一种高性能改性水性醇酸树脂及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于涂料技术领域，设及一种高性能改性水性醇酸树脂，特别设及一种用 于合成水性醇酸漆的高性能改性水性醇酸树脂；本发明还设及该水性醇酸树脂的制备方 法。
【背景技术】
[0002] 水性醇酸树脂是由多元醇、多元酸、水性单体、助溶剂和中和剂等制备而出的环保 型树脂。具有原料易得、来源广泛、工艺和设备简单、污染低、品种多样、用途广泛等优势，W 该树脂制得的水性涂料具有附着力强、硬度高、耐冲击性优良及VOC排放量极低等特点，因 此受到越来越多的关注。水溶性醇酸树脂作为一种环保树脂，具有极大的开发研究空间、 广阔的应用前景、巨大的经济和社会效益。
[0003] 水性醇酸树脂相比溶剂型醇酸树脂具有巨大的环保优势，但同时也存在一些问 题，比如；水性化不完全，贬存稳定性差，容易出现分层和沉淀；干燥性差；工艺复杂而且原 料昂贵等缺陷。
[0004] 为了克服上述缺陷，现有技术常采用丙締酸、苯己締、聚氨醋、环氧树脂、有机娃、 无机纳米粒子、氣、氯化橡胶、紫胶及磯酸醋等改性水性醇酸树脂。上述方法只是解决了部 分问题，水性醇酸树脂的综合性能依然存在缺陷，比如：干燥性差，耐高温性差，阻燃性差 等。
【发明内容】
[0005] 为了弥补现有技术的不足，解决水性醇酸树脂干燥性差，耐高温性差，阻燃性差等 缺陷，本发明提供了一种高性能改性水性醇酸树脂及其制备方法。
[0006] 为了实现上述目的，本发明所采取的技术方案如下：
[0007] 一种高性能改性水性醇酸树脂，由W下重量份的组分制成；多元酸30~60份、多 元醇10~20份、水性单体12~26份、密胺树脂预聚物4~10份、助溶剂10~35份、中 和剂2~5份。
[000引使用了多种二元酸和多元酸的混合物，W提高漆膜的干率、硬度及耐水性能；使 用了多种多元醇W提高漆膜的耐水性能和降低生产成本；在配方中加入了多种水性单体W 提高其水溶性，最主要的创新点在于，使用了蜜胺树脂预聚物对水性醇酸树脂进行改性，W 提高漆膜的耐高温及阻燃性能。
[0009] 所述多元酸为间苯二甲酸、对苯二甲酸、己二酸、壬二酸、四氨苯酢、六氨苯酢、 1,4-环己烧二甲酸中的任意一种或任意两种W上的组合。
[0010] 优选的，多元酸为间苯二甲酸、己二酸、四氨苯酢、1,4-环己烧二甲酸；使用该几 种多元酸有利于提高水溶性醇酸树脂的相对分子质量，W提高漆膜的干率、硬度及耐水性 能。
[0011] 所述多元醇为丙立醇、季戊四醇、山梨醇、S哲甲基丙烷、己二醇、1,6-己二醇、 1，2-丙二醇、新戊二醇中的任意一种或任意两种W上的组合。
[0012] 优选的，多元醇为季戊四醇、=哲甲基丙烷、1，2-丙二醇、新戊二醇。季戊四醇价格 低廉，=哲甲基丙烷可W提高漆膜的耐水解性能，1，2-丙二醇、新戊二醇则可W平衡部分官 能度。
[0013] 所述水性单体选自偏苯=酸酢、间苯二甲酸-5-横酸钢、二哲甲基丙酸、二哲甲基 了酸中的中的任意一种或任意两种W上按照任意比例的组合。
[0014] 所述蜜胺树脂预聚物为S聚氯胺与甲醒的反应摩尔比为1:3~1:5时制备出的聚 合度较低的线性蜜胺树脂预聚物。
[0015] 密胺树脂预聚物的制备方法如下：
[0016] 聚氯胺、甲醒溶液为基料，立聚氯胺、甲醒溶液的摩尔比为1: 3~1:5,加入适 量水，保持温度在50~80°C的条件下揽拌反应2~化；生成蜜胺树脂预聚物；其中优选的， =聚氯胺与甲醒溶液摩尔比为1:3时，改性效果最佳，原因为，在摩尔比较小时，蜜胺树脂 预聚物聚合度极低，固化后阻燃效果不佳，摩尔比过高时，蜜胺树脂预聚物聚合度过高，粘 度较大，对漆膜流平性影响较大且漆膜脆性增大易于脱落。蜜胺树脂预聚物中含有大量未 離化、甲基化的胺基、亚胺基及活性哲甲基等官能团，易于和醇酸树脂体系中的为反应完全 的駿基等反应，从而将线性密胺树脂接枝到醇酸树脂链中。蜜胺树脂中有含有大量N元素 的=嗦环，具有热稳定性优异、阻燃性能好等优点，在受到高温过程中放出不易燃的含N气 体，起到隔绝空气的作用，阻止火势的蔓延。
