CN103214663A - 聚酯、包含聚酯的水性组合物及其制备方法、包含水性组合物的双组份涂料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了具有良好稳定性和优良的耐化学性的聚酯,同时提升了其安全性能。本发明的聚酯在高于常温的温度下也可以保存1个月以上,因此有利于提高产能,更合理的规划生产,能够促进生产效率的提升。同时,本发明还提供了包含上述聚酯的水性组合物,以及包含水性组合物的双组分涂料,其品质与现有产品相比也属上佳,增加了成品的爽滑性,令其表面更平滑,有利于进行实际应用以及更广泛的推广,对推动行业技术进步具有显著的促进作用。

Description

聚酯、包含聚酯的水性组合物及其制备方法、包含水性组合物的双组份涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及包含聚酯的涂料技术领域。特别涉及一种聚酯、包含聚酯的水性组合物及其制备方法、包含水性组合物的双组份涂料及其制备方法。
背景技术
用于涂料工业的聚酯通常是指分子量低且无定形(线型或分支型)的通过多元醇和多元酸的酯化反应所制备得到的预聚物,聚酯的数均分子量通常在1000~100000g/mol范围内,通常分为饱和聚酯和不饱和聚酯。饱和聚酯包括端羟基聚酯和端羧基聚酯两种。其中端羟基聚酯可以被用于和胺基树脂反应形成烤漆体系,或者和聚异氰酸酯一同被应用于双组分漆中。 
涂料用的聚酯一般不单独成膜,而是主要应用于生成聚酯-胺基烤漆、聚酯型聚氨酯漆、聚酯型粉末涂料或不饱和聚酯漆等中高档涂料的生产工序中。这些中高档涂料形成的涂膜具有高光泽、丰满度好、耐候性强、高温耐抗变黄等特点,也具有很好的附着力,硬度、抗冲击性、保光性和保色性等。同时,由于可合成聚酯的单体多、选择余地大、大分子配方设计理论成熟,所以可以被丙烯酸树脂、环氧树脂、硅树脂及氟树脂改性,因此,聚酯在涂料行业的作用和地位不断提高,生产量也越来越大,其应用范围也日益得到拓展。
其中,水性聚酯具有与溶剂型聚酯相似的结构,除了包含羟基,还包含较多的羧基、聚氧化乙烯嵌段等水性基团或链段。含羧基聚酯的酸值是30-60mgKOH/g聚酯,大分子链上的羧基经挥发性氨中和后可生成盐,能够提高在水中的溶解性和分散性。
水性聚酯可以和水性胺基树脂配成水性烤漆来进行使用,特别适合于卷材用涂料和汽车用涂漆,能够良好的满足冲压成型和抗石击性的工艺要求。另外,由于其涂层的硬度、丰满光亮度和耐污性好,所以水性树脂也适合于装饰性的面漆。此外,水性聚酯还可以和水分散的多异氰酸酯一起形成双组分水性聚氨酯,被用于室温自干漆。
但是,由于现有的聚酯大分子链上的酯基容易皂化和水解,因此也限制了其应用,不过随着技术的进步,市场上也开始出现一些能够具备良好的耐水解性的聚酯。
例如,国际公开号为2002/033008的发明专利,涉及一种室温下可交联耐储存的水性聚酯组合物,该组合物包含一种室温可交联水分散聚酯预聚物和一种分散聚合物。该室温可交联水分散聚酯预聚物的用量的重量百分比为80%,可溶于水中,PH值范围是2~10,测得的重均分子量范围是1000-100000道尔顿。并且该分散聚合物不是一种聚酯预聚物,用量的重量百分比低于10%,重均分子量不小于120000道尔顿。
