水分散型聚天门冬氨酸酯树脂、制备方法和水性涂料与流程

本申请涉及水性涂料，尤其是涉及水分散型聚天门冬氨酸酯树脂、制备方法和水性涂料。

背景技术：

1、水性涂料通常是将树脂乳化后分散于水中形成乳液，并加入填料制备而成，由于水的粘度较低、冻点高，而用于制备树脂乳液乳胶粒通常是具备一定分子量聚合物，tg点、熔点都比较高，在室温下呈高粘度液体或固体粉末。在低温和长期放置下，涂料中树脂易发生破裂和沉降，故而用于制备水性涂料的树脂乳液中通常加入有小分子助溶剂如：丙二醇甲醚、丙二醇丁醚、二丙二醇单甲醚等以降低乳胶粒的tg点。

2、但随之使得水性涂料较油性涂料随voc挥发少，但依旧存在有一定量的voc挥发。

技术实现思路

1、为进一步减少水性涂料使用后的voc挥发，更为安全环保，提供了一种0voc水分散型聚天门冬氨酸酯涂料的制备方法。

2、本发明的上述第一个发明目的是通过以下技术方案得以实现的：

3、水分散型聚天门冬氨酸酯树脂制备方法，

4、由聚天门冬氨酸酯与多元醇、亲水单体，通过酯交换法合成；

5、所述多元醇为2-甲基-1,3丙二醇，1,4-丁二醇，1,5-戊二醇、3-甲基-1,5戊二醇，1,6-己二醇，1,4-环己烷二甲醇，1,7-庚二醇，1,8-辛二醇，1,9-壬二醇，1，10-癸二醇，1,12-十二烷二醇，聚乙二醇、聚丙二醇、聚四氢呋喃、聚己内酯多元醇中的一种；

6、所述亲水单体为聚乙二醇单醚，其结构式为

7、

8、聚合度n＝4-40的整数，所述r3为甲基、乙基、正丙基、丁基、正十二烷基、正十八烷基。

9、通过采用上述技术方案，通过酯交换反应将亲水单体与r1、r2基体进行替换，由此显著提升聚天门冬氨酸酯的亲水性，使得聚天门冬氨酸酯在水中分散性更好，乳化的乳化胶粒不易沉降和破乳。

10、可选的，所述r3为甲基。

11、通过采用上述技术方案，r3为甲基时，酯交换反应更易发生，生产收率更高。

12、可选的，所述亲水单体为mpeg400、mpeg450、mpeg500、mpeg550、mpeg600、mpeg650、mpeg700中的一种。

13、通过采用上述技术方案，聚乙二醇单醚相对分子量为400～700时，粘度低、易分散于反应液相中，反应速率快，且产品收率较好。

14、本发明的上述第二个发明目的是通过以下技术方案得以实现的：

15、水分散型聚天门冬氨酸酯树脂，上述的制备方法制备得到。

16、可选的，聚乙二醇单醚亲水单体在水性化聚天门冬氨酸酯树脂中的质量含量为1％-30％。

17、可选的，聚乙二醇单醚亲水单体在水性化聚天门冬氨酸酯树脂中的质量含量为5％-20％。

18、可选的，水分散型聚天门冬氨酸酯树脂平均官能度为2.0-6.0。

19、通过采用上述技术方案，所得的水分散型聚天门冬氨酸酯树脂进行制备的水性涂料，其具有优异的光泽、硬度、耐水性、耐候性和耐溶剂性

20、本发明的上述第三个发明目的是通过以下技术方案得以实现的：0voc水分散型聚天门冬氨酸酯水性涂料，包括上述水分散型聚天门冬氨酸酯树脂、多异氰酸酯、填料和水，且不含小分子助溶剂。

