一种用于集装箱的耐盐雾水性聚酯树脂水性涂料及其制备方法与流程

1.本发明涉及耐盐雾水性聚酯树脂涂料制备技术领域，尤其涉及一种用于集装箱的耐盐雾水性聚酯树脂水性涂料及其制备方法。


背景技术：

2.聚酯树脂是由二元醇或二元酸或多元醇和多元酸缩聚而成的高分子化合物的总称，聚酯树脂分为饱和聚酯树脂和不饱和聚酯树脂，不饱和聚酯胶粘剂主要由不饱和聚酯树脂、颜填料、引发剂等助剂组成，胶粘剂粘度小、易润湿、工艺性好，固化后的胶层硬度大、透明性好、光亮度高、可室温加压快速固化、耐热性较好，电性能优良。
3.聚酯树脂在快速固化和耐热性方面表现出色，但是聚酯树脂的耐盐碱性和耐酸性方面则表现不佳，在聚酯树脂运用于涂料方面后，因为其耐酸碱的性能不够明显，故而无法很好的实现保护效果，为此我们提出了一种用于集装箱的耐盐雾水性聚酯树脂水性涂料及其制备方法。


技术实现要素：

4.(一)发明目的
5.为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种用于集装箱的耐盐雾水性聚酯树脂水性涂料及其制备方法，本发明通过聚合反应，实现异丁醇和新戊二醇的分子结构转换，提升了耐盐雾水性聚酯树脂的整体强度，其组成的聚合物具有可塑、成纤、成膜、高弹等重要性能，利用开环反应可以提供一种合成含有双官能团分子，其分子的官能团被几个其他的原子隔开，进而提升了树脂的兼容性。
6.(二)技术方案
7.本发明提供了一种用于集装箱的耐盐雾水性聚酯树脂水性涂料及其制备方法，包括以下重量份的原料组成：聚酯树脂5-30份，均苯三甲酸5-10份，填充物料2-11份，硫酸钡3-10份，流平剂3-12份、月桂酸4-7份、苯酐1-5份、间苯二甲酸三羟甲基丙烷2-7份、己二酸2-8份、次磷酸3-8份、偏苯三酸酐 1-6份、丙二醇甲醚3-12份、异丁醇2-13份、十四烷二酸2-6份、新戊二醇 2-10份、三羟甲基丙烷单三氟乙酸酯2-13份，其中以上分量均为重量份。
8.上述方案中，包括如下重量份的原料组成：聚酯树脂10-20份，均苯三甲酸6-8份，填充物料4-9份，硫酸钡4-7份，流平剂5-10份、月桂酸4-6份、苯酐2-4份、间苯二甲酸三羟甲基丙烷2-5份、己二酸2-6份、次磷酸4-7份、偏苯三酸酐3-5份、丙二醇甲醚5-9份、异丁醇4-9份、十四烷二酸3-5份、新戊二醇3-8份、三羟甲基丙烷单三氟乙酸酯3-8份。
9.上述方案中，包括如下重量份的原料组成：聚酯树脂17份，均苯三甲酸7 份，填充物料5份，硫酸钡6份，流平剂7份、月桂酸5份、苯酐4份、间苯二甲酸三羟甲基丙烷6份、己二酸6份、次磷酸4份、偏苯三酸酐5份、丙二醇甲醚5份、异丁醇5份、十四烷二酸5份、新戊二醇8份、三羟甲基丙烷单三氟乙酸酯5份。
10.上述方案中，所述填充物料的具体成分为碳化硅、高岭土、云母粉、蒙脱土、滑石粉和钛白粉中的任意一种。
11.上述方案中，所述流平剂为异佛尔酮、二丙酮醇和solvesso150中的任意一种。
12.上述方案中，包括如下制备步骤：
13.1)将己二酸和次磷酸通过引流玻璃棒引入曲径烧杯中加热5-7min，随后引入丙二醇甲醚，组成酸醚混合溶液，随后将聚酯树脂、苯酐、偏苯三酸酐加入反应釜中，使用搅拌玻璃棒搅拌均匀，在30-40min反应区间滴加酸醚混合溶液，接着将反应釜升温至60～75℃之后对反应釜进行保温；
14.2)接着将异丁醇和新戊二醇放入到聚合反应器中进行聚合反应60～75min，待至聚合反应器中的反应釜中的环氧量在500～550g/mol时关闭聚合反应器停止反应；
