CN106893087A - 一种水性聚酯树脂及其制备方法 - Google Patents

一种水性聚酯树脂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种水性聚酯树脂，包括：多元醇、多元酸，所述多元醇包括三羟甲基丙烷8～12%、新戊二醇12～24%、乙二醇6～12%、丙二醇8～12%，所述多元酸包括精对苯二甲酸5～15%、间苯二甲酸12～24%、领苯二甲酸6～12%、偏苯三酸酐10～18%、六氢化邻苯二甲酸6～12%、顺酐10～20%、己二酸5～10%；所述水性聚酯树脂还包括对甲氧基苯酚0.1～0.3%、乙二醇单丁醚6～24%、二甲基乙醇胺8～16%、去离子水60～100%。本发明能够提高聚酯树脂的耐水解性、水分散性和贮存稳定性，提高聚酯主链水解的稳定性，同时还广泛应用于水性绝缘器件上，能够克服现有技术存在的不足，满足实际使用要求。

Description

一种水性聚酯树脂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种水性聚酯树脂及其制备方法，属于合成树脂技术领域。
背景技术
近几年，水性环保型涂料包括高固体分及无溶剂涂料、水性涂料、粉末涂料和辐射固化涂料取得较快发展。水性涂料中具有代表性之一的水性聚酯涂料，具有光泽高、附着力强、丰满度高、耐冲击性优良等特点，既可以与水溶性氨基树脂配制成水性烘烤漆，也可以与亲水性多异氰酸酯配制成常温固化的水性木器涂料，因此广泛应用于金属和木器表面的保护和装饰；由于聚酯较易水解，所以水性聚酯的应用受到了一定的限制。
采用偏苯三酸酐、间苯二甲酸(IPA)、己二酸、新戊二醇(NPG)、三羟甲基丙烷(TMP)等原料通过直接酯化得到聚酯，通过调节己二酸与IPA的用量比，可制备出具有较宽范围的硬段与软段比的水性聚酯。在聚酯主链上引入偏苯三酸酐作为自乳化官能团是较为常用的方法，但是偏苯三甲酸的半酯化耐水解性差，会影响聚酯水分散体的储存稳定性及制备的产品存在水性绝缘性差等。为此，需要设计一种新的技术方案，能够综合性克服现有技术存在的不足。
发明内容
本发明正是针对现有技术存在的不足，提供一种水性聚酯树脂，能够提高聚酯树脂的耐水解性、水分散性和贮存稳定性，提高聚酯主链水解的稳定性，广泛应用于水性绝缘器件上，能够克服现有技术存在的不足，满足实际使用要求。
为解决上述问题，本发明所采取的技术方案如下：
一种水性聚酯树脂，包括：多元醇、多元酸，所述多元醇包括三羟甲基丙烷8～12%、新戊二醇12～24%、乙二醇6～12%、丙二醇8～12%，所述多元酸包括精对苯二甲酸5～15%、间苯二甲酸12～24%、领苯二甲酸6～12%、偏苯三酸酐10～18%、六氢化邻苯二甲酸6～12%、顺酐10～20%、己二酸5～10%；
所述水性聚酯树脂还包括对甲氧基苯酚0.1～0.3%、乙二醇单丁醚6～24%、二甲基乙醇胺8～16%、去离子水60～100%。
作为上述技术方案的改进，所述水性聚酯树脂包括多元醇、多元酸，所述多元醇包括三羟甲基丙烷10～12%、新戊二醇16～24%、乙二醇8～12%、丙二醇10～12%；所述多元酸包括精对苯二甲酸8～15%、间苯二甲酸16～24%、领苯二甲酸8～12%、偏苯三酸酐12～18%、六氢化邻苯二甲酸8～12%、顺酐12～20%、己二酸7～10%；所述水性聚酯树脂还包括对甲氧基苯酚0.1～0.3%、乙二醇单丁醚12～24%、二甲基乙醇胺10～16%、去离子水65～100%。
作为上述技术方案的改进，包括多元醇、多元酸，所述多元醇包括三羟甲基丙烷8～10%、新戊二醇12～20%、乙二醇6～10%、丙二醇8～10%；所述多元酸包括精对苯二甲酸5～12%、间苯二甲酸12～20%、领苯二甲酸6～10%、偏苯三酸酐10～16%、六氢化邻苯二甲酸6～10%、顺酐10～18%、己二酸5～8%；所述水性聚酯树脂还包括对甲氧基苯酚0.1～0.3%、乙二醇单丁醚6～16%、二甲基乙醇胺8～12%、去离子水60～85%。
具体地，所述水性聚酯树脂的制备方法如下：
（1）：在反应釜中，按配方量将多元醇、多元酸及对甲氧基苯酚、乙二醇单丁醚、二甲基乙醇胺、去离子水加入，进行升温反应，得聚合物；
（2）：对步骤（1）所得聚合物进行缩聚，得缩聚合物；
（3）：对步骤（2）所得缩聚合物加水和助溶剂进行兑稀，然后对兑稀后的聚合物进行过滤得水性聚酯树脂，最后对水性聚酯树脂进行搅拌保证，即得成品。
