一种水性饱和聚酯树脂分散乳液及其制作方法与流程

文档序号:14888872发布日期:2018-07-07 15:32阅读:1013来源:国知局

本发明涉及一种分散乳液及其制作方法,具体说是一种水性饱和聚酯树脂分散乳液及其制作方法。



背景技术:

汽车产业作为现代化社会的标志性产业,随着中国经济的高速发展,已经成为国民经济的支柱产业。然而,其对环境产生的负面影响也进一步凸显,现在国内汽车行业的车辆喷漆普遍采用低固体分的溶剂型涂料,溶剂型涂料的生产和施工过程都会不可避免的排放大量的有机化合物(voc)和有害空气污染物(haps),这将严重危害人类健康并造成环境污染。因此,在2010年国家颁布的标准gb24409-2009《汽车涂料中有害物质限量》也严格限制了汽车涂料voc的排放量。为了达到环保要求并推动汽车行业的可持续、绿色环保发展,汽车涂料正朝着高固体分、粉末涂料以及水性化方向发展,而其中水性化是最行之有效的途径。溶剂型饱和聚酯氨基烤漆是汽车涂料的主要产品,约占整个汽车涂料用量的60份--70份,其voc含量达125g/l,而水性饱和聚酯氨基烤漆的voc含量只有25g/l,但水性饱和聚酯氨基烤漆现在一直依赖进口。因此,开发水性饱和聚酯氨基烤漆是国内涂料行业的一项当务之急的科研任务。水性饱和聚酯氨基烤漆中,研发水性饱和聚酯树脂是其中关键的技术。

目前水性饱和聚酯树脂分散乳液的存放时间一般在6个月至12个月之间,存放时间一般不长,这导致了水性饱和聚酯树脂分散乳液在产出后需尽快使用,随着时间流逝乳液的效果逐步降低,这导致了生产和使用厂家需对该材料的需要严格控制,增加了企业的管控成本,同时对材料的运输要求也高,而作为化工原料其运输要求,导致该原料的生产或使用成本增加。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题是提供一种voc含量低,储存时间长的水性饱和聚酯树脂分散乳液及其制作方法。

为解决上述技术问题,本发明的技术方案是:一种水性饱和聚酯树脂分散乳液,由以下重量份的原料制成:饱和聚酯树脂:50-60份,非离子乳化剂:0.5-2.5份,阴离子乳化剂:0.5-2.5份,去离子水:40-50份。

作为优选的技术方案,所述一种水性饱和聚酯树脂分散乳液,由以下重量份原料制成:饱和聚酯树脂:55份,非离子乳化剂:1.5份,阴离子乳化剂:1.5份,去离子水:45份。

本发明还提供了上述一种水性饱和聚酯树脂分散乳液的制作方法,包括以下步骤:

步骤一:去离子水的制备,将净水加热至80-90℃,维持该温度然后依次经过多介质过滤器→活性炭过滤器→精密过滤器,将过滤后的水在5-8分钟内将至4-6℃,然后经过反渗透设备处理,处理完成后将获得的去离子水装至紫外线储水箱备用;

步骤二:将饱和聚酯树脂加热到60℃-70℃,投入到安装有搅拌器的分散瓶中,分散瓶放入60℃-70℃的恒温水浴器中,开搅拌,转速控制在100r/min,将非离子乳化剂、阴离子乳化剂投入到分散瓶中,保温30min;

步骤三:然后将加热到60℃-70℃去离子水,以1g/min的速度加入到饱和聚酯树脂中。当去离子水加入50%-60%时,饱和聚酯树脂分散液开始变白,由原来的油包水转相为水包油,继续加入剩余的去离子水,然后在60℃-70℃保温1小时,获得水性饱和聚酯树脂分散液。

作为优选,所述去离子水的电阻值为10万欧姆。

作为优选,所述非离子乳化剂、阴离子乳化剂为英国crod公司生产。

作为优选,所述饱和聚酯树脂的固含率92份。

由于采用了上述技术方案,一种水性饱和聚酯树脂分散乳液,由以下重量份原料制成:饱和聚酯树脂:50-60份,非离子乳化剂:0.5-2.5份,阴离子乳化剂:0.5-2.5份,去离子水:40-50份;本发明具有以下有益效果:

