲醇、I,2-环己烷二甲醇和氢化双酚A 二醇中的一种或几种;或选自大分子二元醇聚乙二醇、聚丙二醇、聚四亚甲基二醇和聚碳酸二元醇中的一种或几种;多元醇选自丙三醇、季戊四醇、三羟甲基丙烷三和羟甲基乙烷中的一种或几种;醇的用量占聚合物总重量的30 70wt%。6.根据权利要求I或2所述的水性聚酯树脂的制备方法,其特征在于,所述的酸包括二元酸,酸酐和多元酸;其中二元酸选自间苯二甲酸IPA、对苯二甲酸PTA、丁二酸、戊二酸、己二酸AA、庚二酸、辛二酸、壬二酸AZA、顺丁烯二酸、反丁烯二酸、羟基丁二酸和二聚酸、四氢邻苯二甲酸,六氢间苯二甲酸、1,2_环己烷二甲酸、1,4_环己烷二甲酸即1,4-CHDA中的一种或几种;酸酐选自苯酐PA、偏苯三酸酐TMA、四氢苯酐THPA、六氢苯酐HHPA和马来酸酐中的一种或几种;所述的二元酸和多元酸以及酸酐的用量为聚合物总重量的30 70wt%。7.根据权利要求I或2所述的水性聚酯树脂的制备方法,其特征在于,所述的亲水性溶剂选自乙二醇丁醚、丙二醇丁醚、二乙二醇丁醚、十二醇酯、乙醇、异丙醇和丁醇中的一种或几种,其用量为聚合物总重量的5 30wt%。8.根据权利要求I所述的水性聚酯树脂的制备方法,其特征在于,所述的催化剂为有机锡类化合物,其用量为聚合物总重量的O. 01 2wt%。9.一种按照权利要求I或2所述方法制备的水性聚酯树脂的用途,其特征在于,以该树脂为基料,配合交联组分和其它涂漆基料,用于配制有机溶剂含量低的水性烘干磁漆。10.一种按照权利要求I或2所述方法制备的水性聚酯树脂的用途,其特征在于,以该树脂为基料,配合交联组分和其它涂漆基料,用于配制水性卷材面漆。全文摘要一种用于卷材涂料的水性聚酯树脂的制备方法及其应用,所述的制备方法包括如下步骤(1)以一定量的醇与带羧基的亲水单体在催化剂的作用下,于170~240℃温度预聚合1~5小时,OH/COOH比为2~20;(2)酸值小于3mgKOH/g后加入其它醇和酸原材料,缓慢升温,并在180℃~230℃温度下保温3~8小时;(3)酸值小于90mgKOH/g后,用5~30wt%的烃类溶剂回流带出小分子水,在180~250℃温度下保温5小时;(4)降温至150℃以下,加入带环氧基团的小分子单体,酸值小于2mgKOH/g后停止加热;(5)加入亲水性溶剂,水,得到水性聚酯树脂。得到的水性聚酯树脂与交联组分及涂漆基料结合,适合制造低VOC的水性面漆,用于金属卷材上。文档编号C09D5/23GK102887993SQ20111020158公开日2013年1月23日 申请日期2011年7月19日 优先权日2011年7月19日专利技术者俞剑峰, 潘红霞, 朱梅芳, 何建文, 黄燕, 孙凌 申请人:上海涂料有限公司技术中心本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于卷材涂料的水性聚酯树脂的制备方法,其特征在于,所述的制备方法包括如下步骤:(1)以一定量的醇与带羧基的亲水单体在催化剂的作用下,于170~240℃温度预聚合1~5小时,OH/COOH比为2~20;(2)酸值小于3mgKOH/g后加入其它醇和酸原材料,缓慢升温,升温速度控制在0.2~10℃/分钟,并在180℃~230℃温度下保温3~8小时;(3)酸值小于90mgKOH/g后,用5~30wt%的烃类溶剂二甲苯回流带出小分子水,在180~250℃温度下保温5小时左右;(4)降温至150℃以下,加入带环氧基团的小分子单体,酸值小于2mgKOH/g后停止加热;(5)加入亲水性溶剂,水,得到水性聚酯树脂。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员:俞剑峰,潘红霞,朱梅芳,何建文,黄燕,孙凌,
申请(专利权)人:上海涂料有限公司技术中心,
类型:发明
国别省市:
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