CN101696268A - 环保型水溶性树脂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种环保型水溶性树脂，其特征是：由下列成分组成，按重量份数计(份)胡麻油酸20-25、甘油1-5、新戊二醇5-10、三羟甲基丙烷15-20、松香5-10、间苯二甲酸15-20、偏苯三酸酐3-5、四氢苯酐3-5、酯化催化剂0.05-0.1、助溶剂25-30、回流二甲苯5-10、中和剂2-3；其制备方法，将胡麻油酸、甘油、新戊二醇、三羟甲基丙烷、松香、间苯二甲酸，偏苯三酸酐等，加入合成反应釜内，升温，通入保护性惰性气体。在酯化催化剂和回流溶剂的存在下，在180-220℃温度下保持酯化，至酸值、粘度等技术指标达到合格范围后，降温至80-100℃加入中和剂搅拌胺化均匀即可。有益效果：以水为稀释剂，减少涂装施工过程中挥发性有机化合物(VOC)向大气中的排放，减少污染，保护环境。

Description

环保型水溶性树脂及其制备方法

技术领域

本发明属于化工涂料，尤其涉及一种主要应用于汽车、工程机械、民用及工业钢结构、工业金属制品等水性漆用的环保型水溶性树脂及其制备方法。

背景技术

随着科技的进步和人类对生存环境质量的重视，涂料工业正在向着环保型、水性化方向发展，涂料界正在为减少或消除涂料中挥发性有机化合物(VOC)而努力。业内亟待开发环保型，并能达到溶剂型装饰性和保护性的同样性能的水性工业及民用涂料。为实现涂料产品的水性化目标，首先要将树脂进行水性化。业内正在积极开发水溶性树脂，通过对树脂进行改性达到多种性能的平衡，同时赋予树脂的快干型，以适应工业及民用市场对水性环保型涂料产品的需求。溶剂型醇酸树脂漆是我国合成树脂漆中产量最大，应用最广泛的一种油漆。由于其性级优良，价格适中，用途广泛，在涂料工业中占有相当的比重.但是，溶剂型醇酸树脂漆含有大量的挥发性有机溶剂，在生产、储运及施工应用过程中存在着易燃、易爆的危险隐患，同时在使用过程中大量的挥发性有机溶剂排向大气，对人体健康造成危害，对生存环境造成污染。水溶性醇酸树脂漆属于无(或低)污染、省资源、节能型油漆新产品，这类产品由于使用水作为稀释剂，在应用过程中，挥发性有机化合物(VOC)含量大大低于传统的溶剂型醇酸树脂漆，既有利于施工人员的身体健康，又利于对环境的保护。同时，由于使用了植物油酸作为主要原料，也符合国家可持续发展的战略方针。

发明内容

本发明是为了克服现有技术中的不足，提供一种采用植物油酸、多元醇及官能团物质等为主要原材料，以水为稀释剂，减少涂装施工过程中挥发性有机化合物(VOC)向大气中的排放，减少污染，保护环境的环保型水溶性树脂及其制备方法。

本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现，一种环保型水溶性树脂，其特征是：由下列成分组成，按重量份数计(份)

胡麻油酸    20-25    甘油      1-5

新戊二醇    5-10     三羟甲基丙烷15-20

松香        5-10     间苯二甲酸15-20

偏苯三酸酐  3-5      四氢苯酐  3-5

酯化催化剂  0.05-0.1 助溶剂    25-30

回流二甲苯  5-10     中和剂    2-3。

上述环保型水溶性树脂的制备方法，其特征是：按以下步骤进行：

(1)、将胡麻油酸、甘油加入反应釜内，开始升温；

(2)、温度达到140℃时，开动搅拌，加入新戊二醇、三羟甲基丙烷、松香、间苯二甲酸和酯化催化剂；

(3)、加入回流二甲苯，通入保护性惰性气体(二氧化碳气)，开始升温；

(4)、在180℃温度下保持酯化2小时；

(5)、在200℃温度下保持酯化2小时；

(6)、在215℃温度下保持酯化，每隔0.5小时取样测酸值，观察物料透明度；

(7)、物料透明后，停止吹入二氧化碳气，降温至150℃，加入回流二甲苯；

(8)、继续升温至210℃，每隔0.5小时取样测酸值；

(9)、酸值合格后，加入偏苯三酸酐、四氢苯酐；

(10)、取样测酸值、粘度合格后，真空脱除回流二甲苯，加入助溶剂；

(11)、降温至80-100℃，加入中和剂；

(12)、过滤、出料。

有益效果：采用多元醇、多元酸、植物油酸、含官能团物质等，采用酯化法合成工艺。经高温酯化进行反应，引入羧基官能团。控制一定的酸值范围，最后用胺中和成盐，获得水溶性，得到高性能环保型水溶性树脂。以水为稀释剂，减少涂装施工过程中挥发性有机化合物(VOC)向大气中的排放，减少污染，保护环境。