21、通过采用上述技术方案，本申请水性涂料无需添加小分子助溶剂，其即可具备优良的成膜性，涂料在室温下可以正常的干燥铺展成为均匀的涂膜，并且涂膜具有优异的光泽、硬度、耐水性、耐候性和耐溶剂性；使用时可通过加水分散、稀释将涂料产品调整至合适的施工粘度，不需要添加任何助溶剂、成膜助剂，更为环保安全；无惧小分子助溶剂在存储过程中挥发、室温降低等因素，存储时间比普通的水性涂料更长、更稳定。

22、综上所述，本申请至少具备以下有益效果：

23、1.通过酯交换反应将亲水单体与r1、r2基体进行替换，由此显著提升聚天门冬氨酸酯的亲水性，使得聚天门冬氨酸酯在水中分散性更好，乳化的乳化胶粒不易沉降和破乳。

24、2.本申请水性涂料无需添加小分子助溶剂，其即可具备优良的成膜性，涂料在室温下可以正常的干燥铺展成为均匀的涂膜，并且涂膜具有优异的光泽、硬度、耐水性、耐候性和耐溶剂性；使用时可通过加水分散、稀释将涂料产品调整至合适的施工粘度，不需要添加任何助溶剂、成膜助剂，更为环保安全；无惧小分子助溶剂在存储过程中挥发、室温降低等因素，存储时间比普通的水性涂料更长、更稳定。

技术特征：

1.水分散型聚天门冬氨酸酯树脂制备方法，其特征在于：

2.根据权利要求1所述的水分散型聚天门冬氨酸酯树脂制备方法，其特征在于，所述r3为甲基。

3.根据权利要求2所述的水分散型聚天门冬氨酸酯树脂制备方法，其特征在于，所述亲水单体为mpeg400、mpeg450、mpeg500、mpeg550、mpeg600、mpeg650、mpeg700中的一种。

4.水分散型聚天门冬氨酸酯树脂，其特征在于，由权利要求1～3任一项所述的制备方法制备得到。

5.根据权利要求4所述的水分散型聚天门冬氨酸酯树脂，其特征在于，聚乙二醇单醚亲水单体在水性化聚天门冬氨酸酯树脂中的质量含量为1％-30％。

6.根据权利要求5所述的水分散型聚天门冬氨酸酯树脂，其特征在于，聚乙二醇单醚亲水单体在水性化聚天门冬氨酸酯树脂中的质量含量为5％-20％。

7.根据权利要求4所述的水分散型聚天门冬氨酸酯树脂，其特征在于，水分散型聚天门冬氨酸酯树脂平均官能度为2.0-6.0。

8.0voc水分散型聚天门冬氨酸酯水性涂料，其特征在于，包括权利要求4的水分散型聚天门冬氨酸酯树脂、多异氰酸酯、填料和水，且不含小分子助溶剂。

9.0voc水分散型聚天门冬氨酸酯水性涂料，其特征在于，包括权利要求5～7任一项所述的水分散型聚天门冬氨酸酯树脂、多异氰酸酯、填料和水，且不含小分子助溶剂。

技术总结
本申请涉公开了一种水分散型聚天门冬氨酸酯树脂、制备方法和水性涂料，其由聚天门冬氨酸酯与多元醇、亲水单体通过酯交换法合成；多元醇为2‑甲基‑1,3丙二醇，1,4‑丁二醇，1,5‑戊二醇、3‑甲基‑1,5戊二醇、聚乙二醇、聚丙二醇、聚四氢呋喃、聚己内酯多元醇等中的一种；亲水单体其结构式为聚合度n＝4‑40的整数，所述R3为甲基、乙基、正丙基、丁基、正十二烷基、正十八烷基，通过酯交换反应将亲水单体与R1、R2基体进行替换，提升聚天门冬氨酸酯的亲水性，在水中分散性更好，乳化的乳化胶粒不易沉降和破乳，所得水性涂料无需添加小分子助溶剂，其即可具备优良的成膜性和长期稳定性。

技术研发人员：赵粕利,郑如龙,邱小勇,朱龙晖,何飞云,钟发源
受保护的技术使用者：深圳飞扬骏研新材料股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/7