CN101148497A - 自干型水溶性醇酸树脂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自干型水溶性醇酸树脂，其含有：亚麻油脂肪酸、三羟甲基丙烷、新戊二醇、间苯二甲酸、顺酐、偏苯三酸酐、三乙胺、助溶剂、催干剂和流平剂；其制备方法为：(1)将亚麻油脂肪酸、三羟甲基丙烷、新戊二醇、间苯二甲酸加热搅拌并通入惰性气体，于230～235℃保温反应，馏出酯化水；(2)当树脂酸值为10mgKOH/g以下，冷却至170℃，加入顺酐、偏苯三酸酐，于170℃保温反应至树脂的酸值为40～60mgKOH/g；(3)冷却至160℃加入助溶剂乙二醇单丁醚，于100℃以下加入于仲丁醇，90℃以下加入中和剂三乙胺，搅拌0.5小时，将树脂的pH值调整为7.5～8.5，加入纯净水，于40℃加入催干剂，流平剂，得到透明、均匀的树脂；本发明具有有机溶剂排放少，漆膜性能优良的特点。

Description

自干型水溶性醇酸树脂及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种自干型水溶性醇酸树脂及其制备方法，应用于维修及工业涂料领域。

背景技术

水溶性醇酸涂料是目前发展迅速的一类新型低污染、省能源、省资源涂料，随着各国环保意识的增强，以及石油化工产品和能源的短缺，水溶性醇酸涂料日益受到人们的重视。现有技术采用中长油度脂肪酸、甘油和苯酐合成水溶性醇酸树脂，具有成本低廉，涂膜性能良好等优点，但由于漆膜硬度低、干燥速度慢，耐水性差等缺陷，限制其广泛应用。

发明内容

本发明目的是：为克服现有技术的不足，提供一种自干型水溶性醇酸树脂及其制备方法，本发明的水溶性醇酸树脂能有效地提高漆膜硬度和耐水性，无须加热即能常温干燥，漆膜丰满，光泽好。

本发明的技术方案是：一种自干型水溶性醇酸树脂，其含有：

22％～28％(重量)的亚麻油脂肪酸；

12％～15％(重量)的三羟甲基丙烷；

4％～9％(重量)的新戊二醇；

19％～22％(重量)的间苯二甲酸；

0.5％～2％(重量)的顺酐；

4％～9％(重量)的偏苯三酸酐；

4％～8％(重量)的三乙胺；

13％～18％(重量)的助溶剂；

2％～4％(重量)的催干剂；

0.05％～0.15％(重量)的流平剂。

制备该树脂的方法，主要步骤包括：

(1)将亚麻油脂肪酸、三羟甲基丙烷、新戊二醇、间苯二甲酸加热搅拌并通入惰性气体，于230～235℃保温反应，馏出酯化水；

(2)当树脂酸值为10mgKOH/g以下，冷却至170℃，加入顺酐、偏苯三酸酐，于170℃保温反应至树脂的酸值为40～60mgKOH/g；

(3)冷却至160℃加入助溶剂乙二醇单丁醚，于100℃以下加入于仲丁醇，90℃以下加入中和剂三乙胺，搅拌0.5小时，将树脂的PH值调整为7.5～8.5，加入纯净水，于40℃加入催干剂，流平剂，得到透明、均匀的树脂。

本发明的优点是：本发明通过缩短油度，采用耐水性好的三羟甲基丙烷、新戊二醇、间苯二甲酸代替甘油、苯酐合成水溶性醇酸树脂，间苯二甲酸与苯酐相比，间苯二甲酸在贮存稳定性、干固时间、机械性能、耐候性方面具有更佳的效果，三羟甲基丙烷、新戊二醇与甘油相比，树脂的水溶性更好，偏苯三酸酐除了提供支化点及增加漆膜硬度外，反应剩余的官能团羧基与适量的中和剂胺反应后，能使树脂具有水溶性，本发明的水溶性醇酸树脂能有效地提高漆膜硬度和耐水性，无须加热即能常温干燥，漆膜丰满，光泽好。

