一种苯乙烯改性醇酸树脂及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及醇酸树脂技术领域，尤其涉及一种苯乙烯改性醇酸树脂及其制备方 法。
【背景技术】
[0002] 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。
[0003] 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恪点较高，反应较慢，在进行缩聚反应时，需要较高的 反应温度，而且得到的醇酸树脂黏度大，固化速度慢。而酒石酸（tartaric acid，TA)是一 类重要的精细化工原料和中间体，被广泛应用于染料、医药、农药、除草剂、防腐剂和助剂等 精细化工产品的合成。在酒石酸生产过程中往往会产生大量的生产废水，废水中含有酒石 酸和硫酸钠，酸性废水直接排放会污染环境，如果能将废水再利用，则将大量节省资源，真 正做到变废为宝。由于酒石酸具有两个相互对称的手性碳，用其生产的醇酸树脂漆膜表面 更加平整光滑，黏度和固化比现有的醇酸树脂更胜一筹。然而现有技术中尚未见以酒石酸 为原料生产醇酸树脂的报道。
【发明内容】
[0004] 基于【背景技术】存在的技术问题，本发明提出了一种苯乙烯改性醇酸树脂及其制备 方法，具有优异的成膜性能，交联反应活性高，固化速度快，而且黏度低、溶解性好，还具有 高硬度和优秀的耐水、耐碱性能。
[0005] 本发明提出的一种苯乙烯改性醇酸树脂，其原料按重量份包括：端羟基脂肪族超 支化聚酯50-60份，油酸20-40份，酒石酸生产废水70-80份，二甲苯2-6份，苯乙烯25-30 份，过氧化苯酰胺0. 7-1. 2份，200#溶剂油30-50份。
[0006] 具体实施例中，端羟基脂肪族超支化聚酯的重量份可以为50份、51份、52份、53 份、54份、55份、56份、57份、58份、59份、60份，油酸的重量份可以为20份、22份、24份、26 份、28份、30份、31份、33份、35份、37份、39份、40份，酒石酸生产废水的重量份可以为70 份、71份、72份、73份、74份、75份、76份、77份、78份、79份、80份，二甲苯的重量份可以为 2份、3份、4份、5份、6份，苯乙烯的重量份可以为25份、26份、27份、28份、29份、30份，过 氧化苯酰胺的重量份可以为〇. 7份、0. 8份、0. 9份、1份、I. 1份、1. 2份，200#溶剂油的重量 份可以为30份、31份、33份、35份、37份、39份、40份、42份、44份、46份、48份、50份。 [0007] 优选地，酒石酸生产废水中，酒石酸的质量浓度为1500-2000mg/L。
[0008] 优选地，端羟基脂肪族超支化聚酯、油酸、酒石酸生产废水的重量比为52-58 : 25-35 ：74-76〇
[0009] 优选地，苯乙烯和过氧化苯酰胺的重量比为26-28 :0. 8-1。
[0010] 优选地，其原料按重量份包括：端羟基脂肪族超支化聚酯52-58份，油酸25-35份， 酒石酸生产废水74-76份，二甲苯3-5份，苯乙烯26-28份，过氧化苯酰胺0. 8-1份，200#溶 剂油35-45份。
[0011] 本发明还提出的上述苯乙烯改性醇酸树脂的制备方法，包括如下步骤：
[0012] Sl、将酒石酸生产废水浓缩后得到物料A ;
[0013] S2、向反应釜中充入氮气至反应釜中氧气体积含量<2%，再加入端羟基脂肪族超 支化聚酯、油酸、物料A，升温至200-220°C，保温2-4h，升温和保温过程中不停搅拌，再降温 到170-190°C，加入二甲苯后，升温至210-245°C回流分水3-4h，至树脂的酸值彡8mg/g，搅 拌降温至45-55 °C得到物料B ;
[0014] S3、将苯乙烯和以苯乙烯的重量份为基准2-3wt%过氧化苯酰胺混合均匀后，加 入物料B中混合均匀升温至135-140°C，保温2-4h后再加入以苯乙烯的重量份为基准 0. 4-0. 5wt %过氧化苯酰胺，保温0. 8-1. 2h后再加入剩余的过氧化苯酰胺，保温0. 8-1. 2h 后降温至70-80°C，加入200#溶剂油，得到苯乙烯改性醇酸树脂。
