专利名称：一种自干型水性醇酸树脂溶液及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种制备方法，尤其是涉及一种自干型水性醇酸树脂溶液及其制备方法。
背景技术：
由多元醇、多元酸和脂肪酸或油(甘油三脂肪酸酯)缩合聚合而成的油改性聚酯 树脂，可分为干性、半干性和非干性三类，干性醇酸树脂可在空气中自行固化。醇酸树脂是 涂料用骨干树脂，以醇酸树脂为基料的涂料以其综合性能好，原料易得，性价比高成为涂料 行业量大面广的产品。即使是在其它众多的合成树脂涂料大为发展的今天，醇酸树脂的产 量仍占涂料用合成树脂40%以上，随着科技的发展，醇酸树脂涂料的功能和应用领域正在 进一步完善和扩大。目前使用的醇酸树脂涂料大多数是溶剂型涂料，消耗的有机溶剂量在涂料行业中 占首位。随着社会的发展，人们对环保的要求越来越高，降低醇酸树脂中的VOC(挥发性有 机化合物)含量，研制新型的醇酸树脂已成为趋势，其中醇酸树脂的水性化是最受关注的。在设计、合成水溶性醇酸树脂的领域已经有了大量的研究和开发。水性涂料大致 分为三类水溶型、乳胶型和水分散型，其中水溶性醇酸树脂应用前景最好。由于水无毒、无 味、不燃而且廉价，因此，用水作为涂料树脂的溶剂，既可降低生产成本，同时也大大降低生 产和使用中有机溶剂的消耗和排放。但目前已经工业化的水溶性醇酸树脂存在一些明显的 缺点涂膜干燥速度缓慢，硬度低，耐水性、耐腐蚀性差，户外耐候性不佳等，需要通过改性 来满足工业和民用对涂料性能的要求。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种工艺简单、耐水 性较好、附着力较好的自干型水性醇酸树脂溶液及其制备方法。本发明的目的可以通过以下技术方案来实现—种自干型水性醇酸树脂溶液，其特征在于，该树脂溶液包括以下组成和重量 份对苯二甲酸15-25 ；
单元酸5-35 ；
多元醇30-40 ；
松香10-45 ；
减色剂0. 1-0. 3
顺酐10-15 ；
助溶剂6-15。 所述的树脂溶液还包括中和剂，中和剂的用量根据树脂的酸值和树脂量确定，调 整树脂的PH值为7. 5-8.5。
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所述的中和剂选自三乙胺、氨水或乙醇胺中的一种或几种。所述的树脂溶液还包括去离子水，去离子水的加入量由树脂溶液要求的固含量确定。所述的树脂溶液的固含量为30-50g/100g去离子水。所述的单元酸选自豆油脂肪酸、苯甲酸或甲基苯甲酸中的一种或几种。所述的多元醇选自甘油、二甘醇、三甘醇或丙二醇中的一种或几种。所述的助溶剂选自正丁醇、乙二醇单甲醚、乙二醇乙醚或乙二醇丁醚中的一种或 几种。一种自干型水性醇酸树脂溶液的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤(1)将对苯二甲酸15-25重量份、单元酸5_35重量份、多元醇30_40重量份、松香 10-45重量份、减色剂0. 1-0. 3重量份混合后，加热搅拌，在210-23(TC保温l_3h，再升温至 250-260°C，反应过程中馏出酯化水，得到树脂；(2)当树脂的酸值降至15_20mgK0H/g时，将树脂冷却到130_150°C，加入顺酐 10-15重量份，升温至210-230°C，保温反应至树脂的酸值为40-60mgK0H/g ；(3)将上述树脂降温到110_130°C加入助溶剂6_15重量份，继续降温至50_70°C， 加入中和剂，调节树脂的PH值至7. 5-8. 5，搅拌0. 5-lh，加入去离子水，调整树脂的固含量， 即制得自干型水性醇酸树脂溶液。所述的步骤(3)中的固含量为40_50g/100g去离子水。与现有技术相比，本发明以水为稀释剂，有机溶剂用量和排放少；原料易得，工艺 简单；其涂膜不仅具有高光泽、还具有优异的耐水性、耐候性，且附着力、干燥性与溶剂型涂 料相当。
