一种可自干/可烘烤两用型耐水解醇酸树脂及其制备方法与流程

本发明属于醇酸树脂制备，具体涉及一种可自干/可烘烤两用型耐水解醇酸树脂及其制备方法。

背景技术：

1、受环保和行业要求，醇酸类涂料逐步由溶剂型转为水性产品，醇酸树脂作为涂料产品的主体在转水性化后其耐水解，光泽，表干实干性，硬度，漆膜耐水性等综合性能大打折扣，并且在实际的应用中，市场上期待“一脂多用”，树脂既能用于自干涂料也能够在烤漆涂料上使用，由于两种类型涂料的使用机理和应用标准不一样，对树脂性能提出了更高的要求。

2、市面上所售的耐水解优异醇酸树脂多为丙烯酸树脂改性醇酸，但反应中存在一定的未接枝丙烯酸树脂成分，影响漆膜的光泽和附着力，尤其是在高湿度条件下，现有的醇酸树脂光泽难以达到20°角大于90度的光泽；而纯醇酸(非改性)树脂面临着长期储存易水解的难题。

技术实现思路

1、针对目前存在的技术问题，本发明提供了一种可自干/可烘烤两用型耐水解醇酸树脂及其制备方法，该树脂为纯醇酸树脂，其优异的润湿性可保证成膜后极佳的光泽，尤其是提高了在高湿度条件下的光泽；该醇酸树脂既能在室温下自干用于醇酸自干漆，具有高光泽，实干硬度高，耐水优异的特点；也能参与氨基树脂的交联反应，用于醇酸烤漆，保持高硬度高光泽的基础上具有优异的柔韧性，即可应用于一般水性金属烤漆，也可应用于水性卷材烤漆；且该醇酸树脂具有优异的耐水解性能，具有优异的储存稳定性。

2、本发明是通过引入特殊单体，该特殊单体以侧链基团的形式枝节到树脂主链上，形成了伞帽结构，保护树脂上的易水解的基团，解决水性醇酸树脂储存不稳定的问题；通过在该特殊单体上引入双键和羟基，使其具备了自干和交联固化的双重作用，因有双键的结构，使得侧链基团参与氧化交联，在提高了自干条件下的交联密度，提高了漆膜的耐水性，同时因侧链的反应性，提高了漆膜在高湿度条件的光泽，使其具有耐水浸泡，表实干快，上硬度快的自干性能；同时该特殊单体带有羟基结构，提高树脂的羟基含量，搭配氨基树脂应用于烤漆，耐mek(丁酮)溶剂擦拭，各项耐性指标优异，拓宽了水性醇酸树脂的应用领域。具体技术方案如下：

3、一种可自干/可烘烤两用型耐水解醇酸树脂，醇酸树脂的分子量为3000-15000，酸值为15-60mgkoh/g，羟值为50-120mgkoh/g，固含量为65-80％，中和度为50-100％。

4、优选地,醇酸树脂固含量为65-75％。

5、优选地，醇酸树脂的制备原料中包括特殊单体，特殊单体的制备方法如下：二羟甲基丙酸与烯丙基甘油醚混合，升温至120-150℃，反应2-5h，得到特殊单体；烯丙基甘油醚为甲基丙烯酸缩水甘油醚、烯丙基-2，3-环氧丙醚、邻二烯丙基双酚a二缩水甘油醚、腰果酚缩水甘油醚、烯丙基含氟缩水甘油醚、乙二醇二缩水甘油醚双甲基丙烯酸酯磷酸酯中的一种；二羟基丙酸与烯丙基甘油醚的物质的量比为1：0.8-1.5。

6、进一步优选地，醇酸树脂的制备原料，按重量份计，包括：多元醇10-30wt％、多元酸10-30wt％、脂肪酸10-20wt％、特殊单体1-15wt％、催化剂0.01-1wt％、中和剂1-5wt％、水性化单体1-5wt％、亲水性溶剂余量。

7、进一步优选地，多元酸为间苯二甲酸、邻苯二甲酸、对苯二甲酸、丁二酸，戊二酸、邻苯二甲酸酐、己二酸、环己烷二甲酸、苯甲酸、二聚酸和顺丁烯二酸酐中的两种或者任一比例几种。

