CN103044667A - 氨基烤漆用醇酸树脂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种氨基烤漆用醇酸树脂及其制备方法，该氨基烤漆用醇酸树脂由干性或半干性植物油酸10~15份、带侧链的三元醇10~15份、带侧链的二元醇5~10份、苯酐20~30份、己二酸1~3份、酯化催化剂0.05~0.2份、二甲苯1~5份、有机溶剂30~40份制成。本发明提供的氨基烤漆用醇酸树脂，通过大量实验筛选各原料的组成和配比，各组份配比科学合理，制备得到的氨基烤漆用醇酸树脂具有很好的柔韧性、耐冲击、硬度和耐候性优，应用范围广泛。本发明提供的氨基烤漆用醇酸树脂的制备方法，生产成本低，制备效率高，整个工艺设计合理，可操作性强，易于实施。

Description

氨基烤漆用醇酸树脂及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种树脂，具体涉及一种氨基烤漆用醇酸树脂及其制备方法。 

背景技术

醇酸氨基烤漆是一种重要的工业漆，主要用于轻工机械、家电、卷材和车辆上，但普通醇酸氨基烤漆的柔韧性、耐冲击、硬度和耐候性一般，不能满足高要求的标准。在要求较高的地方，一般采用饱和聚酯氨基烤漆，它的硬度和耐候性非常好，但饱和聚酯的原料不易获得，价格高，生产成本高，不易推广应用。

因此，很有必要在现有技术的基础之上，研发设计一种柔韧性、耐冲击、硬度和耐候性优，生产成本低，应用范围广泛的氨基烤漆用醇酸树脂。

发明内容

发明目的：本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种柔韧性、耐冲击、硬度和耐候性优，能满足高要求标准，应用范围广泛的氨基烤漆用醇酸树脂。本发明另一个目的是提供一种生产成本低，制备效率高，能耗低的氨基烤漆用醇酸树脂的制备方法。

技术方案：为解决以上技术问题，本发明采取如下技术方案：

一种氨基烤漆用醇酸树脂， 它由下列重量份数的原料制成：

干性或半干性植物油酸10~15份、带侧链的三元醇10~15份、带侧链的二元醇5~10份、苯酐20~30份、己二酸1~3份、酯化催化剂0.05~0.2份、二甲苯1~5份、有机溶剂30~40份。

作为优选方案，以上所述的氨基烤漆用醇酸树脂，它由下列重量份数的原料制成：

干性或半干性植物油酸13~15份、带侧链的三元醇12~15份、带侧链的二元醇5~9份、苯酐23~26份、己二酸1~3份、酯化催化剂0.05~0.1份、二甲苯1~3份、有机溶剂36~40份。

作为优选方案，以上所述的氨基烤漆用醇酸树脂，所述的干性或半干性植物油酸为豆油酸、葵花油酸或棉油酸。本发明组份配比中添加植物油酸，不但可以增加漆膜的丰满度和耐冲击性，还可以增加树脂的混溶性，降低生产成本，更易推广应用。

本发明通过大量实验筛选，采用成本低的苯酐的苯环结构来提供树脂的硬度，由于苯酐酯化时，由于两个羧基离得很近，容易形成环形结构，不利于链增长，所以本发明加入少量的己二酸来调节，这样不但有利于分子的链增长，又提供了树脂的柔韧性和抗冲击。

作为优选方案，以上所述的氨基烤漆用醇酸树脂，所述的带侧链的三元醇为三羟甲基丙烷或三羟甲基乙烷。

作为优选方案，以上所述的氨基烤漆用醇酸树脂，所述的带侧链的二元醇为甲基丙二醇、新戊二醇、2-乙基-2-丁基丙二醇中的一种或它们的混合物。

本发明采用带侧链的三元醇和二元醇，第一，侧链可以保护酯键，增加耐候性；第二，带侧链的三元醇，三个羟基活性接近，且酯化反应平稳，分子量更加均匀，可提高树脂的耐候性和耐冲击性；第三，侧链可以增加树脂的混溶性，使树脂对溶剂和氨基树脂的适用性增大，侧链可以和氨基树脂最大程度的混合和反应，增加反应速率；第四，侧链还能增加漆膜的鲜映性和透明度。

作为优选方案，以上所述的一种氨基烤漆用醇酸树脂，所述的酯化催化剂为二丁基锡、辛酸亚锡或单丁基氧化锡。反应过程中，由于苯酐和己二酸的酯化活性不一样，所以本发明加入酯化催化剂，增加活性，使苯酐和己二酸的酯化活性接近，分子量更加均匀，可提高树脂的耐候性和耐冲击性。

作为优选方案，以上所述的一种氨基烤漆用醇酸树脂，所述的有机溶剂为甲苯、二甲苯、三甲苯、丁醇、乙二醇丁醚中的一种或它们的混合物。

本发明提供的所述的氨基烤漆用醇酸树脂的制备方法，其包括以下步骤：

(1)将干性或半干性植物油酸10~15份、带侧链的三元醇10~15份、带侧链的二元醇5~10份、苯酐20~30份、己二酸1~3份、酯化催化剂0.05~0.2份、二甲苯1~5份投入反应釜中，搅拌混合均匀；

