专利名称：扩链法制备水性聚酯树脂的方法
技术领域：
本发明涉及一种水性聚酯树脂制备的方法，特别是一种扩链法制备水性聚酯树脂 的方法。
背景技术：
21世纪涂料发展的方向之一是环保型涂料，即低污染或无污染涂料。环保型涂料 包括高固体分及无溶剂涂料、水性涂料、粉末涂料和辐射固化涂料4大类型。其中水 性涂料不需要特殊的施工设备,适用范围广，是发展的重中之重。水性聚酯涂料是一类 具有代表性的水性涂料，广泛用于金属和木器表面的保护和装饰,具有光泽高、附着力 强、丰满度高、耐冲击性优良等特点。传统的聚酯水性化是利用苯酐、顺酐、偏苯三 酸酐等进行接枝反应引入亲水性基团，该方法是在相对分子量较高的树脂上进行接 枝，由于树脂分子量较高，体系粘度大，反应较难控制。
发明内容
本发明的目的在于提供一种扩链法制备水性聚酯树脂的方法。 为达到上述目的，本发明采用如下技术方案 一种扩链法制备水性聚酯树脂的方法，其特征在于该方法包括以下步骤
a) 将20 40%的多元醇，10 15%的二元醇与45 65%的二元酸按重量百分比 混合后，在惰性气体气氛下，180。C反应3小时，再在230 240'C反应4小时，得到 端羟基的聚酯树脂预聚物；
b) 将上述的预聚物冷却至110°C，加入用异戊酮或环己酮溶解的扩链剂均苯四 酐；扩链剂用量为预聚物重量的10 15%。在11(TC下反应4小时后，真空脱去异戊 酮或环己酮，得到扩链产物；
c) 在上述的扩链产物中，加入该扩链产物重量的25 35%的乙二醇丁醚或丙二 醇丁醚和8 12%的三乙胺后，按去离子水扩链产物=4 2: 1的重量比加入去离 子水搅拌均匀，得到固含量为20 60%的水性聚酯树脂。
上述的多元醇为季戊四醇、三羟甲基丙烷或甘油；所述的二元醇为新戊二醇、丙 二醇或乙二醇；所述的二元酸为邻苯二甲酸酐或己二酸。
与现有技术相比，本发明方法具有以下突出的实质性特点和显著优点本发明采
用均苯四酐作为扩链剂，在较低分子量聚酯树脂进行扩链反应的同时引入亲水性基 团，反应所用聚酯分子量小，体系粘度小，反应容易控制，具有独特优势。该方法操 作方便，产品性能优异，适合工业化生产。 具体的实施方式
实施例一在装有温度计、分水器、机械搅拌的三口烧瓶中加入16.3g的乙二醇， 6.9g甘油，37g邻苯二甲酸酐；在通N2条件下加热至180。C反应3小时；然后逐渐升 温到230 240'C，继续反应4小时，待酸值降到8以下时，降温至ll(TC，加入用 8ml异戊酮溶解的4.7g均苯四酐。反应4小时后，在1.3Xl(^ 2.0Xl(^Pa下除去异 戊酮。降温至70°C，加入20g乙二醇丁醚和4.53g三乙胺搅拌5分钟，边搅拌边加入 100ml去离子水，得到固含量约为35°/。的水性聚酯树脂。
实施例二在装有温度计、分水器、机械搅拌的三口烧瓶中加入20g丙二醇，10.1g 三羟甲基丙垸，36g邻苯二甲酸酐；在通N2条件下加热至180。C反应3小时；然后逐 渐升温到230 240。C，继续反应4小时，待酸值降到8以下时，降温至ll(TC，加入 4g用8ml异戊酮溶解的均苯四酐。反应4个小时，在1.3Xl()S 2.0X10Spa下除去异 戊酮。降温至7(TC，加入15g丙二醇丁醚和4.53g三乙胺搅拌5分钟，边搅拌边加入 144ml去离子水，得到固含量约为20%的水性聚酯树脂。
实施例三在装有温度计、分水器、机械搅拌的三口烧瓶中加入21.8g新戊二醇， 8.1g三羟甲基丙垸，29.6g邻苯二甲酸酐；在通N2条件下加热至180 。C反应3小B寸； 然后逐渐升温到230 240°C，继续反应4小时，待酸值降到8以下时，降温至110 °C,加入用10ml环己酮溶解6.23g均苯四酐。反应4小时后，在1.3X 103 2.0X 103Pa 下除去环己酮，降温至70'C，加入25g乙二醇丁醚和4.53g三乙胺搅拌5分钟，边搅 拌边加入68ml的去离子水，即得固含量约为40%的水性聚酯树脂。
实施例四在装有温度计、分水器、机械搅拌的三口烧瓶中加入20g丙二醇，10.1g 季戊四醇，37g邻苯二甲酸酐；在通N2条件下加热至180'C反应3小时；然后逐渐升 温到230 240'C，继续反应4小时，酸值降到8以下后，降温至ll(TC，加入用8ml 异戊酮溶解的4g均苯四酐。反应4个小时，在1.3Xl()S 2.0Xl(^Pa下除去环己酮， 加入14g丙二醇丁醚和4.53g三乙胺搅拌5分钟，边搅拌边加入32ml去离子水，即 得固含量约为60%的水性聚酯树脂。
权利要求
1.一种扩链法制备水性聚酯树脂的方法，其特征在于该方法包括以下步骤a)将20～40％的多元醇，10～15％的二元醇与45～65％的二元酸按重量百分比混合后，在惰性气体气氛下，180℃反应3小时，再在230～240℃反应4小时，得到端羟基的聚酯树脂预聚物；b)将上述的预聚物冷却至110℃，加入用异戊酮或环己酮溶解的扩链剂均苯四酐；扩链剂用量为预聚物重量的10～15％。在110℃下反应4小时后，真空脱去异戊酮或环己酮，得到扩链产物；c)在上述的扩链产物中，加入该扩链产物重量的25～35％的乙二醇丁醚或丙二醇丁醚和8～12％的三乙胺后，按去离子水∶扩链产物＝4～2∶1的重量比加入去离子水搅拌均匀，得到固含量为20～60％的水性聚酯树脂。
2. 根据权利要求1所述的扩链法制备水性聚酯树脂的方法，其特征在于所述的多元 醇为季戊四醇、三羟甲基丙烷或甘油；所述的二元醇为新戊二醇、丙二醇或乙二 醇；所述的二元酸为邻苯二甲酸酐或己二酸。
全文摘要
本发明涉及一种扩链法制备水性聚酯树脂的方法。该方法包括以下步骤首先将多元醇、二元醇与二元酸按重量百分比混合后，惰性气氛下，180℃反应3小时，再在230～240℃反应4小时，得到聚酯树脂预聚物；将预聚物冷却至110℃，加入扩链剂均苯四酐；在110℃下反应4小时后，得到扩链产物；然后在上述的扩链产物中，加入乙二醇丁醚或丙二醇丁醚和三乙胺后，加入去离子水搅拌均匀，得到固含量为20～60％的水性聚酯树脂。本发明采用均苯四酐作为扩链剂，在较低分子量聚酯树脂进行扩链反应的同时引入亲水性基团，反应所用聚酯分子量小，体系粘度小，反应容易控制，具有独特优势。该方法操作方便，产品性能优异，适合工业化生产。
文档编号C08G63/00GK101173037SQ200710045920
公开日2008年5月7日 申请日期2007年9月13日 优先权日2007年9月13日
发明者史爱华, 吴亚男, 王小芬, 胡和丰, 龚德昌 申请人:上海大学