8、进一步优选地，多元醇为二元醇、三元醇、四元醇中的中的一种或任意比例几种。更进一步优选为，丙二醇、丙三醇、甲基丙二醇、环己醇、三羟甲基丙烷、丁二醇、新戊二醇、戊二醇、辛二醇、庚二醇、环己烷二甲醇、季戊四醇、三羟基乙烷中一种或任意比例几种。

9、进一步优选地，水性化单体为苯酐、偏苯三酸酐、四氢苯酐、六氢苯酐、二羟甲基丙酸、间苯二甲磺酸钠、聚乙二醇中的一种或者几种任意比例混合。

10、进一步优选地，脂肪酸为豆油脂肪酸、亚麻油酸、桐油酸、蓖麻油酸、脱水蓖麻油酸、妥尔油酸中一种或任意比例几种。

11、进一步优选地，催化剂为锑系、有机锡类催化剂、次磷酸的一种，所述亲水性溶剂选自乙二醇单丁醚、丙二醇甲醚、丙二醇丁醚、二丙二醇甲醚、二乙二醇丁醚、乙二醇甲醚醋酸酯、乙醇、正丁醇、异丙醇、丁醇中的一种或者几种任意比例混合。

12、进一步优选地，中和剂选自氨水、n,n二甲基乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、三乙胺、1-甲基二乙醇胺、氢氧化钠中的一种。

13、一种可自干/可烘烤两用型耐水解醇酸树脂的制备方法如下：

14、(1)将二羟基丙酸与烯丙基甘油醚混合，升温、反应，得到特殊单体；

15、(2)将多元醇、多元酸、特殊单体和脂肪酸投入到反应器中缓慢升温，升温至100-120℃时，将催化剂投入到反应器中，缓慢升温130-150℃，保温1-1.5h；

16、(3)继续升温，每小时升温5-10℃，直至210-240℃，保温反应，观察反应出水量，在出水量88-93％，开始测量酸值，在酸值小于5-20mgkoh/g后降温至150-160℃；

17、(4)然后加入水性化单体，反应0.5-1h，后降温至60-80℃；

18、(5)加入亲水性溶剂、中和剂，充分搅拌均匀，即得到醇酸树脂。

19、本发明的制备方法简单、用时短、工艺安全，本发明合成的醇酸树中引入特殊单体后，在50℃恒温箱中储存12个月无异常。

20、本发明的醇酸树脂既能在室温下自干用于醇酸自干漆，具有高光泽，实干硬度高，耐水优异的特点；也能参与氨基树脂的交联反应，用于醇酸烤漆，保持高硬度高光泽的基础上具有优异的柔韧性，即可应用于一般水性金属烤漆，也可应用于水性卷材烤漆。

21、本发明中引入特殊的单体，接枝到树脂的侧链上，使得该树脂的耐水解性能优异，具有优异的储存稳定性，解决了水性纯醇酸树脂(非丙烯酸改性醇酸树脂)普遍存在的耐水解差，应用困难的问题。本发明中的特殊单体因有双键的结构，使得侧链基团参与氧化交联，在提高了自干条件下的交联密度，提高了漆膜的耐水性，同时因侧链的反应性，提高了漆膜在高湿度条件的光泽；同时该特殊单体带有羟基结构，提高树脂的羟基含量，搭配氨基树脂应用于烤漆，各项耐性指标优异，拓宽了水性醇酸树脂的应用领域。本发明提供的一种可自干/可烘烤两用型耐水解醇酸树脂，作为一款水性用醇酸树脂，有效降低了涂料中的溶剂使用量，降低voc排放，安全环保。

22、本发明提供的一种可自干/可烘烤两用型耐水解醇酸树脂及其制备方法，该树脂为纯醇酸树脂提高了在高湿度条件下的光泽，具有优异的耐水解性能，具有优异的储存稳定性。该醇酸树脂既能在室温下自干用于醇酸自干漆，具有高光泽，实干硬度高，耐水优异的特点；也能参与氨基树脂的交联反应，用于醇酸烤漆，保持高硬度高光泽的基础上具有优异的柔韧性，即可应用于一般水性金属烤漆，也可应用于水性卷材烤漆，该纯醇酸树脂各项耐性指标优异，拓宽了水性醇酸树脂的应用领域，有效降低了涂料中的溶剂使用量，降低voc排放，安全环保。