一种醇酸树脂及其制备方法技术

本发明专利技术属于高分子合成技术领域，具体涉及一种利用山梨醇与对苯二甲酸废弃料合成的醇酸树脂，该树脂以重量份计，其原料组成为：植物油酸0.5-2.5份，对苯二甲酸废次料1.3-2.8份，山梨醇水溶液1.2-2.5份，二甲苯0.015-0.025份，200#溶剂油3-5份。本发明专利技术采用对苯二甲酸废次料代替邻苯二甲酸酐，与高沸点的山梨醇进行反应合成醇酸树脂，降低了生产成本，达到了节能环保的目的，提高了原料利用率，减少了后处理费用，而且制得的醇酸树脂性能优良，完全可以达到现有醇酸树脂的相关技术指标，满足了该种类树脂的应用条件。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于高分子合成
，具体涉及一种利用山梨醇与对苯二甲酸(PTA)废弃料合成醇酸树脂的方法。
技术介绍
醇酸树脂主要用于油漆、涂料，在金属防护、家具、车辆、建筑等方面有广泛应用，也可用作漆包线的绝缘层，制成油墨大量应用于印刷工业，此外也用于制造模压塑料。醇酸树脂是传统调和漆、磁漆等的主要成膜物质，具有耐候性好、附着力好和光亮、丰满等特点，且施工方便，可与其他树脂配成多种不同性能的自干或烘干磁漆、底漆、面漆和清漆，广泛用于桥梁等建筑物以及机械、车辆、船舶、飞机、仪表等涂装。目前，为了降低成本，大多数工艺采用PTA废弃料代替邻苯二甲酸酐与传统多元醇反应生产醇酸树脂，但是，由于PTA熔点较高,反应较慢，在进行缩聚反应时，需要较高的反应温度，在与传统多元醇，如乙二醇、丙三醇、季戊四醇等的醇类进行反应时，醇类容易挥发出来，不仅造成原料利用率和产率低等缺点，而且容易造成管道堵塞，增加处理成本。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提出了，本专利技术利用沸点较高、不易挥发的山梨醇代替传统多元醇，不仅降低了生产成本、节能环保，而且提高了原料的利用率，减少了后处理费用，制得的醇酸树脂性能优良，价格低廉。本专利技术所述的醇酸树脂，以重量份计，其原料组成为:植物油酸0.5-2.5份，对苯二甲酸废次料1.3-2.8份，山梨醇水溶液1.2-2.5份，二甲苯0.015-0.025份，200#溶剂油3-5 份。 由于该反应为酯化反应,酯化反应又是一个可逆反应,酸度大有利于反应的正向进行，所以本专利技术所述的对苯二甲酸废次料酸值大于650mgK0H/g。对苯二甲酸废次料主要是指水池料或落地料或破包料。出于成本考虑，本专利技术选用的山梨醇水溶液是指质量分数为70-100%的山梨醇水溶液。酸和醇反应需要一定比例，本专利技术中酸有两种，一种是植物油酸，一种是对苯二甲酸，专利技术人经过长期试验摸索发现:当植物油酸0.5-2.5份，对苯二甲酸废次料1.3-2.8份，山梨醇水溶液1.2-2.5份时，三者相互配合可以取得较好的效果。植物油酸的酸值是植物油水解程度的指标，酸值越大说明水解的越彻底，植物油酸的含量越大，直接影响成品的固化速度和反应条件。酸值过大固化速度快，酸值小固化困难，对后期使用影响大，专利技术人经过长期试验发现植物油酸酸值为195-205mgK0H/g时，实验效果较好。本专利技术常用的植物油酸为棉油酸、菜油酸或者豆油酸。由于植物油酸中含有不饱和键，在最终产品使用过程中，在有氧气或其他氧化剂存在的条件下，植物油酸会发生交联，起到固化的作用。植物油酸量过大，最终树脂的性能会差一些；植物油酸量过小，在使用过程中会造成固化困难，专利技术人经过实验发现植物油酸的用量为0.5-2.5份时，可以取得较好的实验结果。二甲苯主要与水形成共沸物，将水从反应体系中除去。二甲苯的用量过大，带走的热量过多，造成能量的浪费；用量过少，则不能保证带水速度，所以二甲苯的用量为0.015-0.025 份。专利技术人经过长期试验发现，以重量份计，当其原料组成为:植物油酸I份，对苯二甲酸废次料1.5份，山梨醇水溶液2份，二甲苯0.020份，200#溶剂油4份时，获得的最终产品的质量最好。本专利技术所述的醇酸树脂的具体制备步骤为:(I)无氧条件下，向反应釜中按比例依次加入植物油酸、山梨醇水溶液、苯二甲酸废弃料；(2)升温至100-150°C，开动搅拌并继续升温至240_29(TC，保温l_3h ；(3)降温到200-220°C，按比例加入二甲苯，升温至260_275°C回流1.5_3h，至树脂的酸值达到20mgK0H/g以下，将反应产物与200#溶剂油按照质量比1:1进行混合，在(25±1) 1:下进行粘度测试，粘度达到格式管8-12s ；(4)降温至17 0°C以下，按比例加入200#溶剂油兑稀成20_70%固体份的树脂液，得产品。