(2)通入氮气或二氧化碳保护气，除去反应釜中氧气，升温至180~190℃时，保温酯化反应3~4小时，然后升温至190℃~210℃之间进行酯化反应;

(3)然后降温至160~170℃，加入有机溶剂30~40份，过滤包装后得到所需的氨基烤漆用醇酸树脂。

作为优选方案，以上所述的氨基烤漆用醇酸树脂的制备方法，所述的干性或半干性植物油酸为豆油酸、葵花油酸或棉油酸。

作为优选方案，以上所述的氨基烤漆用醇酸树脂的制备方法，所述的带侧链的三元醇为三羟甲基丙烷或三羟甲基乙烷；所述的带侧链的二元醇为甲基丙二醇、新戊二醇、2-乙基-2-丁基丙二醇中的一种或它们的混合物。

作为优选方案，以上所述的氨基烤漆用醇酸树脂的制备方法，所述的酯化催化剂为二丁基锡、辛酸亚锡或单丁基氧化锡。

作为优选方案，以上所述的氨基烤漆用醇酸树脂的制备方法，所述的有机溶剂为甲苯、二甲苯、三甲苯、丁醇、乙二醇丁醚中的一种或它们的混合物。

作为优选方案，以上所述的氨基烤漆用醇酸树脂的制备方法，步骤（2）酯化反应得到酸值≤12（固），粘度：20-25秒*格式管（有机溶剂兑55固含，25℃）；

有益效果：本发明提供的氨基烤漆用醇酸树脂和现有技术相比具有如下优点： 

1、本发明提供的氨基烤漆用醇酸树脂，通过大量实验筛选各原料的组成和配比，各组份配比科学合理，制备得到的氨基烤漆用醇酸树脂具有很好的柔韧性、耐冲击、硬度和耐候性优，应用范围广泛。

2、本发明提供的氨基烤漆用醇酸树脂的制备方法，生产成本低，制备效率高，整个工艺设计合理，可操作性强，易于实施。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

实施例1

1、一种氨基烤漆用醇酸树脂，其由下列重量份数的原料制成：

豆油酸15份、三羟甲基丙烷15份、甲基丙二醇10份、苯酐30份、己二酸3份、酯化催化剂二丁基锡0.2份、二甲苯5份、甲苯40份。

2、氨基烤漆用醇酸树脂的制备方法，包括以下步骤：

(1)将豆油酸15份、三羟甲基丙烷15份、甲基丙二醇10份、苯酐30份、己二酸3份、酯化催化剂二丁基锡0.2份、二甲苯5份投入反应釜中，搅拌混合均匀；

(2)通入氮气或二氧化碳保护气，除去反应釜中氧气，升温至180℃时，保温酯化反应4小时，然后升温至190℃~210℃之间进行酯化反应；

(3)然后降温至170℃，加入有机溶剂甲苯40份，过滤包装后得到所需的氨基烤漆用醇酸树脂。

实施例2

1、一种氨基烤漆用醇酸树脂，其由下列重量份数的原料制成：

葵花油酸10份、三羟甲基乙烷10份、新戊二醇5份、苯酐20份、己二酸1份、酯化催化剂辛酸亚锡0.05份、二甲苯1份、丁醇30份。

2、氨基烤漆用醇酸树脂的制备方法，包括以下步骤：

(1)将葵花油酸10份、三羟甲基乙烷10份、新戊二醇5份、苯酐20份、己二酸1份、酯化催化剂辛酸亚锡0.05份、回流二甲苯1份、投入反应釜中，搅拌混合均匀；

(2)通入氮气保护气，除去反应釜中氧气，升温至190℃时，保温酯化反应3小时，然后升温至190℃~210℃之间进行酯化反应；酯化反应后得到酸值≤12（固），粘度：20-25秒*格式管（有机溶剂兑55固含，25℃）；

(3)然后降温至160℃，加入有机溶剂丁醇30份，过滤包装后得到所需的氨基烤漆用醇酸树脂。

实施例3

1、一种氨基烤漆用醇酸树脂，其由下列重量份数的原料制成：

棉油酸13份、三羟甲基丙烷12份、2-乙基-2-丁基丙二醇5份、苯酐23份、己二酸2份、酯化催化剂单丁基氧化锡0.1份、二甲苯2份、乙二醇丁醚36份。

2、氨基烤漆用醇酸树脂的制备方法，包括以下步骤：

(1)将棉油酸13份、三羟甲基丙烷12份、2-乙基-2-丁基丙二醇5份、苯酐23份、己二酸2份、酯化催化剂单丁基氧化锡0.1份、回流二甲苯2份投入反应釜中，搅拌混合均匀；

(2)通入氮气保护气，除去反应釜中氧气，升温至190℃时，保温酯化反应4小时，然后升温至210℃之间进行酯化反应；酯化反应后得到酸值≤12（固），粘度：20-25秒*格式管（有机溶剂兑55固含，25℃）；

