一种异氰酸酯改性对苯型醇酸树脂及其制备方法与流程

文档序号:13503354阅读:1008来源:国知局

本发明涉及一种对苯型醇酸树脂,具体地说,涉及一种异氰酸酯改性对苯型醇酸树脂及其制备方法。



背景技术:

醇酸树脂是一种用途较广的涂料用合成树脂,可作底漆、面漆。近几年为了满足不同性能要求,改性醇酸树脂的品种不断增多,其中以异氰酸酯改性长油醇酸树脂应用最为广泛,既可用于卡车底漆、修补漆,也可以用于真空电镀底油等;目前此类产品的合成技术是先将苯酐与季戊四醇、干性油酸混合酯化反应,生成端基为—oh结构的相对分子质量低的醇酸树脂低聚物,然后再加入异氰酸酯,利用—oh与—nco的反应,将异氰酸酯引入醇酸树脂的结构中。由于存在不饱和双键和氨酯键,提高了干性、硬度和耐磨性。把聚氨酯的优点引入醇酸树脂中,且不含游离异氰酸根离子。

1、目前技术在低聚物的合成方面主要使用干性油、季戊四醇、邻苯二甲酸酐作为主要原料,随着原材料价格的不断上涨,此类树脂在性价比上已失去优势,虽然也有人寻求用价格低廉的对苯二甲酸替代领苯二甲酸、甘油替代季戊四醇达到降低成本的目的,但仍存在很多不足,比如以粗对苯二甲酸为原料,则树脂颜色太深,杂质多,树脂不透明,而且生产工艺控制复杂等,高温阶段副反应多,容易造成生产质量事故,已是困扰行业的一大难题,且生产出来的产品在干性、光泽等方面都不及传统产品。

2、在成品方面通常使用的二异氰酸酯是毒性较高的甲苯二异氰酸酯(tdi),由于tdi蒸汽压高,易挥发,具有强烈的刺激气味,对人体有较大危害,是剧毒危险品,对运输和储存有严格要求,且成品普遍存在储存期短施工期间易起皮等缺陷。

由于以上两方面问题,造成实际使用此方法生产的醇酸树脂推广受到很大限制。



技术实现要素:

本发明克服了现有技术中的缺点,提供了一种异氰酸酯改性对苯型醇酸树脂及其制备方法,不仅价格低廉,而且性能优异,可以达到市面现有异氰酸酯改性醇酸树脂性能的要求。

为了解决上述技术问题,本发明是通过以下技术方案实现的:

一种异氰酸酯改性对苯型醇酸树脂,其原料包括:20~30wt%豆油酸;10~15wt%甘油,7~11wt%精对苯二甲酸,0.05~0.1wt%次磷酸抗氧剂,2~3.5wt%回流溶剂,0.05~0.1wt%催化剂,4~8wt%异氰酸酯,0.02~0.04wt%终止剂,45~48wt%兑稀溶剂。

进一步,所述兑稀溶剂兑稀溶剂为醇酸树脂稀释用溶剂。

进一步,所述醇酸树脂稀释用溶剂为二甲苯、200#、甲苯或醋酸乙酯。

进一步,所述异氰酸酯选用tdi、hdi、ipdi或mdi中的一种或几种。

进一步,将20~30wt%豆油酸;10~15wt%甘油,7~11wt%精对苯二甲酸,外加总量的0.05~0.1wt%次磷酸抗氧剂,0.05~0.1wt%催化剂和2~3.5wt%回流溶剂,投入反应釜,升温于235℃~240℃回流酯化酯化,直至树脂清澈透明,且酸值4mgkoh/g(稀释前)以下,冷却,加入45~48wt%兑稀溶剂兑稀,降温至70℃,加入4~8wt%异氰酸酯90~100℃保温至格氏管粘度10~15″/25℃,加入0.02~0.04wt%终止剂搅拌均匀,包装出料。

与现有技术相比,本发明的有益效果是:

本发明醇酸树脂,相对于现有技术,在中间体方面由于采用了廉价的精对苯二甲酸、甘油、豆油酸替代原有体系进行生产,通过配方体系的合理设计,催化剂的使用,工艺的改良,从而制得色泽较浅,清澈透明,酸价、分子量合适的对苯型醇酸中间体,在成品方面,使用多种异氰酸酯搭配使用的方法;从而一方面大大降低了树脂的制备成本,平均每吨降低1500元以上,另一方面克服了对苯型醇酸树脂生产工艺复杂,周期长,难清且存在隐患等技术问题,而且所制得的树脂干性、硬度、耐盐雾、附着力等性能指标优于传统产品。

具体实施方式

以下对本发明的优选实施例进行说明,应当理解,此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明,并不用于限定本发明。

实施例1:将25wt%豆油酸;12wt%甘油,8.5wt%精对苯二甲酸,外加总量的0.1wt%次磷酸抗氧剂,0.1wt%催化剂和3wt%回流溶剂,投入反应釜,升温于235℃~240℃回流酯化酯化,直至树脂清澈透明,且酸值4mgkoh/g(稀释前)以下,冷却,加入37wt%d40和10wt%甲苯兑稀溶剂兑稀,降温至70℃,加入3wt%tdi和2.5wt%mdi在90~100℃保温至格氏管粘度10~15″/25℃,加入0.02wt%正丁醇终止剂搅拌均匀,包装出料。

实施例2:将30wt%豆油酸;14wt%甘油,9wt%精对苯二甲酸,外加总量的0.1wt%次磷酸抗氧剂,0.1wt%催化剂和2.5wt%回流溶剂,投入反应釜,升温于235℃~240℃回流酯化酯化,直至树脂清澈透明,且酸值4mgkoh/g(稀释前)以下,冷却,加入27.5wt%d40和20wt%200#兑稀溶剂兑稀,降温至70℃,加入2wt%tdi和3.5wt%hdi在90~100℃保温至格氏管粘度10~15″/25℃,加入0.02wt%正丁醇终止剂搅拌均匀,包装出料。

将本发明合成的醇酸树脂与目前市场上在售产品,三木7352、大昌5611对比树脂指标以原材料成本对比,和配漆测试性能指标;详见以下列表:

表1、树脂指标和成本

由表1,本发明醇酸树脂的外观、色泽、酸值、固含及粘度都与7352和5611一致,颜色比两者都浅,但本发明实施例1、2醇酸树脂原料成本,比7352和5611便宜1500~2000元/吨。

表2、树脂成漆性能指标

由表2,本发明醇酸树脂成漆漆膜干性、硬度、光泽、附着力均优于传统产品7352和5611,其余指标相当。

本发明树脂不但成本低,且性能与传统产品相当,甚至更好。

通过大量试验,首先在低聚物方面,用价格低约2000元/吨的精对苯二甲酸替代苯酐,用价格低约6000元/吨的甘油替代季戊四醇,用价格低约5000元/吨豆油酸替代亚麻油酸,通过配方体系的合理设计,催化剂的使用,加之工艺的改良,成功客服了因对苯二甲酸活性低,熔点高而产生的诸多问题,从而制得色泽较浅,清澈透明,酸价、分子量合适的对苯型醇酸中间体,在成品方面,使用多种异氰酸酯搭配使用的方法,有效降低了游离tdi含量和储存、施工问题,从而克服现有技术的不足,实现本发明目的。

最后应说明的是:以上仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换,但是凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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