[0017] 所述助溶剂为丙二醇单了離、丙二醇甲離醋酸醋、异丙醇、异了醇、仲了醇中的任 意一种或任意两种W上的组合。
[0018] 优选的，助溶剂为丙二醇单了離、丙二醇甲離醋酸醋。
[0019] 所述中和剂为N-N-二甲基己醇胺。
[0020] 所述的高性能改性水性醇酸树脂的制备方法，包括W下步骤：
[0021] (1)依次将各质量份的多元酸、多元醇、水性单体加入到反应蓋中，在180~230°C 下，醋化反应至透明，保温反应至酸值达40~50m巧OH/g;
[0022](2)降温至60~80°C，加入相应质量份的改性剂和助溶剂反应3~化；控制温度 在60~80°C，可W防止密胺树脂预聚物的自聚；
[0023](3)降温至30~50°C，加入相应质量份的中和剂并保温反应20~30min，加入去 离子水，揽拌均匀，调节固含量至40~60%，出料。
[0024] 干燥性能差主要是因为传统水性醇酸树脂分子量相对较低，而我们使用了间苯二 甲酸等多种二元酸及多元酸，可W提高水性醇酸树脂的相对分子量，进而解决漆膜干燥 性差的缺陷。醇酸树脂本身的物化性质决定了其耐高温性及阻燃性能差，我们通过添加改 性剂-蜜胺树脂预聚物的方法对其进行改性，蜜胺树脂是一种耐高温性能优异的热固性树 月旨，固化后耐高温性及阻燃性强。
[0025] 国内外学者对水性醇酸树脂的改性进行了一系列研究，包括丙締酸改性、苯己締 改性、环氧树脂改性、聚氨醋改性W及无机纳米材料改性等，但是W上改性方法都是为了改 善树脂的硬度、强度、干燥性能W及提高附着力等，但是还没有一种改性方法在提高树脂综 合性能的同时可W大幅度提高醇酸树脂的耐高温及阻燃性能，本申请W蜜胺树脂预聚物为 改性剂，制备出的改性水性醇酸树脂耐高温及阻燃性能优异。
[0026] 有益效果；本发明提供的高性能改性水性醇酸树脂制备工艺简单，原料价廉易得， 性能优异。不仅解决了现有技术的不足，而且提高了耐高温性能和阻燃性能，扩大了其应用 范围，适用于制备各种类型的水性醇酸树脂涂料。
[0027] 为了更好的了解本发明的技术方案，W下通过具体的实施例进一步详细论述。 具体实施例
[00測实施例1
[0029] 高性能改性水性醇酸树脂，由W下重量份的组分制成：间苯二甲酸12份、己二酸9 份、四氨苯酢5份、1，4-环己烧二甲酸7份淳戊四醇4份、S哲甲基丙烷4份、1，2-丙二醇 6份、新戊二醇2份；偏苯=酸酢7份、二哲甲基丙酸6份；蜜胺树脂预聚物8份，=聚氯胺 与甲醒反应摩尔比为1:3 ;丙二醇单了離12份、丙二醇甲離醋酸醋5份；N-N-二甲基己醇胺 4份。
[0030] 其制备方法，包括W下步骤：
[0031] (1)依次将各质量份的多元醇、多元酸、水性单体加入到反应蓋中，在220°c下，醋 化反应至透明，保温反应至酸值达45m巧OH/g;
[0032] (2)降温至60°C，加入相应质量份的改性剂和助溶剂反应化；
[003引 做降温至40。加入相应质量份的中和剂并保温反应30min，加入去离子水，揽 拌均匀，调节固含量至60 %，出料。
[0034] 实施例2
[0035] 高性能改性水性醇酸树脂，由W下重量份的组分制成：间苯二甲酸4份、己二酸4 份、四氨苯酢32份、1，4-环己烧二甲酸7份、;季戊四醇5份、S哲甲基丙烷6份、1，2-丙二 醇5份、新戊二醇4份；偏苯=酸酢5份