1、水性饱和聚酯树脂分散乳液的voc含量极低。该水性饱和聚酯树脂分散乳液配制的水性饱和聚酯氨基汽车烤漆,采用水作为稀释剂,有效的降低了汽车涂料中voc的含量,使得该水性饱和聚酯氨基汽车烤漆在喷涂过程中无污染无毒害,极大改善了施工环境和汽车厂整个voc的排放量,属于绿色环保产品,每升水性饱和聚酯树脂分散乳液中包含的voc不超过50g/l。

2、分散效果好,水性饱和聚酯树脂分散乳液的分散粒径的范围更小,粒径分布范围变窄,分散粒径为200--1000nm。

3、存放时间长,水性饱和聚酯分散乳液的固体含量提高,减少了水性饱和聚酯树脂分散乳液的溶剂含量,同时增加了该水性饱和聚酯树脂分散乳液,在55℃的保温烘箱里贮存260天的储存的粒径变化的稳定性,在40℃的保温烘箱里贮存480天的储存的粒径变化的稳定性。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步地说明。

实施例1

一种水性饱和聚酯树脂分散乳液,由以下重量份原料制成:饱和聚酯树脂:50份,非离子乳化剂:0.5份,阴离子乳化剂:0.5份,去离子水:40份。

所述去离子水的电阻值为10万欧姆,所述非离子乳化剂、阴离子乳化剂为英国crod公司生产,所述饱和聚酯树脂的固含率92份。

上述一种水性饱和聚酯树脂分散乳液的制作方法,包括以下步骤:

步骤一:去离子水的制备,将净水加热至80℃,维持该温度然后依次经过多介质过滤器→活性炭过滤器→精密过滤器,将过滤后的水在5分钟内将至4℃,然后经过反渗透设备处理,处理完成后将获得的去离子水装至紫外线储水箱备用;

步骤二:将饱和聚酯树脂加热到60℃,投入到安装有搅拌器的分散瓶中,分散瓶放入60℃的恒温水浴器中,开搅拌,转速控制在100r/min,将非离子乳化剂、阴离子乳化剂投入到分散瓶中,保温30min;

步骤三:然后将加热到60℃去离子水,以1g/min的速度加入到饱和聚酯树脂中。当去离子水加入50%时,饱和聚酯树脂分散液开始变白,由原来的油包水转相为水包油,继续加入剩余的去离子水,然后在60℃保温1小时,获得水性饱和聚酯树脂分散液。

将本实例1制作的水性饱和聚酯树脂分散液,进行检测粒径及粒径分布,测试结果如下:

1.粒径:200--1000nm;

2.粒径分布:双峰;

3.在55℃的保温烘箱里贮存260天,粒径为200nm--1000nm;

4.40℃的保温烘箱里贮存480天,粒径为200nm--1000nm;

5.voc含量为40g/l。

实施例2

一种水性饱和聚酯树脂分散乳液,由以下重量份原料制成:饱和聚酯树脂:60份,非离子乳化剂:2.5份,阴离子乳化剂:2.5份,去离子水:50份。

所述去离子水的电阻值为10万欧姆,所述非离子乳化剂、阴离子乳化剂为英国crod公司生产,所述饱和聚酯树脂的固含率92份。

上述一种水性饱和聚酯树脂分散乳液的制作方法,包括以下步骤:

步骤一:去离子水的制备,将净水加热至90℃,维持该温度然后依次经过多介质过滤器→活性炭过滤器→精密过滤器,将过滤后的水在8分钟内将至6℃,然后经过反渗透设备处理,处理完成后将获得的去离子水装至紫外线储水箱备用;

步骤二:将饱和聚酯树脂加热到70℃,投入到安装有搅拌器的分散瓶中,分散瓶放入70℃的恒温水浴器中,开搅拌,转速控制在100r/min,将非离子乳化剂、阴离子乳化剂投入到分散瓶中,保温30min;

步骤三:然后将加热到70℃去离子水,以1g/min的速度加入到饱和聚酯树脂中。当去离子水加入60%时,饱和聚酯树脂分散液开始变白,由原来的油包水转相为水包油,继续加入剩余的去离子水,然后在70℃保温1小时,获得水性饱和聚酯树脂分散液。