15.3)将均苯三甲酸、月桂酸和十四烷二酸引入烧瓶中，并对烧瓶进行升温至 50～70℃后，对烧瓶进行保温，随后将碳化硅和硫酸钡进行研磨处理直至呈粉末状后倒入烧瓶中进行开环反应；
16.4)再将间苯二甲酸三羟甲基丙烷、三羟甲基丙烷单三氟乙酸酯和90～100℃的沸水放入烧杯中，同时将2)中聚合反应器中的原料与流平剂混合滴加至1) 中的反应釜中，同时将3)烧瓶中的物质同步倒入反应釜中，再使用玻璃棒充分搅拌后，对反应釜进行升温至70～90℃后，自然冷却，随后对反应釜减压脱水，获得耐盐雾水性聚酯树脂。
17.上述方案中，以上所述制备步骤中所用的填充物料具体钛白粉，所述流平剂具体为异佛尔酮。
18.与现有技术相比，本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果：
19.1、本发明通过对异丁醇和新戊二醇和进行聚合反应，实现异丁醇和新戊二醇的分子结构转换，提升了耐盐雾水性聚酯树脂的整体轻度和强度，同时利用聚合反应将异丁醇和新戊二醇的低分子量的单体转化成高分子量，其组成的聚合物具有低分子量单体所不具备的可塑、成纤、成膜、高弹等重要性能。
20.2、通过对均苯三甲酸、月桂酸、十四烷二酸、填充物料和硫酸钡加入沸水的方式进行开环反应，而在开环反应的产物中，被断裂的化学键的每一端原子上都带有官能团，这样，开环反应可以提供一种合成含有双官能团分子的途径，其分子的官能团被几个其他的原子隔开，同时提升了树脂的兼容性。
21.3、最后，本发明提出的耐盐雾水性聚酯树脂具有耐盐碱的性能和耐酸的特性，具有对彩钢板等材料的保护意义。
22.综上所述，本发明通过聚合反应，实现异丁醇和新戊二醇的分子结构转换，提升了耐盐雾水性聚酯树脂的整体强度，其组成的聚合物具有可塑、成纤、成膜、高弹等重要性能，利用开环反应可以提供一种合成含有双官能团分子，其分子的官能团被几个其他的原子隔开，进而提升了树脂的兼容性。
具体实施方式
23.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
24.实施例1
25.本发明提出的一种用于集装箱的耐盐雾水性聚酯树脂水性涂料及其制备方法，按重量计，有如下的原料组成：聚酯树脂10份，均苯三甲酸7份，填充物料7份，硫酸钡10份，流平剂8份、月桂酸6份、苯酐3份、间苯二甲酸三羟甲基丙烷5份、己二酸6份、次磷酸8份、偏苯三酸酐5份、丙二醇甲醚10份、异丁醇5份、十四烷二酸5份、新戊二醇3份、三羟甲基丙烷单三氟乙酸酯2 份。
26.其中填充物料的具体成分为碳化硅，流平剂为异佛尔酮；
27.以上所述的耐盐雾水性聚酯树脂涂料制备工艺，包括如下的制备流程：
28.1)将己二酸6份和次磷酸8份通过引流玻璃棒引入曲径烧杯中加热5-7min，随后引入丙二醇甲醚10份，组成酸醚混合溶液，随后将聚酯树脂10份、苯酐 3份、偏苯三酸酐5份加入反应釜中，使用搅拌玻璃棒搅拌均匀，在30-40min 反应区间滴加酸醚混合溶液，接着将反应釜升温至60～75℃之后对反应釜进行保温；
29.2)接着将异丁醇5份和新戊二醇3份放入到聚合反应器中进行聚合反应 60～75min，待至聚合反应器中的反应釜中的环氧量在500～550g/mol时关闭聚合反应器停止反应；
30.3)将均苯三甲酸7份、月桂酸6份和十四烷二酸5份引入烧瓶中，并对烧瓶进行升温至50～70℃后，对烧瓶进行保温，随后将填充物料7份和硫酸钡10 份进行研磨处理直至呈粉末状后倒入烧瓶中进行开环反应；
