CN101768256A - 一种水分散型短油聚酯树脂的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种水分散型短油聚酯树脂的制备方法，制备的主要步骤是：(1)将含隔离双健的脂肪酸与多元酸均匀混合，混合后与多元醇经低温酯化后，再高温酯化，缩聚得到预聚物；(2)将预聚物经降温与酸酐进行二次酯化缩聚；(3)用1-4C有机溶剂进行稀释过滤，即得。本发明提供水性超快干铝镜镜背保护涂料比溶剂型涂料具有干燥成膜速度更快、涂布适用性更强、安全环保的特点，对玻璃具有更强的附着力和耐水、耐盐雾、耐二甲苯擦拭性能。

Description

一种水分散型短油聚酯树脂的制备方法

技术领域

本发明属于树脂领域，尤其是一种水分散型短油聚酯树脂的制备方法。

背景技术

传统的铝镜镜背保护涂料多为溶剂型涂料，它的主要成膜物质为树脂，辅助成膜物质为稀释剂，二者均含有苯类溶剂，对人体有毒害作用，次要成膜物质中含有的重金属铅、铬、等重金属会造成环境污染，并且危害人类健康，在生产、储存和使用过程中，大量的有机溶剂也容易引起易燃易爆的危险。

通过检索发现与本申请相关的3篇专利文献，其中专利号98803805.6公开了一种由PET(新生的、回收的、用户用过的或前体原料)合成新型水分散性或水可乳化的聚酯树脂的方法。专利号200710045920.5的发明提供一种扩链法制备水性聚酯树脂的方法，该方法包括以下步骤：首先将多元醇、二元醇与二元酸按重量百分比混合后，惰性气氛下，180℃反应3小时，再在230～240℃反应4小时，得到聚酯树脂预聚物；将预聚物冷却至110℃，加入扩链剂均苯四酐；在110℃下反应4小时后，得到扩链产物；然后在上述的扩链产物中，加入乙二醇丁醚或丙二醇丁醚和三乙胺后，加入去离子水搅拌均匀，得到固含量为20～60％的水性聚酯树脂。专利号为200710028091.X的发明公开了一种环保型水性聚酯树脂，其特征在于，它由如下组分配比构成，钠氢磺基芳基多羟酸296-360份、间苯二甲酸130-166份、1.4羟甲基环己烷120-144份、三甲基戊二酸168-180份。其制备方法包括如下步骤，首先在反应釜中加入多元醇及多元酸，缓慢搅拌均匀；然后升温至120℃反应1～2小时，回流；升温至140℃反应1～2小时，通少量氮气脱水；升温至180℃，加入催化剂，脱水80％，再升温至200-220℃反应15～16小时，测量值达标后，降温至100-150℃，通过结片机出料。

上述各种树脂在生产过程都有采用较复杂的有机化合物，生产时会给环境带来污染，而且其功能都不能满足铝镜镜背保护涂料的快干的要求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种高耐水性、高耐盐雾性、高机械性能、高交联的自乳化型水分散型短油聚酯树脂的制备方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种水分散型短油聚酯树脂的制备方法，步骤是：

(1)将含隔离双健的脂肪酸与多元酸均匀混合，混合后与多元醇在180-200℃下，低温酯化3-4h；加入催化剂，在230-250℃下酯化1.5-2.5h，酯化后得到酸值15mg/KOH以下的预聚物；

(2)将预聚物经降温至170-190℃，与酸酐进行二次酯化缩聚0.5-1.5h，控制粘度格式管测25-50S，AV＝30-45mg/KOH，降温至120-140℃；

(3)用1-4C有机溶剂进行稀释，然后过滤即得本水分散型短油聚酯树脂。

而且，所述各物质的重量百分比如下：

脂肪酸          25-35％

多元酸          17-23％

多元醇          20-30％

酸酐            2-5％

1-4C有机溶剂    20-30％。

而且，所述含隔离双健的脂肪酸包括蓖麻油酸、豆油酸或向日葵油酸。

而且，所述多元酸包括邻苯二甲酸酐、间苯二甲酸或苯甲酸。

而且，所述多元醇包括甘油、新戊二醇、季戊四醇或三羟甲基丙烷。

而且，所述酸酐包括偏苯三甲酸酐或顺丁烯二酸酐。

而且，所述1-4C有机溶剂包括丁醇、甲醇、乙醇、仲丁醇醚、乙二醇丁醚、乙二醇甲醚、丙二醇丁醚、丙二醇甲醚之一。

本发明的优点和积极效果是：

本发明提供的水分散型短油聚酯树脂为一种水分散性高防腐、高交联水性短油聚酯树脂，该树脂为自乳化型，大大提高了其耐水、耐盐雾和机械性能，本树脂能够应用于铝镜镜背保护涂料，应用本树脂制备的涂料具有干燥成膜速度更快、涂布适用性更强、安全环保的特点，对玻璃具有更强的附着力、耐水、耐盐雾、耐二甲苯擦拭性能。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。