(3)然后降温至170℃，加入有机溶剂乙二醇丁醚36份，过滤包装后得到所需的氨基烤漆用醇酸树脂。

实施例4

1、一种氨基烤漆用醇酸树脂，其由下列重量份数的原料制成：

葵花油酸10份15份、三羟甲基丙烷15份、甲基丙二醇5份、新戊二醇4份、苯酐26份、己二酸3份、酯化催化剂单丁基氧化锡0.1份、二甲苯3份、三甲苯40份。

2、氨基烤漆用醇酸树脂的制备方法，包括以下步骤：

(1)将葵花油酸10份15份、三羟甲基丙烷15份、甲基丙二醇5份、新戊二醇4份、苯酐26份、己二酸3份、酯化催化剂单丁基氧化锡0.1份、回流二甲苯3份投入反应釜中，搅拌混合均匀；

(2)通入氮气保护气，除去反应釜中氧气，升温至190℃时，保温酯化反应4小时，然后升温至210℃之间进行酯化反应；得到酸值≤12（固），粘度：20-25秒*格式管（有机溶剂兑55固含，25℃）；

(3)然后降温至170℃，加入三甲苯40份，过滤包装后得到所需的氨基烤漆用醇酸树脂。

实施例5 性能检测实验

取本发明实施1至实施例4制备得到的氨基烤漆用醇酸树脂进行性能检测，具体实验结果如表1所示：

表1  氨基烤漆用醇酸树脂的性能检测结果

检测指标	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4
					柔韧性检测	1级	1级	1级	1级
耐盐雾（小时）	500	500	500	500
					耐人工老化（小时）	1500	1500	1500	1500
附着力（划圈法）	1级	1级	1级	1级
					冲击强度（kg.cm）	50	50	50	50
硬度（铅笔划痕）	2H	3H	2H	3H

由表1的测试结果可以看出，本发明制备得到的氨基烤漆用醇酸树脂具有优异的硬度、柔韧性、耐冲击性和耐候性，且漆膜丰满度比现有技术的饱和聚酯更好，并且生产成本比现有的饱和聚酯氨基烤漆更低，更易推广应用。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种氨基烤漆用醇酸树脂，其特征在于，它由下列重量份数的原料制成：

干性或半干性植物油酸10~15份、带侧链的三元醇10~15份、带侧链的二元醇5~10份、苯酐20~30份、己二酸1~3份、酯化催化剂0.05~0.2份、二甲苯1~5份、有机溶剂30~40份。

2.根据权利要求1所述的氨基烤漆用醇酸树脂，其特征在于，它由下列重量份数的原料制成：

干性或半干性植物油酸13~15份、带侧链的三元醇12~15份、带侧链的二元醇5~9份、苯酐23~26份、己二酸1~3份、酯化催化剂0.05~0.1份、二甲苯1~3份、有机溶剂36~40份。

3.根据权利要求1或2所述的氨基烤漆用醇酸树脂，其特征在于，所述的干性或半干性植物油酸为豆油酸、葵花油酸或棉油酸。

4.根据权利要求1或2所述的氨基烤漆用醇酸树脂，其特征在于，所述的带侧链的三元醇为三羟甲基丙烷或三羟甲基乙烷。

5.根据权利要求1或2所述的氨基烤漆用醇酸树脂，其特征在于，所述的带侧链的二元醇为甲基丙二醇、新戊二醇、2-乙基-2-丁基丙二醇中的一种或它们的混合物。

6.根据权利要求1或2所述的氨基烤漆用醇酸树脂，其特征在于，所述的酯化催化剂为二丁基锡、辛酸亚锡或单丁基氧化锡。

7.根据权利要求1所述的一种氨基烤漆用醇酸树脂，其特征在于，所述的有机溶剂为甲苯、二甲苯、三甲苯、丁醇、乙二醇丁醚中的一种或它们的混合物。

8.权利要求1所述的氨基烤漆用醇酸树脂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将干性或半干性植物油酸10~15份、带侧链的三元醇10~15份、带侧链的二元醇5~10份、苯酐20~30份、己二酸1~3份、酯化催化剂0.05~0.2份、二甲苯1~5份投入反应釜中，搅拌混合均匀；

(2)通入氮气或二氧化碳保护气，除去反应釜中氧气，升温至180~190℃时，保温酯化反应3~4小时，然后升温至190℃~210℃之间进行酯化反应；

(3)然后降温至160~170℃，加入有机溶剂30~40份，过滤包装后得到所需的氨基烤漆用醇酸树脂。

9.根据权利要求8所述的氨基烤漆用醇酸树脂的制备方法，其特征在于，所述的干性或半干性植物油酸为豆油酸、葵花油酸或棉油酸。

10.根据权利要求8所述的氨基烤漆用醇酸树脂的制备方法，其特征在于，所述的带侧链的三元醇为三羟甲基丙烷或三羟甲基乙烷；所述的带侧链的二元醇为甲基丙二醇、新戊二醇、2-乙基-2-丁基丙二醇中的一种或它们的混合物。

11.根据权利要求8所述的氨基烤漆用醇酸树脂的制备方法，其特征在于，所述的酯化催化剂为二丁基锡、辛酸亚锡或单丁基氧化锡。