例如,国际公开号为2009/121885A1的专利,涉及一种水溶性涂料组合物,改组合物包含重量百分比不小于40%的脂肪酸残留的自氧化脂肪酸改性聚酯树脂。同时,该组合物的Tg范围在-70-+20℃,酸值小于40mgKOH/g,数均分子量(Mw)在5000~125000 g/mol范围内,包含重量百分比不低于5%的环状结构,并且所述聚酯组合物含有重量百分比小于固体总重量20%的共溶剂,且固含量大于30%,当成膜时,所成膜的透印值小于35光泽度单位。
例如,国际公开号为2009/121887A1的专利,涉及一种水溶性涂料组合物,该组合物包含一种可自氧化的聚酯树脂,该聚酯树脂具有重量百分比不小于30%的脂肪酸残留,Tg范围在-60~+35℃之间,酸值介于15mgKOH/g~75mgKOH/g之间,数均分子量(Mw)在2500-100000 g/mol范围内。所述组合物还含有重量百分比小于组合物的总重量15%的共溶剂,且固含量大于30%,当成膜时,透印值小于20光泽度单位。
例如,国际公开号为2010/007891A1的专利,涉及一种能够形成具有优异的表面性的涂层的水性涂层组合物。该水性涂层组合物包含具有预定的或更大的长链、直链的二元酸和/或具有预定的或更大的碳数和具有预定范围内的羟值和酸值的直链二醇的聚酯树脂;一种含有一种疏水性基团的尿烷基增稠剂和/或一种聚丙烯酸基的增稠剂;一种固化剂;和一种疏水溶剂。所述的增稠剂和疏水溶剂的含量是在占聚酯树脂和固化剂总重量的一定比例范围内。
此外,一些技术材料中也公开了相应的聚酯物的生产信息及特性,如,陈建新-《不饱和聚酯的乳化》-硕士论文,在背景部分,介绍了树脂乳化的基本理论、技术和过程。在这些过程中,一种过程为“碱中和成盐”,使用一种碱中和不饱和聚酯端基的羧基生成不饱和聚酯盐从而形成乳液。
胡福增等,《不饱和聚酯的亲水性研究》,《玻璃钢/复合材料》,1990年第2期,第1-4页,研究了不饱和聚酯对水的亲和性,描述了利用一种利用乳化剂对不饱和聚酯进行乳化的过程。
闫福安等, 《涂料树脂的合成及其应用》,化学工业出版社,北京,2008年第6期,84~97页,描述了聚酯树脂的分类、应用及其优缺点。
欧阳鎏等,《自乳化聚酯树脂汽车中涂漆的合成和性能研究》,《热固性树脂》,23卷,第4期,第2~29页,2008年7月,描述了一种分步反应聚合和偏苯三酸酐(TMA)封端的自乳化聚酯的方法。
但是,目前依然缺少具有良好的抗水解性能的水性聚酯组合物来制备性能更佳的涂层,现有的产品也各自存在性能不稳定的缺陷,并不能很完善的满足当前的多元化需求。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种聚酯,和包含该聚酯的水性组合物及其制备方法,和包含该水性组合物的双组份涂料及其制备方法。
本发明通过以下技术方案实现:
一种聚酯,包含以下组分:
组分i:重量系数为10~20%的长链二醇,其中,每个长链二醇的主链上均含有不少于6个的碳原子,且其端基有2个羟基。具体的,组分i中的长链二醇选自1,6己二醇、1,7庚二醇、1,8辛二醇、2,7辛二醇、1,9壬二醇、2,8壬二醇、1,10癸二醇、2,9癸二醇、1,11十一烷二醇、2,10十一烷二醇、1,12十二烷二醇、2,11十二烷二醇中的一种或几种,其中优选庚二醇或己二醇。
组分ii:重量系数为20~40%且含有醚键的醇。组分ii中的醇选自乙二醇的缩合物、丙二醇的缩合物或乙二醇的缩合物与丙二醇的缩合物的组合物,其中优选乙二醇的缩合物或丙二醇的缩合物。所述醇键由所选缩合物提供,组分ii能够提高树脂的亲水性。组分ii的结构可以被描述为分子中间有氧原子,同时在分子两端有两个羟基的结构。
