CN101037563A - 一种超枝化聚酯改性涂料用树脂 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种超枝化聚酯改性涂料用树脂，该树脂包括化学改性的超枝化聚酯，丙烯酸树脂，聚氨酯硬化剂，溶剂。与现有技术技术相比，本发明利用化学改性提高超枝化聚酯的相容性，同时保有其特性。
Description
技术领域
本发明涉及一种超枝化聚酯改性树脂，丙烯酸树脂，聚氨酯硬化剂，为主的涂料。
背景技术
丙烯酸树脂广泛的使用在涂料配方中，丙烯酸树脂由于结构关系，一般在韧性方面的表现较聚酯差，而纯聚酯树脂在强度硬度又不如丙烯酸树脂，聚酯改性丙烯酸树脂，主要是利用聚酯树脂的特性补强丙烯酸树脂的性能，主要是改善丙烯酸树脂的一些缺点，因此聚酯改性丙烯酸树脂，是一种常见的方法，传统的聚酯改性，对丙烯酸树脂有一些副作用，例如硬化时间明显变长，硬度下降等。
超枝化聚酯是很特别的聚酯结构，其结构上有非常高的OH值与较高的分子量，以BOLTORN H2O为例，2000的分子量有高达500的OH值，这在一般聚酯是无法达到的，但这样的结构有一个问题，由于其极高的OH值，使的其极性非常高，相容性并不好，因此不适合直接使用于丙烯酸树脂改性。
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不足之处而提供的一种增加相容性，保留超枝化聚酯特性的超枝化聚酯改性涂料用树脂。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种超枝化聚酯改性涂料用树脂，其特征在于，该树脂包括化学改性的超枝化聚酯，丙烯酸树脂，聚氨酯硬化剂，溶剂。
所述的树脂各组分重量份包括化学改性的超枝化聚酯6.3～8.3，丙烯酸树脂26.0～35.0，聚氨酯硬化剂11.8～14.8，溶剂48.7～53.7。
所述的超枝化聚酯以有机酸改性，包括C4～C18不同碳链长度与不同分支化程度的有机酸。
所述的有机酸包括马来酸酐，苯酐，氢化苯酐，四氢苯酐。
所述的超枝化聚酯是由多元酸跟多元醇在催化剂的作用下，在160-250℃间进行脱水反应合成的。
所述的多元酸包括己二酸，间苯二甲酸，对苯二甲酸，或是以酸酐型式的苯酐，羧基苯酐；所述的多元醇包括丁二醇，己二醇，三羟甲基丙烷，季戊四醇，还有同时具有羧基与羟基的单体，二羟甲基丙酸，二羟甲基丁酸。
所述的超枝化聚酯包括瑞士Perstorp公司的BOLTORN系列产品，其分子量介于2000到6000之间，OH值约450，产品外观为固体。
所述的丙烯酸树脂是广泛使用的涂料树脂，包括德谦公司Hypeomer系列，德国拜耳公司，德国巴斯夫公司，澳洲NUPLEX公司Setalux系列。
所述的聚氨酯硬化剂为异氰酸酯的低聚物，包括德国拜耳公司的Desmodur系列产品，德国巴斯夫公司的Basonte系列产品。
与现有技术相比，本发明使用长碳链的化合物，对超枝化聚酯进行化学改性，一方面增加相容性，一方面保留超枝化聚酯的特性。
具体实施方式
聚酯树脂的合成，主要是由多元酸跟多元醇进行脱水反应而得，常见的多元酸有己二酸，间苯二甲酸，对苯二甲酸，或是以酸酐型式的苯酐，羧基苯酐，常见的多元醇有丁二醇，己二醇，三羟甲基丙烷，季戊四醇。还有同时具有羧基与羟基的单体，二羟甲基丙酸，二羟甲基丁酸，一般可以配合催化剂在160-250℃间，进行脱水反应，合成聚酯树脂。
商业化的超枝化聚酯，主要由A2B的二羟甲基丙酸单体合成而得，瑞士Perstorp公司的BOLTORN系列产品，其分子量介于2000到6000之间，OH值约450，产品外观大部份为固体，一般的溶剂无法溶解。
利用超枝化聚酯具有大量羟基的特性，与单元酸进行脱水反应，将长碳链經由化学改性导入超枝化聚酯的分子中，稍微降低超枝化聚酯的极性，同时长碳链本身会增加对溶剂与其他树脂的相性，本发明著重在利用化学改性提高超枝化聚酯的相容性，同时保有其特性。
丙烯酸树脂是广泛使用的涂料树脂，商业化产品非常多，如德谦公司Hypeomer系列，德国拜耳公司，德国巴斯夫公司，澳洲NUPLEX公司Setalux系列聚氨酯硬化剂，一般指异氰酸酯的低聚物，如德国拜耳公司的Desmodur系列产品，德国巴斯夫公司的Basonte系列产品。
