本发明涉及聚酯水分散体系，具体涉及一种作为汽车中涂漆的聚酯水分散体及其制备方法。
背景技术：
涂料是汽车装饰不可或缺的一部分。汽车是密闭空间，为了汽车内部环境更为健康，人们开发出了对人体伤害很小的水性涂料。传统水性涂料是采用乳化剂促使有机物溶解在水中，有机物和水分子各自抱团组成大液滴颗粒，然后通过乳化剂连接，这种涂料粘度小，有机物和无机物之间的作用力小，干透后结成的皮薄，韧性低，在使用过程中易发生起皮和开裂，所以需要提供一种新的水溶体涂料。
技术实现要素：
针对现有技术的不足，本发明提供了一种作为汽车中涂漆的聚酯水分散体及其制备方法，该工艺中将亲水基团通过化学反应键合在聚丙烯酸树脂高分子上，再利用醇羟基和水能形成氢键，牢牢锁住水分子，实现分散。
本发明提供了一种作为汽车中涂漆的聚酯水分散体，所述聚酯水分散体由以下重量份数组分组成，5-10份改性聚丙烯酸和1-3份水。
优选地，上述聚酯水分散体由以下重量份数组分组成，6-9份改性聚丙烯酸和1-2份水。
优选地，上述聚酯水分散体由以下重量份数组分组成，8份改性聚丙烯酸和2份水。
其中，上述作为汽车中涂漆的聚酯水分散体的制备方法包括如下步骤，
(1)将丙烯酸叔丁酯、蒸馏水、氢氧化钠和乳化剂放入四口烧瓶中，然后再四口烧瓶中分别安装温度计、搅拌器、回流冷凝管，保留一口用木塞塞住用作加料管；所述丙烯酸叔丁酯、蒸馏水、氢氧化钠和乳化剂质量比为50-60:20-30:10-15:5-8；
(2)开启搅拌器，保持混合液在室温下水解、乳化1.5h；
(3)向步骤(2)中的乳液中加入过硫酸钾，保持搅拌和回流20-30min；
(4)向步骤(3)中的混合溶液中再次加入过硫酸钾，同时加入乳化剂，保持搅拌和回流2-3h，得到聚丙烯酸乳液；
(5)将步骤(4)中制备的聚丙烯酸过滤、洗涤、烘干，得到聚丙烯酸高分子固体备用；
(6)将步骤(5)中制备的聚丙烯酸固体溶解到丁二醇和叔二醇中，加入so42-tio2-sno2，反应温度为65℃，反应时间为100-150min，即可得到接枝丁二醇和叔二醇的改性聚丙烯酸乳液；所述聚丙烯酸固体与丁二醇、叔二醇的质量比为5:1:1。
优选地，上述步骤(3)四口烧瓶中混合溶液温度为83-88℃。
优选地，上述步骤(3)中过硫酸钾和乳液质量比为1:11。
优选地，上述步骤(4)中第二次加入过硫酸钾与混合液质量比为1:21，乳化剂与混合液质量比为1:15。
本发明的有益效果为：
本发明中利用二元醇能够一个醇羟基与羧酸酯化，另一个醇羟基能够与一个水分子之间通过氢键混合，在聚丙烯酸树脂上面接枝大量二元醇。利用醇羟基键合水分子，提高聚丙烯酸树脂大分子的水溶性。改性后的聚丙烯酸树脂与水分子无需借助乳化剂即可实现互溶。由于改性丙烯酸树脂大分子与水分子互溶，所以该油漆中改性聚丙烯酸树酯浓度高，干透后仍旧含有大量与醇羟基构成氢键的水分子，所以漆膜厚度大，韧性足，不易起泡和开裂。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
本发明提供了一种作为汽车中涂漆的聚酯水分散体，所述聚酯水分散体由以下重量份数组分组成，5-10份改性聚丙烯酸和1-3份水。
其中，作为汽车中涂漆的聚酯水分散体的制备方法包括如下步骤，
(1)将丙烯酸叔丁酯、蒸馏水、氢氧化钠和乳化剂放入四口烧瓶中，然后再四口烧瓶中分别安装温度计、搅拌器、回流冷凝管，保留一口用木塞塞住用作加料管；所述丙烯酸叔丁酯、蒸馏水、氢氧化钠和乳化剂质量比为50:20:10:5；
(2)开启搅拌器，保持混合液在室温下水解、乳化1.5h；
(3)向步骤(2)中的乳液中加入过硫酸钾，过硫酸钾和乳液质量比为1:11；保持四口烧瓶内部溶液的温度为83-88℃；保持搅拌和回流20-30min；