具体实施例方式下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。实施例1(1)将对苯二甲酸20kg、甲基苯甲酸5kg、三甘醇37kg、松香45kg、减色剂0. 2kg加 入反应釜升温，当固体反应物溶化后开启搅拌，在220°C保温2h，再逐步升温至260°C，反应 过程中馏出酯化水，得到树脂溶液；(2)当树脂溶液酸值降至15mgK0H/g时，将溶液冷却到140°C，加入顺酐12kg，升温 至220°C，保温反应至树脂溶液酸值为50mgK0H/g ；(3)将上述溶液降温到120°C加入正丁醇15kg，继续降温至60°C，加入氨水，调节 溶液PH值至8. 0，搅拌0. 5h，加入树脂量1. 4倍的去离子水，制得自干型水性醇酸树脂溶 液，树脂溶液固含量为45g/100g去离子水，溶液外观透明、清澈、色泽为10号色(铁钴比 色)，25°C时代粘度为320秒(涂-4杯)。实施例2(1)将对苯二甲酸21kg、苯甲酸15kg、丙二醇38kg、松香25kg、减色剂0. 2kg加入 反应釜升温，当固体反应物溶化后开启搅拌，在220°C保温2h，再逐步升温至250°C，反应过 程中馏出酯化水，得到树脂溶液；(2)当树脂溶液酸值降至20mgK0H/g时，将溶液冷却到140°C，加入顺酐12kg，升温至220°C，保温反应至树脂溶液酸值为60mgK0H/g ；(3)将上述溶液降温到120°C加入乙二醇乙醚15kg，继续降温至60°C，加入三乙 胺，调节溶液PH值至8. 0，搅拌0. 5h，加入树脂量1. 4倍的去离子水，制得自干型水性醇酸 树脂溶液，树脂溶液固含量为45g/100g去离子水，溶液外观透明、清澈、色泽为9号色(铁 钴比色)，25°C时代粘度为300秒(涂-4杯)。实施例3(1)将对苯二甲酸21kg、苯甲酸32kg、丙二醇32kg、松香10kg、减色剂0. 2kg加入 反应釜升温，当固体反应物溶化后开启搅拌，在220°C保温2h，再逐步升温至250°C，反应过 程中馏出酯化水，得到树脂溶液；(2)当树脂溶液酸值降至20mgK0H/g时，将溶液冷却到140°C，加入顺酐12kg，升温 至220°C，保温反应至树脂溶液酸值为40mgK0H/g ；(3)将上述溶液降温到120°C加入乙二醇甲醚15kg，继续降温至60°C，加入三乙 胺，调节溶液PH值至8. 0，搅拌0. 5h，加入树脂量1. 4倍的去离子水，制得自干型水性醇酸 树脂溶液，树脂溶液固含量为45g/100g去离子水，溶液外观透明、清澈、色泽为8号色(铁 钴比色)，25°C时代粘度为290秒(涂-4杯)。实施例6利用实施例5制备的自干型醇酸树脂制备醇酸瓷漆制备工艺为按照表1中的配 方将醇酸树脂溶液、颜料、催干剂和水混合均勻，用砂磨机研磨2小时即可制得涂料成品。 涂料漆膜性能见表2。表1醇酸瓷漆配方 表2涂料漆膜性能测试 实施例4(1)将对苯二甲酸15kg、豆油脂肪酸5kg、甘油30kg、松香10kg、减色剂0. Ikg加入 反应釜升温，当固体反应物溶化后开启搅拌，在210°C保温lh，再逐步升温至250°C，反应过 程中馏出酯化水，得到树脂溶液；(2)当树脂溶液酸值降至15mgK0H/g时，将溶液冷却到130°C，加入顺酐10kg，升温 至210°C，保温反应至树脂溶液酸值为40mgK0H/g ；(3)将上述溶液降温到110°c加入正丁醇6kg，继续降温至50°C，加入三乙胺，调节 溶液PH值至7. 5，搅拌0. 5h，加入树脂量1. 5倍的去离子水，调整树脂的固含量至40g/100g 去离子水，即制得自干型水性醇酸树脂溶液。实施例5(1)将对苯二甲酸25kg、豆油脂肪酸35kg、二甘醇40kg、松香45kg、减色剂0.3kg 加入反应釜升温，当固体反应物溶化后开启搅拌，在230°C保温3h，再逐步升温至260°C，反 应过程中馏出酯化水，得到树脂溶液；(2)当树脂溶液酸值降至20mgK0H/g时，将溶液冷却到150°C，加入顺酐15kg，升温 至230°C，保温反应至树脂溶液酸值为60mgK0H/g ；(3)将上述溶液降温到130°C加入乙二醇单甲醚15kg，继续降温至70°C，加入氨 水，调节溶液PH值至8. 5，搅拌lh，加入树脂量1. 2倍的去离子水，调整树脂的固含量至 50g/100g去离子水，即制得自干型水性醇酸树脂溶液。