31.4)再将间苯二甲酸三羟甲基丙烷5份、三羟甲基丙烷单三氟乙酸酯2份和 90～100℃的沸水放入烧杯中，同时将2)中聚合反应器中的原料与流平剂8份混合滴加至1)中的反应釜中，同时将3)烧瓶中的物质和4)中的烧杯物质同步倒入反应釜中，再使用玻璃棒充分搅拌后，对反应釜进行升温至70～90℃后，自然冷却，随后对反应釜减压脱水，获得耐盐雾水性聚酯树脂涂料试件1。
32.实施例2
33.配比同实施例1，区别在于原料分量的改变
34.本发明提出的一种用于集装箱的耐盐雾水性聚酯树脂水性涂料及其制备方法，按重量计，有如下的原料组成：聚酯树脂20份，均苯三甲酸6份，填充物料7份，硫酸钡5份，流平剂10份、月桂酸4份、苯酐3份、间苯二甲酸三羟甲基丙烷5份、己二酸2份、次磷酸4份、偏苯三酸酐4份、丙二醇甲醚6份、异丁醇4份、十四烷二酸5份、新戊二醇7份、三羟甲基丙烷单三氟乙酸酯8 份。
35.其中填充物料的具体成分为碳化硅，流平剂为异佛尔酮；
36.以上所述的耐盐雾水性聚酯树脂涂料制备工艺，包括如下的制备流程：
37.1)将己二酸6份和次磷酸8份通过引流玻璃棒引入曲径烧杯中加热5-7min，随后引入丙二醇甲醚10份，组成酸醚混合溶液，随后将聚酯树脂10份、苯酐 3份、偏苯三酸酐5份加入反应釜中，使用搅拌玻璃棒搅拌均匀，在30-40min 反应区间滴加酸醚混合溶液，接着将反应釜升温至60～75℃之后对反应釜进行保温；
38.2)接着将异丁醇5份和新戊二醇3份放入到聚合反应器中进行聚合反应 60～75min，待至聚合反应器中的反应釜中的环氧量在500～550g/mol时关闭聚合反应器停止反应；
39.3)将均苯三甲酸7份、月桂酸6份和十四烷二酸5份引入烧瓶中，并对烧瓶进行升温至50～70℃后，对烧瓶进行保温，随后将填充物料7份和硫酸钡10 份进行研磨处理直至呈粉末状后倒入烧瓶中进行开环反应；
40.4)再将间苯二甲酸三羟甲基丙烷5份、三羟甲基丙烷单三氟乙酸酯2份和 90～100℃的沸水放入烧杯中，同时将2)中聚合反应器中的原料与流平剂8份混合滴加至1)中的反应釜中，同时将3)烧瓶中的物质和4)中的烧杯物质同步倒入反应釜中，再使用玻璃棒充分搅拌后，对反应釜进行升温至70～90℃后，自然冷却，随后对反应釜减压脱水，获得耐盐雾水性聚酯树脂涂料试件2。
41.实施例3
42.配比同实施例1，区别在于原料分量的改变
43.本发明提出的一种用于集装箱的耐盐雾水性聚酯树脂水性涂料及其制备方法，按重量计，有如下的原料组成：聚酯树脂17份，均苯三甲酸7份，填充物料5份，硫酸钡6份，流平剂7份、月桂酸5份、苯酐4份、间苯二甲酸三羟甲基丙烷6份、己二酸6份、次磷酸4份、偏苯三酸酐5份、丙二醇甲醚5份、异丁醇5份、十四烷二酸5份、新戊二醇8份、三羟甲基丙烷单三氟乙酸酯5 份。
44.其中填充物料的具体成分为碳化硅，流平剂为异佛尔酮；
45.以上所述的耐盐雾水性聚酯树脂涂料制备工艺，包括如下的制备流程：
46.1)将己二酸6份和次磷酸4份通过引流玻璃棒引入曲径烧杯中加热5-7min，随后引入丙二醇甲醚5份，组成酸醚混合溶液，随后将聚酯树脂17份、苯酐4 份、偏苯三酸酐5份加入反应釜中，使用搅拌玻璃棒搅拌均匀，在30-40min反应区间滴加酸醚混合溶液，接着将反应釜升温至60～75℃之后对反应釜进行保温；
47.2)接着将异丁醇5份和新戊二醇8份放入到聚合反应器中进行聚合反应 60～75min，待至聚合反应器中的反应釜中的环氧量在500～550g/mol时关闭聚合反应器停止反应；