组分iii:重量系数为1~10%且含有不少于 3个羟官能团的多元醇。组分iii中的多元醇选自具有三个羟基官能团的三羟甲基丙烷或具有四个官能团的季戊四醇等。其中为确保树脂的反应性,至少3个羟基的位置应该是伯醇,特别的,羟基的数量与最终聚酯的分子结构有关。
组分iv:重量系数为5~15%且主链上含有不多于 3个碳原子的短链二醇。组分iv的数均分子量不超过90g/mol为佳,且组分iv中的短链二醇选自乙二醇或丙二醇。组分 iv利用了短链二醇极高的极性来调整树脂的极性,从而使水性改性反应能更顺利的进行。组分iv中的短链二醇出于高极性和高稳定性考虑,实际应用中最优选乙二醇。
组分v:重量系数为38~60%且主链上含有不少于6个碳原子的长链二酸。组分v中的长链二酸选自庚二酸、己二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十一烷二酸、十二烷二酸、十四烷二酸、十六烷二酸、十八烷二酸、二聚酸中的一种或几种。组分v中的长链二酸考虑到最终成品的中和效果,最优选己二酸,较优选二聚酸。
组分vi:重量系数为3~10%且含有不少于 3个羧官能团的多元羧酸,其中多元羧酸优选苯三甲酸、偏苯三酸酐。组分vi在聚酯中的重量系数为3~10%,此含量范围可以保证聚酯的亲水性并良好的存在于水中,为后期的中和提供方便。组分vi中的多官能团羧酸能使聚酯具有很好的亲水性,并且提高中和反应中与水的相溶性。同时,含有多官能团羧酸单体,可以保证大多数羧基在聚酯的支链处,而不是在端基上。
其中,线性分子链有助于使聚酯具有柔韧性和很好的手感。因此在本发明水性聚酯的配方中,组分i 、组分v的重量系数之和不小于组分i、 组分ii、组分 iii、组分 iv、组分 v、组分 vi的重量系数之和的60%。
组分iii、组分 vi的重量系数之和为组分i、组分 ii、组分 iii、组分 iv、组分v、组分vi的重量系数之和的3~20%。
水性聚酯的柔韧度主要由树脂的分子结构和用于合成树脂的单体的柔韧度决定。为了令本发明水性聚酯满足高柔韧度要求,因此在本发明水性聚酯的聚合反应中需要加入大量的柔韧的单体。测试表明,当长链单体的含量超过聚酯总量的60%时聚酯的柔韧度达到要求,而再进一步提高聚酯中长链单体的含量时确并不能进一步提高其柔韧度,因此组分i 、组分v的重量系数之和为组分i、 组分ii、组分iii、组分 iv、组分 v、组分 vi的重量系数之和的60%。
其次,需要一定数量的多官能单体,这些多官能单体起到交联作用,多官能单体主要用于使聚酯达到一定的粘度并且提高可反应的羟值。多官能单体的含量即组分iii、组分 vi的含量,其中,组分iii、组分 vi的重量系数之和为组分i、组分 ii、组分 iii、组分 iv、组分v、组分vi的重量系数之和的6~8%。
本发明进一步提供了一种包含上述聚酯的水性组合物,所述水性组合物中聚酯的数均分子量为2000~8000g/mol,同时水性组合物还包含中和剂,所述中和剂选自浓度小于50%的氢氧化钠溶液、浓度小于50%的氢氧化钾溶液或浓度小于50%的碳酸氢钠溶液。其中,聚酯的分子量对于聚酯的中和和聚酯的性能及所制备的涂料性能至关重要。水性改性是通过引入亲水基团或改进聚酯的亲水性实现的。水性组合物可以是乳液、胶体、或溶液状态。具体的,水性组合物的状态可以由中和度和/或酸值或其他条件的调整而调整,优选使用乳液状态或胶体状态,因为这两种状态能实现聚酯稳定性和水解性的平衡。
一种上述水性组合物的制备方法,包括如下步骤:
步骤1:将组分i、组分ii、组分iii、组分iv、组分v混合进行聚合反应直至体系酸值达到15~20mgKOH/g聚酯。
在步骤1中,聚酯合成的机理是缩聚反应,即羟基和羧基反应生成酯和水,生成的水通过加热蒸发除去。在聚合的早期阶段,从室温将各组分混合形成的原料加热到160℃,在160℃环境下反应50~90分钟后,为了使聚酯达到所期望的分子量分布,在反应中需控制反应温度,将反应温度以每小时10~15℃的升温速度慢慢的逐步升高至220℃,此时保持不高于220℃的反应温度保持直至体系酸值达到15~20mgKOH/g聚酯。
步骤2:将步骤1所得的反应产物与组分vi进行聚合反应直至体系酸值达到30~60mgKOH/g 聚酯。
在步骤2中,在聚合反应的后期,将残留的水通过用氮气吹扫,并对环境抽真空,令环境的真空度保持在0.4~0.8Kpa。
步骤3:添加中和剂进行中和反应,直至体系酸值达到8~20 mgKOH/g聚酯。
在步骤3中,中和剂的中和度为40~80%,所述中和剂优选浓度小于50%的氢氧化钠溶液;所述中和剂在聚酯合成反应达到终点之前加入,优选在反应温度低于100℃时加入,其中当体系的酸值为8~20 mgKOH/g聚酯时,中和反应终止。
在上述水性组合物的制备过程中,步骤3与步骤2可以同时进行。
本发明还提供了一种包含上述的水性组合物的双组分涂料,包含组分A和组分B,组分A包含溶剂、添加剂和所述水性组合物;同时,组分B包含固化剂和溶剂;其中,组分A和组分B中的溶剂均选自水、有机溶剂或水与有机溶剂的组合物,所述添加剂选自消光剂、流平剂、消泡剂、成膜助剂或上述化合物的组合物;所述固化剂选自溶剂型固化剂或固体含量为100%的固化剂体系。
添加剂用量根据具体需要而决定;其中,消光剂为煅制氧化硅哑光剂,优选 Acematt TS-100(一种气相法生产,未经过表面处理的消光剂 );流平剂为聚醚改性的有机硅润湿流平剂,优选BYK333(聚醚改性的有机硅润湿流平剂);溶剂型的固化剂和固体含量为100%的固化剂体系都可被采用;优选Bayer Desmodur 3390(脂肪族聚异氰酸酯树脂-六亚甲基二异氰酸酯)或Tolonate HDT-LV2(异氰酸根固化剂,极低粘度、用于高固体份涂料)。
其中,对于组分A中的中和剂而言,从常识角度,任何浓度的氢氧化钠都可以用于中和反应,但是如果过高浓度的氢氧化钠溶液可能导致聚酯的水解。另外,中和剂也可选择氢氧化钾溶液和碳酸氢钠溶液等,对于最终的涂料涂层膜的性能和表面没有明显的不同;此外,氨水和高价金属碱可以被使用,但所得聚酯涂料的稳定性会有轻微的降低;同时,也可以使用胺、有机胺作为中和剂,但可能出现比如反应时间短和出现气泡等操作问题。
一种上述的双组分涂料的制备方法,包括如下步骤:
步骤1:将组分i、组分ii、组分iii、组分iv、组分v混合进行聚合反应直至体系酸值达到15~20mgKOH/g聚酯。
在步骤1中,从室温将各组分混合形成的原料加热到160℃,在160℃环境下反应50~90分钟后,将反应温度以每小时10~15℃的升温速度升高至220℃,此时保持不高于220℃的反应温度保持直至体系酸值达到15~20mgKOH/g聚酯。
步骤2:将步骤1所得的反应产物与组分vi进行聚合反应直至体系酸值达到30~60mgKOH/g 聚酯。
在步骤2中,在聚合反应的后期,将残留的水通过用氮气吹扫,并对环境抽真空,令环境的真空度保持在0.4~0.8Kpa。
步骤3:添加中和剂进行中和反应,直至体系酸值达到8~20 mgKOH/g聚酯。