权利要求
一种自干型水性醇酸树脂溶液，其特征在于，该树脂溶液包括以下组成和重量份对苯二甲酸15-25；单元酸5-35；多元醇30-40；松香 10-45；减色剂0.1-0.3；顺酐 10-15；助溶剂6-15。
2.根据权利要求1所述的一种自干型水性醇酸树脂溶液，其特征在于，所述的树脂 溶液还包括中和剂，中和剂的用量根据树脂的酸值和树脂量确定，调整树脂的PH值为 7. 5-8. 5。
3.根据权利要求2所述的一种自干型水性醇酸树脂溶液，其特征在于，所述的中和剂 选自三乙胺、氨水或乙醇胺中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的一种自干型水性醇酸树脂溶液，其特征在于，所述的树脂溶 液还包括去离子水，去离子水的加入量由树脂溶液要求的固含量确定。
5.根据权利要求4所述的一种自干型水性醇酸树脂溶液，其特征在于，所述的树脂溶 液的固含量为30-50g/100g去离子水。
6.根据权利要求1所述的一种自干型水性醇酸树脂溶液，其特征在于，所述的单元酸 选自豆油脂肪酸、苯甲酸或甲基苯甲酸中的一种或几种。
7.根据权利要求1所述的一种自干型水性醇酸树脂溶液，其特征在于，所述的多元醇 选自甘油、二甘醇、三甘醇或丙二醇中的一种或几种。
8.根据权利要求1所述的一种自干型水性醇酸树脂溶液，其特征在于，所述的助溶剂 选自正丁醇、乙二醇单甲醚、乙二醇乙醚或乙二醇丁醚中的一种或几种。
9.一种如权利要求1所述的自干型水性醇酸树脂溶液的制备方法，其特征在于，该方 法包括以下步骤(1)将对苯二甲酸15-25重量份、单元酸5-35重量份、多元醇30-40重量份、松香 10-45重量份、减色剂0. 1-0. 3重量份混合后，加热搅拌，在210-23(TC保温l_3h，再升温至 250-260°C，反应过程中馏出酯化水，得到树脂；(2)当树脂的酸值降至15-20mgK0H/g时，将树脂冷却到130_150°C，加入顺酐10-15重 量份，升温至210-230°C，保温反应至树脂的酸值为40-60mgK0H/g ；(3)将上述树脂降温到110-130°C加入助溶剂6-15重量份，继续降温至50-70°C，加入 中和剂，调节树脂的PH值至7. 5-8. 5，搅拌0. 5-lh，加入去离子水，调整树脂的固含量，即制 得自干型水性醇酸树脂溶液。
10.根据权利要求5所述的一种自干型水性醇酸树脂溶液及其制备方法，其特征在于， 所述的步骤(3)中的固含量为40-50g/100g去离子水。
全文摘要
本发明涉及一种自干型水性醇酸树脂溶液及其制备方法，所述原料包括以下配方(重量份)对苯二甲酸15-25、单元酸5-35、多元醇30-40、松香10-45、减色剂0.1-0.3、顺酐10-15、助溶剂6-15，将对苯二甲酸、单元酸、多元醇、松香、减色剂混合，在210-230℃保温1-3h，馏出酯化水；再将溶液冷却到130-150℃，加入顺酐，升温反应至210-230℃；再降温至110-130℃加入助溶剂，继续降温后加入中和剂，调节pH值，加入去离子水，即得产品。本发明以水为稀释剂，有机溶剂用量和排放少；原料易得，工艺简单；涂膜具有高光泽、优异的耐水性、耐候性，附着力、干燥性与溶剂型涂料相当。
文档编号C08G63/78GK101880379SQ20091005060
公开日2010年11月10日 申请日期2009年5月5日 优先权日2009年5月5日
发明者朱根才, 汪彬, 童天中 申请人:上海炼升化工有限公司