(4)向步骤(3)中的混合溶液中再次加入过硫酸钾，过硫酸钾与混合液质量比为1:21；同时加入乳化剂，乳化剂与混合液质量比为1:15；保持搅拌和回流2-3h，得到聚丙烯酸乳液；
(5)将步骤(4)中制备的聚丙烯酸过滤、洗涤、烘干，得到聚丙烯酸高分子固体备用；
(6)将步骤(5)中制备的聚丙烯酸固体溶解到丁二醇和叔二醇中，加入so42-tio2-sno2，反应温度为65℃，反应时间为100-150min，即可得到接枝丁二醇和叔二醇的改性聚丙烯酸乳液；所述聚丙烯酸固体与丁二醇、叔二醇的质量比为5:1:1；将改性聚丙烯酸乳液过滤、洗涤和干燥，得到改性聚丙烯酸固体颗粒；
(7)将步骤(6)得到的改性聚丙烯酸固体颗粒与水混合，搅拌均匀即可得到聚酯水分散体。
实施例2：
本发明提供了一种作为汽车中涂漆的聚酯水分散体，所述聚酯水分散体由以下重量份数组分组成，5-10份改性聚丙烯酸和1-3份水。
其中，作为汽车中涂漆的聚酯水分散体的制备方法包括如下步骤，
(1)将丙烯酸叔丁酯、蒸馏水、氢氧化钠和乳化剂放入四口烧瓶中，然后再四口烧瓶中分别安装温度计、搅拌器、回流冷凝管，保留一口用木塞塞住用作加料管；所述丙烯酸叔丁酯、蒸馏水、氢氧化钠和乳化剂质量比为60:30:15:8；
(2)开启搅拌器，保持混合液在室温下水解、乳化1.5h；
(3)向步骤(2)中的乳液中加入过硫酸钾，过硫酸钾和乳液质量比为1:11；保持四口烧瓶内部溶液的温度为83-88℃；保持搅拌和回流20-30min；
(4)向步骤(3)中的混合溶液中再次加入过硫酸钾，过硫酸钾与混合液质量比为1:21；同时加入乳化剂，乳化剂与混合液质量比为1:15；保持搅拌和回流2-3h，得到聚丙烯酸乳液；
(5)将步骤(4)中制备的聚丙烯酸过滤、洗涤、烘干，得到聚丙烯酸高分子固体备用；
(6)将步骤(5)中制备的聚丙烯酸固体溶解到丁二醇和叔二醇中，加入so42-tio2-sno2，反应温度为65℃，反应时间为100-150min，即可得到接枝丁二醇和叔二醇的改性聚丙烯酸乳液；所述聚丙烯酸固体与丁二醇、叔二醇的质量比为5:1:1，将改性聚丙烯酸乳液过滤、洗涤和干燥，得到改性聚丙烯酸固体颗粒；
(7)将步骤(6)得到的改性聚丙烯酸固体颗粒与水混合，搅拌均匀即可得到聚酯水分散
实施例3：
本发明提供了一种作为汽车中涂漆的聚酯水分散体，所述聚酯水分散体由以下重量份数组分组成，5-10份改性聚丙烯酸和1-3份水。
其中，作为汽车中涂漆的聚酯水分散体的制备方法包括如下步骤，
(1)将丙烯酸叔丁酯、蒸馏水、氢氧化钠和乳化剂放入四口烧瓶中，然后再四口烧瓶中分别安装温度计、搅拌器、回流冷凝管，保留一口用木塞塞住用作加料管；所述丙烯酸叔丁酯、蒸馏水、氢氧化钠和乳化剂质量比为52:22:11:6；
(2)开启搅拌器，保持混合液在室温下水解、乳化1.5h；
(3)向步骤(2)中的乳液中加入过硫酸钾，过硫酸钾和乳液质量比为1:11；保持四口烧瓶内部溶液的温度为83-88℃；保持搅拌和回流20-30min；
(4)向步骤(3)中的混合溶液中再次加入过硫酸钾，过硫酸钾与混合液质量比为1:21；同时加入乳化剂，乳化剂与混合液质量比为1:15；保持搅拌和回流2-3h，得到聚丙烯酸乳液；
(5)将步骤(4)中制备的聚丙烯酸过滤、洗涤、烘干，得到聚丙烯酸高分子固体备用；
(6)将步骤(5)中制备的聚丙烯酸固体溶解到丁二醇和叔二醇中，加入so42-tio2-sno2，反应温度为65℃，反应时间为100-150min，即可得到接枝丁二醇和叔二醇的改性聚丙烯酸乳液；所述聚丙烯酸固体与丁二醇、叔二醇的质量比为5:1:1，将改性聚丙烯酸乳液过滤、洗涤和干燥，得到改性聚丙烯酸固体颗粒；