在步骤3中,中和剂的中和度为40~80%;所述中和剂优选浓度小于50%的氢氧化钠溶液;另外,所述的中和剂优选在反应温度不高于100℃时加入;其中,步骤3与步骤2能够同步进行。
步骤4:在500rpm或更高的搅拌转速下,向水性组合物中加入溶剂和添加剂,进行均匀混合。
其中,由于具有一定的酸值的树脂才可以进行水性改性,因此需要步骤3中体系酸值达到8-20mgKOH/g聚酯才可进行步骤4。 
步骤5:加入组分B,在2000rpm或更高的搅拌转速下进行20~30分钟的分散搅拌。
步骤6:将所得双组份涂料喷涂成膜,喷涂过程不超过2小时。
在上述双组份涂料的制备过程中,为避免剧烈反应,需要严格控制反应温度,中和剂可以在聚酯合成反应达到终点之前加入,优选在反应温度低于100℃时加入,以避免过高的反应温度可能引起中和后的聚酯变黄或变黑,而在加入中和剂后,保持反应温度恒定,因为剧烈的气泡产生会造成冲料。其中当体系的酸值为8~20mgKOH/g聚酯时,中和反应终止。
中和剂的用量需要控制。通过检测中和的不同阶段的聚酯的性能,发现当中和度达到40~80%时所得到的聚酯具有最好的性能。为了最终得到性能优异的双组份,中和剂的中和度优选达到50%以上。
此外,中和剂也能够在聚合反应的后期加入,可以在当聚酯和水形成乳液时加入,进行进一步的中和。
为确保中和剂和聚酯的反应平稳进行,中和剂为碳酸钠饱和溶液,其中优选浓度小于50%的氢氧化钠溶液。
生产中,可以将一定浓度的中和剂溶液加入到聚酯中,通过形成盐来提高树脂的亲水性。
其中,当中和前的酸值为30mgKOH/g聚酯,中和度为60%时,所得的双组份涂料中的聚酯能稳定的储存一个月,所配制的涂料也可以形成具有很好的手感、高附着力、耐丁酮时间大于2分钟的膜。当聚酯被储存一个星期时,形成的膜的性能会略有下降。当聚酯的储存时间不超过一个月时,按上述制作方法所得涂料的涂层的手感会有轻微的下降。
其中,当中和前的酸值为30mgKOH/g聚酯,中和度大于60%时,所得到的双组份涂料中的聚酯可以稳定的储存一个月以上。聚酯被储存一星期后,得到的涂层的性能略有下降,包括手感的下降和附着性的减弱。
其中,当中和前的酸值小于或等于15mgKOH/g聚酯,中和度小于或等于100%时,所得的双组份涂料中的聚酯的储存期短于一个星期。
而当中和度小于或等于80%(酸值小于15mgKOH/g聚酯),无法获得可以稳定储存的双组份涂料。
其中,当中和前酸值大于或等于30mgKOH/g聚酯,而且中和度在60-100%范围内时,所得的双组份涂料中的聚酯可以稳定的储存1个月以上;如果中和度小于或等于60%,所得的双组份涂料中的聚酯可以稳定的储存1个星期以上。但是,无论中和度如何,水性聚酯储存1个星期后可能引起双组份涂料的漆膜性能的下降,但其应用效果仍处于可正常接受的范畴内。
本发明提供了具有良好稳定性的水性聚酯,所述聚酯基本不含有机溶剂或只含有少量的有机溶剂,提升了安全性能,同时其具有优良的耐化学性(耐丙酮性大于2分钟)。本发明的聚酯在高于常温的温度下也可以保存1个月以上,还可以达到在50℃下保持一个月正常性能的程度,因此有利于更合理的规划生产及提高产能,能够促进生产效率的提高。
同时,本发明聚酯可以被用于制备相应的水性组合物以及包含相应水性组合物的双组分涂料,所述双组分涂料生成的膜客观上会表现出轻微的性能下降和触摸时柔软性的降低,但远未到影响用户体验的程度,其品质与现有产品相比也属上佳。其中,由于聚酯中存在软段结构,具有低玻璃化转变温度,且双组份涂料包括含有机硅的流平剂,因此增加了成品的爽滑性,此外添加了松散型的消光剂,使成品表面更平滑,有利于其实际应用,以及得到更广泛的推广。 