下面结合具体实施例，对本发明作进一步说明。
实施例1
超支化聚酯化学改性
使用机械搅拌的1000ml玻璃反应器，反应器连接油水分离器与冷凝器，装上温控装置，利用电子控制加热器加热，并通入氮气，以电动机械搅拌机搅拌，加入40.0克二甲苯、191.1克辛酸、0.4克fascat4100，温度升到90℃，慢慢投入583.8克超支化聚酯BOLTORN H2O，待所有固体都熔融后，加热至140℃，开始脱水，逐步加热至220℃，至酸价小于5，加入150.0克醋酸丁酯，所得产物：聚酯A。
比较例1
聚酯合成
使用机械搅拌的1000ml玻璃反应器，反应器连接油水分离器与冷凝器，装上温控装置，利用电子控制加热器加热，并通入氮气，以电动机械搅拌机搅拌，加入40.0克二甲苯、451.35己二醇，186.15己二酸，148.16间苯二甲酸，37.49属来酸酐，加热至140℃，开始脱水，逐步加热至220℃，至酸价小于5，加入130.0克醋酸丁酯，所得产物：聚酯B。
实施例2
聚酯改性丙烯酸树脂涂料
分别将聚酯A与聚酯B配合羟基丙烯酸树脂，聚氨酯硬化剂，配制成涂料，涂布于铁性试片上，80℃热干燥1小时，干膜20-25微米，测钟摆硬度，铅笔硬度，比较两组的差异，由结果可以看出超分枝结构的聚酯A，聚酯B的硬度明显较一般聚酯好。实施例2的四种配方如下：
| 实施例2-1 | 实施例2-2 | 实施例2-3 | 实施例2-4 | |
| 丙烯酸树脂FX-2970A | 31.0 | 26.0 | 31.0 | 35.0 |
| 聚酯A | 7.3 | 8.3 | ||
| 聚酯B | 7.3 | 6.3 |
| BasonteHI-100 | 12.8 | 14.8 | 12.8 | 11.8 |
| 溶剂 | 50.7 | 53.7 | 50.7 | 48.7 |
| 膜厚 | 22.1 | 22.1 | 20.5 | 20.5 |
| 钟摆硬度 | 207.2 | 207.2 | 107.8 | 107.8 |
| 铅笔硬度 | HB | HB | 2B | 2B |
Claims (9)
1.一种超枝化聚酯改性涂料用树脂，其特征在于，该树脂包括化学改性的超枝化聚酯，丙烯酸树脂，聚氨酯硬化剂，溶剂。
2.根据权利要求1所述的一种超枝化聚酯改性涂料用树脂，其特征在于，所述的树脂各组分重量份包括化学改性的超枝化聚酯6.3～8.3，丙烯酸树脂26.0～35.0，聚氨酯硬化剂11.8～14.8，溶剂48.7～53.7。
3.根据权利要求1或2所述的一种超枝化聚酯改性涂料用树脂，其特征在于，所述的超枝化聚酯以有机酸改性，包括C4～C18不同碳链长度与不同分支化程度的有机酸。
4.根据权利要求3所述的一种超枝化聚酯改性涂料用树脂，其特征在于，所述的有机酸包括马来酸酐，苯酐，氢化苯酐，四氢苯酐。
5.根据权利要求1或2所述的一种超枝化聚酯改性涂料用树脂，其特征在于，所述的超枝化聚酯是由多元酸跟多元醇在催化剂的作用下，在160-250℃间进行脱水反应合成的。
6.根据权利要求5所述的一种超枝化聚酯改性涂料用树脂，其特征在于，所述的多元酸包括己二酸，间苯二甲酸，对苯二甲酸，或是以酸酐型式的苯酐，羧基苯酐；所述的多元醇包括丁二醇，己二醇，三羟甲基丙烷，季戊四醇，还有同时具有羧基与羟基的单体，二羟甲基丙酸，二羟甲基丁酸。
7.根据权利要求5所述的一种超枝化聚酯改性涂料用树脂，其特征在于，所述的超枝化聚酯包括瑞士Perstorp公司的BOLTORN系列产品，其分子量介于2000到6000之间，OH值约450，产品外观为固体。
8.根据权利要求1或2所述的一种超枝化聚酯改性涂料用树脂，其特征在于，所述的丙烯酸树脂是广泛使用的涂料树脂，包括德谦公司Hypeomer系列，德国拜耳公司，德国巴斯夫公司，澳洲NUPLEX公司Setalux系列。
9.根据权利要求1或2所述的一种超枝化聚酯改性涂料用树脂，其特征在于，所述的聚氨酯硬化剂为异氰酸酯的低聚物，包括德国拜耳公司的Desmodur系列产品，德国巴斯夫公司的Basonte系列产品。
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