(7)将步骤(6)得到的改性聚丙烯酸固体颗粒与水混合，搅拌均匀即可得到聚酯水分散体。
实施例4：
本发明提供了一种作为汽车中涂漆的聚酯水分散体，所述聚酯水分散体由以下重量份数组分组成，5-10份改性聚丙烯酸和1-3份水。
其中，作为汽车中涂漆的聚酯水分散体的制备方法包括如下步骤，
(1)将丙烯酸叔丁酯、蒸馏水、氢氧化钠和乳化剂放入四口烧瓶中，然后再四口烧瓶中分别安装温度计、搅拌器、回流冷凝管，保留一口用木塞塞住用作加料管；所述丙烯酸叔丁酯、蒸馏水、氢氧化钠和乳化剂质量比为54:24:12:7；
(2)开启搅拌器，保持混合液在室温下水解、乳化1.5h；
(3)向步骤(2)中的乳液中加入过硫酸钾，过硫酸钾和乳液质量比为1:11；保持四口烧瓶内部溶液的温度为83-88℃；保持搅拌和回流20-30min；
(4)向步骤(3)中的混合溶液中再次加入过硫酸钾，过硫酸钾与混合液质量比为1:21；同时加入乳化剂，乳化剂与混合液质量比为1:15；保持搅拌和回流2-3h，得到聚丙烯酸乳液；
(5)将步骤(4)中制备的聚丙烯酸过滤、洗涤、烘干，得到聚丙烯酸高分子固体备用；
(6)将步骤(5)中制备的聚丙烯酸固体溶解到丁二醇和叔二醇中，加入so42-tio2-sno2，反应温度为65℃，反应时间为100-150min，即可得到接枝丁二醇和叔二醇的改性聚丙烯酸乳液；所述聚丙烯酸固体与丁二醇、叔二醇的质量比为5:1:1，将改性聚丙烯酸乳液过滤、洗涤和干燥，得到改性聚丙烯酸固体颗粒；
(7)将步骤(6)得到的改性聚丙烯酸固体颗粒与水混合，搅拌均匀即可得到聚酯水分散体。
实施例5：
本发明提供了一种作为汽车中涂漆的聚酯水分散体，所述聚酯水分散体由以下重量份数组分组成，5-10份改性聚丙烯酸和1-3份水。
其中，作为汽车中涂漆的聚酯水分散体的制备方法包括如下步骤，
(1)将丙烯酸叔丁酯、蒸馏水、氢氧化钠和乳化剂放入四口烧瓶中，然后再四口烧瓶中分别安装温度计、搅拌器、回流冷凝管，保留一口用木塞塞住用作加料管；所述丙烯酸叔丁酯、蒸馏水、氢氧化钠和乳化剂质量比为56:26:13:7；
(2)开启搅拌器，保持混合液在室温下水解、乳化1.5h；
(3)向步骤(2)中的乳液中加入过硫酸钾，过硫酸钾和乳液质量比为1:11；保持四口烧瓶内部溶液的温度为83-88℃；保持搅拌和回流20-30min；
(4)向步骤(3)中的混合溶液中再次加入过硫酸钾，过硫酸钾与混合液质量比为1:21；同时加入乳化剂，乳化剂与混合液质量比为1:15；保持搅拌和回流2-3h，得到聚丙烯酸乳液；
(5)将步骤(4)中制备的聚丙烯酸过滤、洗涤、烘干，得到聚丙烯酸高分子固体备用；
(6)将步骤(5)中制备的聚丙烯酸固体溶解到丁二醇和叔二醇中，加入so42-tio2-sno2，反应温度为65℃，反应时间为100-150min，即可得到接枝丁二醇和叔二醇的改性聚丙烯酸乳液；所述聚丙烯酸固体与丁二醇、叔二醇的质量比为5:1:1；将改性聚丙烯酸乳液过滤、洗涤和干燥，得到改性聚丙烯酸固体颗粒；
(7)将步骤(6)得到的改性聚丙烯酸固体颗粒与水混合，搅拌均匀即可得到聚酯水分散体。
将本发明制备的聚酯水分散体与市面上购买的含有乳化剂的油漆(对照组)涂覆在金属表面，测量膜干透后，膜的厚度，如表1所示。由表1可知实施例1-5制备出的漆膜干透后，膜的厚度明显高于市面上购买的含有乳化剂的油漆。
表1本发明提供的实施例1-5和含有乳化剂的油漆膜的厚度
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。