具体实施方式
下面结合实施例,对本发明作进一步的详细说明,但本发明的实施方式不限于此。 
本发明实施例中的双组份涂料中各反应物的选择情况如下表1所示。
Figure 914257DEST_PATH_IMAGE001
双组份涂料的柔软手感的测试方法如下:
测试条件:常温23+/- 2℃;相对湿度50+/- 5%,使用相关树脂及配方,在测试板上进行喷涂,膜厚为40+/- 2μm。
其中由于涂料涂膜的柔韧度没有可量化的指标,因此需凭触觉来评价。
配置测试人员为5名。测试人员对各个样板进行手指触觉培养,然后取出任意一块标准样板,遮住样板名字后给相关测试人员评判,测试人员给出评分;如在5次测试中,4次结果正确,则此测试人员达标,可以进行成品手感的测试;名测试人员的结果取均值的整数,数值为1~5分。结果中数值分别代表不同柔软手感:5:非常好,4:很好,3:好,2:一般,1:无柔软丝滑手感;具体如下表2所示。
Figure 831398DEST_PATH_IMAGE002
其中,相关测试人员须在达标后30min内进行未知样板测试,以保证手指触觉的敏感。同时,如果测试时间超过30min,应重新进行评估标准的测试。
水性组合物的制备:实施例1.1、2.1、3.1和对比实施例7.1的合成组分如下表3所示。
Figure 548818DEST_PATH_IMAGE003
1)将上表3中的原料1~原料6置于反应器内,迅速升温至160℃后,保持温度不超过160℃,回流反应1~1.5小时。
2)温度降至100℃,在反应器上安装分水器,以10℃每小时的速度升高温度至220℃,保持1~2小时。
3)当反应体系(原料1~原料6)的酸值降至15~20mgKOH/g聚酯(固体)范围内而且温度降低到100℃以下时,加入原料7并升高温度至200℃,保持温度不超过200℃,进行反应直至中和前反应体系的酸值达到30mgKOH/g聚酯时,合成反应结束。
4)当反应温度降至60℃时,加入原料8和原料9并升温至100℃,保持2个小时,通过抽真空除去加入的水和反应过程中生成的水。
5)反应体系酸值达到8~20 mgKOH/g聚酯时,中和反应阶段结束。
水性组合物的制备:实施例4.1、对比实施例5.1、对比实施例6.1的合成组分如下表4所示。
Figure 944027DEST_PATH_IMAGE004
1)将上表4中的原料1~原料6置于反应器中,迅速升温至160℃后,保持温度不变,在回流条件下反应 1~1.5小时。
2)温度降低至100℃以下,停止搅拌,在反应器上安装分水器,以10℃每小时的速度升高温度至220℃。
3)当反应体系(原料1~原料6)的酸值降至15~20mgKOH/g聚酯(固体)范围内而且温度降低到100℃以下时,加入原料7并升高温度至200℃,进行反应直至中和前反应体系的酸值达到30mgKOH/g聚酯时,合成反应结束。
4)对上述反应过程所得化合物进行高速分散,在分散过程中加入浓度为10%的氢氧化钠溶液直至反应体系的酸值到10mgKOH/g树脂。
5)在500rpm或更高的转速下,加入去离子水调节使固含量达到60%,获得水性组合物。
进一步,使用实施例1.1制备所得的水性组合物制备双组份涂料,其合成组分如下表5所示。
Figure 945350DEST_PATH_IMAGE005
1)高速分散上表5中的原料1~3达到一定细度并混合均匀;加入原料4~6,分散均匀;之后在2000rpm或更高的转速下分散20~30分钟。