具体实施方式

实施例：一种自干型水溶性醇酸树脂，其含有：

22％～28％(重量)的亚麻油脂肪酸；

12％～15％(重量)的三羟甲基丙烷；

4％～9％(重量)的新戊二醇；

19％～22％(重量)的间苯二甲酸；

0.5％～2％(重量)的顺酐；

4％～9％(重量)的偏苯三酸酐；

4％～8％(重量)的三乙胺；

13％～18％(重量)的助溶剂；

2％～4％(重量)的催干剂；

0.05％～0.15％(重量)的流平剂。

上述助溶剂为乙二醇单丁醚和仲丁醇按1∶2的比例组成的复合助溶剂，助溶剂与纯净水的较佳比例为2∶8(重量)。

该种自干型水溶性醇酸树脂的制备方法为：

a)将亚麻油脂肪酸370克、三羟甲基丙烷200克、新戊二醇120克、间苯二甲酸300克加热搅拌并通入惰性气体，于230～235℃保温反应，馏出酯化水。

b)当树脂酸值为10mgKOH/g以下，冷却至170℃，加入顺酐10克、偏苯三酸酐90克，于170℃保温反应至树脂的酸值为45～55mgKOH/g。

c)冷却至160℃加入助溶剂乙二醇单丁醚80克，于100℃以下加入于仲丁醇120克，90℃以下加入中和剂三乙胺90克，搅拌0.5小时，将树脂的PH值调整为8～8.5，加入纯净水800克，于40℃加入催干剂环烷酸钴(5％)20克、环烷酸钙(5％)20克、锆催干剂8克，BYK301流平剂1.3克，得到透明、均匀的树脂。

性能见下表：

性能名称		单位	实测值
				固体量		％	51
PH值		--	8.5
				水/助溶剂(重量)			80/20
20℃下干固时间，50％相对湿度	表干	h	0.60
				实干	3.5
	铅笔硬度		--			≥H
附着力				级	1
		水溶性				--	水溶透明

综上所述，本发明具有有机溶剂排放少，环保节能，漆膜性能优良的特点，可应用于维修及工业涂料领域，代替溶剂型醇酸树脂，能带来显著的经济效益和社会效益。

Claims (3)

1.一种自干型水溶性醇酸树脂，其含有：

22％～28％(重量)的亚麻油脂肪酸；

12％～15％(重量)的三羟甲基丙烷；

4％～9％(重量)的新戊二醇；

19％～22％(重量)的间苯二甲酸；

0.5％～2％(重量)的顺酐；

4％～9％(重量)的偏苯三酸酐；

4％～8％(重量)的三乙胺；

13％～18％(重量)的助溶剂；

2％～4％(重量)的催干剂；

0.05％～0.15％(重量)的流平剂。

2.按照权利要求1所述的自干型水溶性醇酸树脂，其特征在于：所述助溶剂为乙二醇单丁醚和仲丁醇按1∶2的比例组成的复合助溶剂。

3.一种制备权利要求1所述的自干型水溶性醇酸树脂的方法，其主要步骤包括：

(1)将亚麻油脂肪酸、三羟甲基丙烷、新戊二醇、间苯二甲酸加热搅拌并通入惰性气体，于230～235℃保温反应，馏出酯化水；

(2)当树脂酸值为10mgKOH/g以下，冷却至170℃，加入顺酐、偏苯三酸酐，于170℃保温反应至树脂的酸值为40～60mgKOH/g；

(3)冷却至160℃加入助溶剂乙二醇单丁醚，于100℃以下加入于仲丁醇，90℃以下加入中和剂三乙胺，搅拌0.5小时，将树脂的PH值调整为7.5～8.5，加入纯净水，于40℃加入催干剂，流平剂，得到透明、均匀的树脂。