由于植物油酸中含有易氧化的双键，为了控制植物油酸的双键在合成中不被氧化，而是在使用时被氧化，从而起到固化的作用，合成过程需要在无氧条件下进行。一般可以采用现有技术中常用的氮气保护或者是通过水封或者油封的方式隔绝空气。当向反应釜中按比例依次加入植物油酸、山梨醇水溶液、苯二甲酸废弃料后，由于反应物中有大量的固体，所以需要升温至100-150°C，待部分固体软化或溶解以后进行搅拌，保证物料混合均匀。待物料混合均匀后，为了有利于反应的进行，继续升温至240-290°C，保温 l_3h。待反应完成后，降温到200_220°C，按比例加入二甲苯，二甲苯与水形成共沸物，经过分水装置，将水从反应体系中除去，二甲苯再次回到反应体系中，再与生成的水共沸，通过移除反应中的水，使得反应最大程度正向进行。由于温度太高，会造成暴沸，所以最初需要降温至200-220°C，待整个体系回流稳定后再继续升温260-275°C。当树脂的酸值达到20mgK0H/g以下，将反应产物与200#溶剂油按照质量比1:1进行混合，在(25±1) °C下进行粘度测试，粘度达到格式管8-12s，反应完成。综上所述，本专利技术采用对苯二甲酸废次料代替邻苯二甲酸酐，与高沸点的山梨醇进行反应合成醇酸树脂，降低了生产成本，达到了节能环保的目的，提高了原料利用率，减少了后处理费用，而且制得的醇酸树脂性能优良，完全可以达到现有醇酸树脂的相关技术指标，满足了该种类树脂的应用条件。具体实施例方式实施例1一种醇酸树脂，以重量份计，其原料组成为:棉油酸I份，对苯二甲酸废次料1.5份，山梨醇水溶液2份，二甲苯0.020份，200#溶剂油4份；所述的对苯二甲酸废次料酸值大于650mgK0H/g ；所述的山梨醇水溶液是指质量分数为85%的山梨醇水溶液；所述的棉油酸酸值为200mgK0H/g ；其具体制备步骤为:(I)无氧条件下，向反应釜中按比例依次加入棉油酸、山梨醇水溶液、苯二甲酸废弃料；(2)升温至125°C，开动搅拌并继续升温至240°C，保温Ih ；(3)降温到220°C，按比例加入二甲苯，升温至260°C回流3h，至树脂的酸值达到18mgK0H/g，将反应产物与200#溶剂油按照质量比1:1进行混合，在(25± I )°C下进行粘度测试，粘度达到格式管8s ；(4)降温至160°C，按比例加入200#溶剂油兑稀成50%固体份的树脂液，得产品。 实施例2一种醇酸树脂，以重量份计，其原料组成为:菜油酸0.5份，对苯二甲酸废次料1.3份，山梨醇水溶液1.2份，二甲苯0.015份，200#溶剂油3份。所述的对苯二甲酸废次料酸值大于650mgK0H/g。所述的山梨醇水溶液是指质量分数为70%的山梨醇水溶液。所述的菜油酸酸值为195mgK0H/g。其具体制备步骤为:(I)无氧条件下，向反应釜中按比例依次加入菜油酸、山梨醇水溶液、苯二甲酸废弃料；(2)升温至100°C，开动搅拌并继续升温至270°C，保温2h ；(3)降温到210°C，按比例加入二甲苯，升温至265°C回流1.5h，至树脂的酸值达到19mgK0H/g，将反应产物与200#溶剂油按照质量比1:1进行混合，在(25± I )°C下进行粘度测试，粘度达到格式管12s ；(4)降温至155°C，按比例加入200#溶剂油兑稀成20%固体份的树脂液，得产品。实施例3一种醇酸树脂，以重量份计，其原料组本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种醇酸树脂，其特征在于：以重量份计，其原料组成为：植物油酸0.5?2.5份，对苯二甲酸废次料1.3?2.8份，山梨醇水溶液1.2?2.5份，二甲苯0.015?0.025份，200#溶剂油3?5份。

【技术特征摘要】
1.一种醇酸树脂，其特征在于:以重量份计，其原料组成为:植物油酸0.5-2.5份，对苯二甲酸废次料1.3-2.8份，山梨醇水溶液1.2-2.5份，二甲苯0.015-0.025份，200#溶剂油3-5 份。2.根据权利要求1所述的醇酸树脂，其特征在于:以重量份计，其原料组成为:植物油酸I份，对苯二甲酸废次料1.5份，山梨醇水溶液2份，二甲苯0.020份，200#溶剂油4份。3.根据权利要求1所述的醇酸树脂，其特征在于:所述的对苯二甲酸废次料酸值大于650mgK0H/g。4.根据权利要求1所述的醇酸树脂，其特征在于:所述的山梨醇水溶液是指质量分数为70-100%的山梨醇水溶液。5.根据权利要求1所述的醇酸树脂，其特征在于:所述的植物...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙洪源，隋春喜，孙文俊，孙亮，闫红霞，段洪东，王庆军，
申请(专利权)人：山东昌裕集团聊城齐鲁漆业有限公司，孙洪源，
类型：发明
国别省市：