将本实例2制作的水性饱和聚酯树脂分散液,进行检测粒径及粒径分布,测试结果如下:

1.粒径:200--500nm

2.粒径分布:单峰

3.在55℃的保温烘箱里贮存250天,粒径为200nm--500nm;

4.在40℃的保温烘箱里贮存440天,粒径为200nm--500nm;

5.voc含量为48g/l。

实施例3

一种水性饱和聚酯树脂分散乳液,由以下重量份原料制成:饱和聚酯树脂:55份,非离子乳化剂:1.5份,阴离子乳化剂:1.5份,去离子水:45份。

所述去离子水的电阻值为10万欧姆,所述非离子乳化剂、阴离子乳化剂为英国crod公司生产,所述饱和聚酯树脂的固含率92份。

上述一种水性饱和聚酯树脂分散乳液的制作方法,包括以下步骤:

步骤一:去离子水的制备,将净水加热至85℃,维持该温度然后依次经过多介质过滤器→活性炭过滤器→精密过滤器,将过滤后的水在6.5分钟内将至5℃,然后经过反渗透设备处理,处理完成后将获得的去离子水装至紫外线储水箱备用;

步骤二:将饱和聚酯树脂加热到65℃,投入到安装有搅拌器的分散瓶中,分散瓶放入65℃的恒温水浴器中,开搅拌,转速控制在100r/min,将非离子乳化剂、阴离子乳化剂投入到分散瓶中,保温30min;

步骤三:然后将加热到65℃去离子水,以1g/min的速度加入到饱和聚酯树脂中。当去离子水加入55%时,饱和聚酯树脂分散液开始变白,由原来的油包水转相为水包油,继续加入剩余的去离子水,然后在65℃保温1小时,获得水性饱和聚酯树脂分散液。

将本实例3制作的水性饱和聚酯树脂分散液,进行检测粒径及粒径分布,测试结果如下:

1.粒径:200--500nm;

2.粒径分布:单峰;

3.在55℃的保温烘箱里贮存266天,粒径为200nm--500nm;

4.在40℃的保温烘箱里贮存500天,粒径为200nm--500nm;

5.voc含量为44g/l。

实施例4

一种水性饱和聚酯树脂分散乳液,由以下重量份原料制成:饱和聚酯树脂:饱和聚酯树脂:52份,非离子乳化剂:1份,阴离子乳化剂:1份,去离子水:43份。

所述去离子水的电阻值为10万欧姆,所述非离子乳化剂、阴离子乳化剂为英国crod公司生产,所述饱和聚酯树脂的固含率92份。

上述一种水性饱和聚酯树脂分散乳液的制作方法,包括以下步骤:

步骤一:去离子水的制备,将净水加热至83℃,维持该温度然后依次经过多介质过滤器→活性炭过滤器→精密过滤器,将过滤后的水在7分钟内将至4℃,然后经过反渗透设备处理,处理完成后将获得的去离子水装至紫外线储水箱备用;

步骤二:将饱和聚酯树脂加热到68℃,投入到安装有搅拌器的分散瓶中,分散瓶放入68℃的恒温水浴器中,开搅拌,转速控制在100r/min,将非离子乳化剂、阴离子乳化剂投入到分散瓶中,保温30min;

步骤三:然后将加热到68℃去离子水,以1g/min的速度加入到饱和聚酯树脂中。当去离子水加入57%时,饱和聚酯树脂分散液开始变白,由原来的油包水转相为水包油,继续加入剩余的去离子水,然后在66℃保温1小时,获得水性饱和聚酯树脂分散液。

将本实例4制作的水性饱和聚酯树脂分散液,进行检测粒径及粒径分布,测试结果如下:

1.粒径:200--500nm;

2.粒径分布:单峰;

3.在55℃的保温烘箱里贮存270天,粒径为200nm--500nm;

4.在40℃的保温烘箱里贮存540天,粒径为200nm--500nm;

5.voc含量为41.6g/l。

以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式,并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员,在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改,均应属于本发明保护的范围。

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