2)在喷涂前,加入原料7并分散均匀,得到双组份涂料后其喷涂过程必须在2小时内结束。
使用上述实施例制备所得的水性组合物制备水性哑光漆,其合成组分如下表6所示。
Figure 767813DEST_PATH_IMAGE006
1)高速分散原料1~3达到一定细度并混合均匀;加入原料4~6,分散均匀;之后在2000rpm或更高的转速下分散20~30分钟。
2)在喷涂前,加入原料6并分散均匀,得到双组份涂料后其喷涂过程必须在2小时内结束。
依照上文所述柔软手感的测试方法对所得各个实施例进行测试,结果如下:
实施例1.1~1.6平均分值为3(好); 
实施例2.1~2.2平均分值为4(很好);
实施例3.1~3.2平均分值为5(非常好); 
实施例4.1~4.2平均分值为3(好); 
对比实施例5.1~5.2平均分值为1(差);
对比实施例6.1~6.2平均分值为2(一般);
对比实施例7.1~7.2平均分值为1(差)。
其中,实施例1.1、2.1、3.1、4.1的聚酯化合物在室温下可稳定保持性能一个月左右。

Claims (12)

1.一种聚酯,其特征在于包含以下组分:
组分i:重量系数为10~20%的长链二醇,其中,长链二醇的主链上含有不少于6个的碳原子,且其端基有2个羟基;
组分ii:重量系数为20~40%且含有醚键的醇,所述的醇为乙二醇的缩合物或丙二醇的缩合物或二者的组合物;
组分iii:重量系数为1~10%且含有不少于 3个羟官能团的多元醇,所述的多元醇中有不少于3个羟基的位置是伯醇;
组分iv:重量系数为5~15%且主链上含有不多于 3个碳原子的短链二醇;
组分v:重量系数为38~60%且主链上含有不少于6个碳原子的长链二酸;
组分vi:重量系数为3~10%且含有不少于 3个羧官能团的多元羧酸;
其中,组分i 、组分v的重量系数之和不小于组分i、 组分ii、组分 iii、组分 iv、组分 v、组分 vi的重量系数之和的60%;
组分iii、组分 vi的重量系数之和为组分i、组分 ii、组分 iii、组分 iv、组分v、组分vi的重量系数之和的3~20%;
组分i 、组分v的重量系数之和为组分i、 组分ii、组分iii、组分 iv、组分 v、组分 vi的重量系数之和的60%;
组分iii、组分 vi的重量系数之和为组分i、组分 ii、组分 iii、组分 iv、组分v、组分vi的重量系数之和的6~8%。
2.根据权利要求1所述的聚酯,其特征在于所述的组分i中的长链二醇选自1,6己二醇、1,7庚二醇、1,8辛二醇、2,7辛二醇、1,9壬二醇、2,8壬二醇、1,10癸二醇、2,9癸二醇、1,11十一烷二醇、2,10十一烷二醇、1,12十二烷二醇、2,11十二烷二醇中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的聚酯,其特征在于所述的组分iii中的多元醇为具有三个羟基官能团的三羟甲基丙烷或具有四个官能团的季戊四醇。
4.根据权利要求1所述的聚酯,其特征在于所述的组分iv的数均分子量不超过90g/mol,且组分iv中的短链二醇为乙二醇或丙二醇。
5.根据权利要求1所述的聚酯,其特征在于所述的组分v中的长链二酸为庚二酸、己二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十一烷二酸、十二烷二酸、十四烷二酸、十六烷二酸、十八烷二酸、二聚酸中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的聚酯,其特征在于所述的组分vi中的多元羧酸为苯三甲酸或偏苯三酸酐。