[0015] 优选地，Sl中，将酒石酸生产废水浓缩至酒石酸的质量浓度为30-36g/L得到物料 A；
[0016] 优选地，S3中，将苯乙烯和以苯乙烯的重量份为基准2. 3-2. 6wt %过氧化苯酰胺 混合均匀后，加入物料B中混合均匀升温至136-139?，保温2. 5-3h后再加入以苯乙烯的重 量份为基准〇. 43-0. 48wt %过氧化苯酰胺，保温0. 8-1. 2h后再加入剩余的过氧化苯酰胺， 保温0. 8-1. 2h后降温至73-77°C，加入200#溶剂油，得到苯乙烯改性醇酸树脂。
[0017] 超支化聚合物（Hyperbranched Polymer，HBP)具有独特的物理和化学性能，是近 年来高分子材料领域研宄的热点之一。与线型高分子相比，HBP具有特殊的支化分子结构、 分子链较少缠结从而不易结晶、化学反应活性高、溶解性好且溶液或熔融状态下的黏度较 低等性质；相比于结构相近的树形分子，HBP分子中存在较多的缺陷，其支化度低，相对分 子质量分布宽，异构体多，但具有树形分子的大多数特性，而且其合成方法简单，无需繁琐 耗时的纯化与分离过程，大大降低了成本，更适合于规模化生产和应用。
[0018] 本发明采用端羟基脂肪族超支化聚酯与油酸、酒石酸发生酯化反应生成醇酸树 月旨，又通过苯乙烯改性得到苯乙烯改性醇酸树脂。由于端羟基脂肪族超支化聚酯具有高度 的支化结构，使本发明的分子间较少链缠结，不易结晶，从而能具有优异的成膜性能，而端 羟基脂肪族超支化聚酯与酒石酸配合，可在增加本发明交联反应活性的同时，降低其体系 黏度，并起到加快涂膜干燥过程的作用，而且其具有低黏度和高溶解性，可减少有机溶剂的 使用量，改善本发明流动性；采用酒石酸生产废水，不仅大大降低了生产成本，同时又解决 了废水的处理问题，节约能源，变废为宝，安全环保；而苯乙烯接枝后，使本发明的干燥速度 进一步提高，同时提高本发明的硬度、耐水性、耐碱性；制备过程中将酒石酸生产废水浓缩 至酒石酸的质量浓度为30-36g/L，大大提高酯化聚合反应的生产效率，而过氧化苯酰胺分 三次加入进行反应，提高了苯乙烯接枝的效率和速度。
[0019] 综上所述，本发明具有优异的成膜性能，交联反应活性高，固化速度快，而且黏度 低、溶解性好，还具有高硬度和优秀的耐水、耐碱性能。
【附图说明】
[0020] 图1为本发明提出的一种苯乙烯改性醇酸树脂的制备方法的流程示意图。
【具体实施方式】
[0021] 如图1所示，图1为本发明提出的一种苯乙烯改性醇酸树脂的制备方法的流程示 意图。
[0022] 参照图1，本发明还提出的上述苯乙烯改性醇酸树脂的制备方法，包括如下步骤：
[0023] Sl、将酒石酸生产废水浓缩后得到物料A ;
[0024] S2、向反应釜中充入氮气至反应釜中氧气体积含量<2%，再加入端羟基脂肪族超 支化聚酯、油酸、物料A，升温至200-220°C，保温2-4h，升温和保温过程中不停搅拌，再降温 到170-190°C，加入二甲苯后，升温至210-245°C回流分水3-4h，至树脂的酸值彡8mg/g，搅 拌降温至45-55 °C得到物料B ;
[0025] S3、将苯乙烯和以苯乙烯的重量份为基准2_3wt%过氧化苯酰胺混合均匀后，加 入物料B中混合均匀升温至135-140°C，保温2-4h后再加入以苯乙烯的重量份为基准 0. 4-0. 5wt %过氧化苯酰胺，保温0. 8-1. 2h后再加入剩余的过氧化苯酰胺，保温0. 8-1. 2h 后降温至70-80°C，加入200#溶剂油，得到苯乙烯改性醇酸树脂。
[0026] 下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
[0027] 实施例1
[0028] 本发明提出的一种苯乙烯改性醇酸树脂，其原料按重量份包括：端羟基脂肪族超 支化聚酯50份，油酸40份，酒石酸生产废水70份，二甲苯6份，苯乙烯25份，过氧化苯酰 胺1.2份，200#溶剂油30份。
[0029] 本发明还提出的上述苯乙烯改性醇酸树脂的制备方法，包括如下步骤：
[0030] S1、将酒石酸生产废水浓缩至酒石酸的质量浓度为30g/L得到物料A ;
[0031] S2、向反应釜中充入氮气至反应釜中氧气体积含量< 2%，再加入端羟基脂肪族 超支化聚酯、油酸、物料A，升温至215°C，保温2. 5h，