实施例1

一种水分散型短油聚酯树脂的制备方法，其步骤是：

(1)将含隔离双健的脂肪酸与多元酸均匀混合，混合后在催化剂存在下与多元醇在180-200℃下，低温酯化3-4h，加入在催化剂(Bi、Zr、Pb)，在230-250℃下酯化1.5-2.5h，酯化后得到酸值15mg/KOH以下的预聚物；

(2)将预聚物经降温至170-190℃，与酸酐进行二次酯化缩聚0.5-1.5h，控制粘度格式管测25-50S，AV＝30-45mg/KOH，降温至120-140℃；

(3)用1-4C有机溶剂进行稀释后过滤即得本水分散型短油聚酯树脂。

各步骤中的原料名称及重量分别为：

原料名称                规格      重量(kg)

脂肪酸：向日葵油酸      工业级    75

多元酸：邻苯二甲酸酐    工业级    50

多元醇：甘油            工业级    62.5

酸酐：偏苯三甲酸酐      工业级    12.5

1-4C有机溶剂：丁醇      工业级    50。

在上述制备的方法中，各化合物还可以采用以下种类：

含隔离双健的脂肪酸：蓖麻油酸、豆油酸、向日葵油酸等；

多元酸：邻苯二甲酸酐、间苯二甲酸、苯甲酸等；

多元醇：甘油、三羟甲基丙烷、季戊四醇、新戊二醇等；

酸酐：顺丁烯二酸酐、偏苯三甲酸酐等；

1-4C有机溶剂：丁醇、甲醇、乙醇、仲丁醇醚、乙二醇丁醚、乙二醇甲醚、丙二醇丁醚、丙二醇甲醚等；

催化剂：包括锆、铅、铋及其络合物。

实施例2

一种水分散型短油聚酯树脂的制备方法的各步骤中的原料及重量分别为：

原料名称              规格      重量(kg)

脂肪酸：蓖麻油酸      工业级    50

多元酸：间苯二甲酸    工业级    40

多元醇：新戊二醇      工业级    60

酸酐：顺丁烯二酸酐    工业级    4

1-4C有机溶剂：仲丁醇醚    工业级    46

制备步骤同实施例1。

实施例3

一种水分散型短油聚酯树脂的制备方法的各步骤中的原料及重量分别为：

原料名称                   规格      重量(kg)

脂肪酸：豆油酸             工业级    50

多元酸：苯甲酸             工业级    40

多元醇：季戊四醇           工业级    60

酸酐：顺丁烯二酸酐         工业级    4

1-4C有机溶剂：丙二醇甲醚   工业级    46

制备步骤同实施例1。

Claims (7)

1.一种水分散型短油聚酯树脂的制备方法，其特征在于：制备的步骤是：

(1)将含隔离双健的脂肪酸与多元酸均匀混合，混合后再与多元醇在180-200℃下，低温酯化3-4h；加入催化剂，在230-250℃下酯化1.5-2.5h，酯化后得到酸值15mg/KOH以下的预聚物；

(2)将预聚物降温至170-190℃，与酸酐进行二次酯化缩聚0.5-1.5h，控制粘度格式管测25-50S，AV＝30-45mg/KOH，再降温至120-140℃；

(3)用1-4C有机溶剂进行稀释，然后过滤，即得本水分散型短油聚酯树脂。

2.根据权利要求1所述的一种水分散型短油聚酯树脂的制备方法，其特征在于：所述各物质的重量百分比如下：

脂肪酸          25-35％

多元酸          17-23％

多元醇          20-30％

酸酐            2-5％

1-4C有机溶剂    20-30％。

3.根据权利要求1或2所述的一种水分散型短油聚酯树脂的制备方法，其特征在于：所述脂肪酸包括蓖麻油酸、豆油酸或向日葵油酸。

4.根据权利要求1或2所述的一种水分散型短油聚酯树脂的制备方法，其特征在于：所述多元酸包括邻苯二甲酸酐、间苯二甲酸或苯甲酸。

5.根据权利要求1或2所述的一种水分散型短油聚酯树脂的制备方法，其特征在于：所述多元醇包括甘油、新戊二醇、季戊四醇或三羟甲基丙烷。

6.根据权利要求1或2所述的一种水分散型短油聚酯树脂的制备方法，其特征在于：所述酸酐包括偏苯三甲酸酐或顺丁烯二酸酐。

7.根据权利要求1或2所述的一种水分散型短油聚酯树脂的制备方法，其特征在于：所述1-4C有机溶剂包括丁醇、甲醇、乙醇、仲丁醇醚、乙二醇丁醚、乙二醇甲醚、丙二醇丁醚、丙二醇甲醚之一。