7.一种包含权利要求1~6任一所述的聚酯的水性组合物,其特征在于在水性组合物中所述聚酯的数均分子量为2000~8000g/mol,同时水性组合物包含中和剂,所述中和剂选自浓度小于50%的氢氧化钠溶液、浓度小于50%的氢氧化钾溶液或浓度小于50%的碳酸氢钠溶液。
8.一种权利要求7所述的水性组合物的制备方法,其特征在于包括如下步骤:
步骤1:将组分i、组分ii、组分iii、组分iv、组分v混合进行聚合反应直至体系酸值达到15~20mgKOH/g聚酯;
    在步骤1中,从室温将各组分混合形成的原料加热到160℃,在160℃环境下反应50~90分钟后,将反应温度以每小时10~15℃的升温速度升高至220℃,此时保持不高于220℃的反应温度保持直至体系酸值达到15~20mgKOH/g聚酯;
步骤2:将步骤1所得的反应产物与组分vi进行聚合反应直至体系酸值达到30~60mgKOH/g 聚酯;
    在步骤2中,在聚合反应的后期,将残留的水通过用氮气吹扫,并对环境抽真空,令环境的真空度保持在0.4~0.8Kpa;
步骤3:添加中和剂进行中和反应,直至体系酸值达到8~20mgKOH/g聚酯;
    在步骤3中,所述中和剂为浓度小于50%的氢氧化钠溶液。
9.根据权利要求8所述的水性组合物的制备方法,其特征在于所述的步骤3与步骤2同时进行。
10.根据权利要求8所述的水性组合物的制备方法,其特征在于所述的中和剂的中和度为40~80%,中和剂在反应温度不高于100℃时加入。
11.一种包含权利要求7所述的水性组合物的双组分涂料,其特征在于包含组分A和组分B,所述组分A包含溶剂、添加剂和所述水性组合物;同时,组分B包含固化剂和溶剂;其中,组分A和组分B中的溶剂均为水、有机溶剂或水与有机溶剂的组合物;所述添加剂为消光剂、流平剂、消泡剂、成膜助剂或消光剂、流平剂、消泡剂、成膜助剂的组合物;所述固化剂选自溶剂型固化剂或固体含量为100%的固化剂体系。
12.一种权利要求11所述的双组分涂料的制备方法,其特征在于包括如下步骤:
步骤1:将组分i、组分ii、组分iii、组分iv、组分v混合进行聚合反应直至体系酸值达到15~20mgKOH/g聚酯;
    在步骤1中,从室温将各组分混合形成的原料加热到160℃,在160℃环境下反应50~90分钟后,将反应温度以每小时10~15℃的升温速度升高至220℃,此时保持不高于220℃的反应温度直至体系酸值达到15~20mgKOH/g聚酯;
步骤2:将步骤1所得的反应产物与组分vi进行聚合反应直至体系酸值达到30~60mgKOH/g 聚酯;
    在步骤2中,在聚合反应的后期,将残留的水通过用氮气吹扫,并对环境抽真空,令环境的真空度保持在0.4~0.8Kpa;:
步骤3:添加中和剂进行中和反应,直至体系酸值达到8~20mgKOH/g聚酯;
在步骤3中,所述中和剂为浓度小于50%的氢氧化钠溶液;中和剂的中和度为40~80%;另外,中和剂在反应温度不高于100℃时加入
其中,步骤3与步骤2能够同步进行; 
步骤4:在500rpm或更高的搅拌转速下,向水性组合物中加入溶剂和添加剂,进行均匀混合; 
步骤5:加入组分B,在不低于2000rpm的搅拌转速下进行20~30分钟的分散搅拌;
步骤6:将所得双组份涂料喷涂成膜,其喷涂过程不超过2小时。
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