48.3)将均苯三甲酸7份、月桂酸5份和十四烷二酸5份引入烧瓶中，并对烧瓶进行升温至50～70℃后，对烧瓶进行保温，随后将填充物料5份和硫酸钡6 份进行研磨处理直至呈粉末状后倒入烧瓶中进行开环反应；
49.4)再将间苯二甲酸三羟甲基丙烷6份、三羟甲基丙烷单三氟乙酸酯5份和 90～100℃的沸水放入烧杯中，同时将2)中聚合反应器中的原料与流平剂7份混合滴加至1)中的反应釜中，同时将3)烧瓶中的物质和4)中的烧杯物质同步倒入反应釜中，再使用玻璃棒充分搅拌后，对反应釜进行升温至70～90℃后，自然冷却，随后对反应釜减压脱水，获得耐盐雾水性聚酯树脂涂料试件3。
50.实施例4
51.配比同实施例1，区别在于操作步骤的改变；
52.本发明提出的一种用于集装箱的耐盐雾水性聚酯树脂水性涂料及其制备方法，按重量计，有如下的原料组成：聚酯树脂20份，均苯三甲酸6份，填充物料7份，硫酸钡5份，流平剂10份、月桂酸4份、苯酐3份、间苯二甲酸三羟甲基丙烷5份、己二酸2份、次磷酸4份、偏苯三酸酐4份、丙二醇甲醚6份、异丁醇4份、十四烷二酸5份、新戊二醇7份、三羟甲基丙烷单三氟乙酸酯8 份。
53.其中填充物料的具体成分为钛白粉，流平剂为异佛尔酮；
54.以上所述的耐盐雾水性聚酯树脂涂料制备工艺，包括如下的制备流程：
55.1)将己二酸6份和次磷酸8份通过引流玻璃棒引入曲径烧杯中加热5-7min，随后引入丙二醇甲醚10份，组成酸醚混合溶液，随后将聚酯树脂10份、苯酐 3份、偏苯三酸酐5份加入反应釜中，随后滴加酸醚混合溶液；
56.2)接着将异丁醇5份和新戊二醇3份放入到聚合反应器中进行聚合反应 60～75min；
57.3)将均苯三甲酸7份、月桂酸6份和十四烷二酸5份引入烧瓶中，并对烧瓶进行升温至50～70℃后，随后将填充物料7份和硫酸钡10份进行研磨处理直至呈粉末状后倒入烧瓶；
58.4)再将间苯二甲酸三羟甲基丙烷5份、三羟甲基丙烷单三氟乙酸酯2份和 90～100℃的沸水放入烧杯中，同时将2)中聚合反应器中的原料与流平剂8份混合滴加至1)中的反应釜中，同时将3)烧瓶中的物质和4)中的烧杯物质同步倒入反应釜中，再使用玻璃棒充分搅拌后，对反应釜进行升温至70～90℃后，自然冷却，随后对反应釜减压脱水，获得耐盐雾水性聚酯树脂涂料试件4。
59.试验例
60.将各项目实施例中得到的耐盐雾水性聚酯树脂涂料试件相对应的设定为四个分组，并采取同步实验的方式对四组试件进行耐盐碱和耐酸性的检测；(检测结果见表1～表4)同步实验的具体操作流程如下文所示：将各项目实施例中得到的耐盐雾水性聚酯树脂涂料试件加热升温成流体状，并将树脂涂料溶液与水进行掺和调兑后相对应的涂抹于四块等面积等质量的钢板表面，并将四块钢板放置于酸度为55％的池水中，并记录各组钢板表面涂料的腐蚀程度；并且检测各项目涂料试件的性能。
61.表1
[0062][0063]
从表1中能够看出，实施例1～3中得到的各试件树脂涂料在耐盐碱和耐酸性能数据上均要优于实施例4中的试件树脂涂料，而实施例4中的树脂涂料制备流程在修改后，性能要明显差于其余的试件树脂涂料，同时从各个表格分析得出，本发明提出的耐盐雾水性聚酯树脂涂料具有明显的耐盐碱和耐酸腐蚀的特性，同时具备高等级的iso高附着力等级。
[0064]
应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改。