具体实施方式

以下结合较佳实施例，对依据本发明提供的具体实施方式详述如下：

实施例1

一种环保型水溶性树脂，由下列成分组成，按每份10g计

胡麻油酸    200    甘油        10

新戊二醇    50     三羟甲基丙烷150

松香        50     间苯二甲酸  150

偏苯三酸酐  30     四氢苯酐    30

酯化催化剂  0.5    丙二醇甲醚  250

回流二甲苯  50     二甲基乙醇胺20。

实施例2

一种环保型水溶性树脂，由下列成分组成，按每份10g计

胡麻油酸    250    甘油            50

新戊二醇    100    三羟甲基丙烷    200

松香        100    间苯二甲酸      200

偏苯三酸酐  50     四氢苯酐        50

酯化催化剂  1      丙二醇丁醚      300

回流二甲苯  100    二异丙醇胺      30。

实施例3

一种环保型水溶性树脂，由下列成分组成，按每份10g计

胡麻油酸      220    甘油        25

新戊二醇      70     三羟甲基丙烷180

松香          70     间苯二甲酸  180

偏苯三酸酐    40     四氢苯酐    40

酯化催化剂    0.8    乙二醇丁醚  250

回流二甲苯    80     三乙胺      25。

工艺路线：

将胡麻油酸、甘油、新戊二醇、三羟甲基丙烷、松香、间苯二甲酸，偏苯三酸酐等，加入合成反应釜内，升温，通入保护性惰性气体。在酯化催化剂和回流溶剂的存在下，在180-220℃温度下保持酯化，至酸值、粘度等技术指标达到合格范围后，降温至80-100℃加入中和剂搅拌胺化均匀即可。

实施例检验结果

检验项目	实施例一	实施例二	实施例三
				外观	透明液体	透明液体	透明液体
酸值mgKOH/g(100％固体)	43.6	45.2	45.8
				固体含量％	70.7	71.2	69.9
细度μm	15	15	15
				粘度s	52	57	61
PH值	8.6	8.8	8.3
				水溶性	无限稀释	无限稀释	无限稀释

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的结构作任何形式上的限制。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明的技术方案的范围内。

Claims (2)

1.一种环保型水溶性树脂，其特征是：由下列成分组成，按重量份数计(份)

胡麻油酸     20-25        甘油          1-5

新戊二醇     5-10         三羟甲基丙烷  15-20

松香         5-10         间苯二甲酸    15-20

偏苯三酸酐   3-5          四氢苯酐      3-5

酯化催化剂   0.05-0.1     助溶剂        25-30

回流二甲苯   5-10         中和剂        2-3。

2.一种上述环保型水溶性树脂的制备方法，其特征是：按以下步骤进行：

(1)、将胡麻油酸、甘油加入反应釜内，开始升温；

(2)、温度达到140℃时，开动搅拌，加入新戊二醇、三羟甲基丙烷、松香、间苯二甲酸和酯化催化剂；

(3)、加入回流二甲苯，通入保护性惰性气体(二氧化碳气)，开始升温；

(4)、在180℃温度下保持酯化2小时；

(5)、在200℃温度下保持酯化2小时；

(6)、在215℃温度下保持酯化，每隔0.5小时取样测酸值，观察物料透明度；

(7)、物料透明后，停止吹入二氧化碳气，降温至150℃，加入回流二甲苯；

(8)、继续升温至210℃，每隔0.5小时取样测酸值；

(9)、酸值合格后，加入偏苯三酸酐、四氢苯酐；

(10)、取样测酸值、粘度合格后，真空脱除回流二甲苯，加入助溶剂；

(11)、降温至80-100℃，加入中和剂；

(12)、过滤、出料。