本发明与现有技术相比较，本发明的实施效果如下：
本发明所述的一种水性聚酯树脂，能够提高聚酯树脂的耐水解性、水分散性和贮存稳定性，提高聚酯主链水解的稳定性，广泛应用于水性绝缘器件上，能够克服现有技术存在的不足，满足实际使用要求。
此外，本发明与水溶性氨基树脂配制成水性金属烤漆，与亲水性多异氰酸酯配制成常温固化的水性木器漆，都具有光泽高、耐磨性好、附着力强、丰满度高、耐冲击性优良等特点。
附图说明
图1为本发明制备流程示意图。
具体实施方式
下面将结合具体的实施例来说明本发明的内容。
具体实施例1
如图1所示，为本实施例所述的一种水性聚酯树脂，包括：多元醇、多元酸，所述多元醇包括三羟甲基丙烷8～12%、新戊二醇12～24%、乙二醇6～12%、丙二醇8～12%，所述多元酸包括精对苯二甲酸5～15%、间苯二甲酸12～24%、领苯二甲酸6～12%、偏苯三酸酐10～18%、六氢化邻苯二甲酸6～12%、顺酐10～20%、己二酸5～10%；
所述水性聚酯树脂还包括对甲氧基苯酚0.1～0.3%、乙二醇单丁醚6～24%、二甲基乙醇胺8～16%、去离子水60～100%。
具体地，所述水性聚酯树脂包括多元醇、多元酸，所述多元醇包括三羟甲基丙烷10～12%、新戊二醇16～24%、乙二醇8～12%、丙二醇10～12%；所述多元酸包括精对苯二甲酸8～15%、间苯二甲酸16～24%、领苯二甲酸8～12%、偏苯三酸酐12～18%、六氢化邻苯二甲酸8～12%、顺酐12～20%、己二酸7～10%；所述水性聚酯树脂还包括对甲氧基苯酚0.1～0.3%、乙二醇单丁醚12～24%、二甲基乙醇胺10～16%、去离子水65～100%。
更具体地，所述水性聚酯树脂的制备方法如下：
（1）升温反应：在反应釜中，按配方量将多元醇、多元酸及对甲氧基苯酚、乙二醇单丁醚、二甲基乙醇胺、去离子水加入，进行升温反应，得聚合物；
（2）缩聚：对步骤（1）所得聚合物继续进行升温脱水缩聚，得缩聚合物；
（3）兑稀：对步骤（2）所得缩聚合物加水和助溶剂进行兑稀，得兑稀聚合物；
（4）过滤：然后对兑稀后的聚合物进行过滤得水性聚酯树脂；
（5）包装：对过滤得到的水性聚酯树脂进行搅拌保证，即得成品。
其中，本发明能够提高聚酯树脂的耐水解性、水分散性和贮存稳定性，提高聚酯主链水解的稳定性，广泛应用于水性绝缘器件上，能够克服现有技术存在的不足，满足实际使用要求。
此外，本发明与水溶性氨基树脂配制成水性金属烤漆，与亲水性多异氰酸酯配制成常温固化的水性木器漆，都具有光泽高、耐磨性好、附着力强、丰满度高、耐冲击性优良等特点。
具体实施例2
本发明所述水性聚酯树脂，包括：多元醇、多元酸，所述多元醇包括三羟甲基丙烷8～12%、新戊二醇12～24%、乙二醇6～12%、丙二醇8～12%，所述多元酸包括精对苯二甲酸5～15%、间苯二甲酸12～24%、领苯二甲酸6～12%、偏苯三酸酐10～18%、六氢化邻苯二甲酸6～12%、顺酐10～20%、己二酸5～10%；
所述水性聚酯树脂还包括对甲氧基苯酚0.1～0.3%、乙二醇单丁醚6～24%、二甲基乙醇胺8～16%、去离子水60～100%。
具体地，所述水性聚酯树脂包括多元醇、多元酸，所述多元醇包括三羟甲基丙烷8～10%、新戊二醇12～20%、乙二醇6～10%、丙二醇8～10%；所述多元酸包括精对苯二甲酸5～12%、间苯二甲酸12～20%、领苯二甲酸6～10%、偏苯三酸酐10～16%、六氢化邻苯二甲酸6～10%、顺酐10～18%、己二酸5～8%；所述水性聚酯树脂还包括对甲氧基苯酚0.1～0.3%、乙二醇单丁醚6～16%、二甲基乙醇胺8～12%、去离子水60～85%。
更具体地，所述水性聚酯树脂的制备方法如下：
（1）升温反应：在反应釜中，按配方量将多元醇、多元酸及对甲氧基苯酚、乙二醇单丁醚、二甲基乙醇胺、去离子水加入，进行升温反应，得聚合物；
（2）缩聚：对步骤（1）所得聚合物继续进行升温脱水缩聚，得缩聚合物；
（3）兑稀：对步骤（2）所得缩聚合物加水和助溶剂进行兑稀，得兑稀聚合物；
（4）过滤：然后对兑稀后的聚合物进行过滤得水性聚酯树脂；
（5）包装：对过滤得到的水性聚酯树脂进行搅拌保证，即得成品。
其中，本发明能够提高聚酯树脂的耐水解性、水分散性和贮存稳定性，提高聚酯主链水解的稳定性，广泛应用于水性绝缘器件上，能够克服现有技术存在的不足，满足实际使用要求。
此外，本发明与水溶性氨基树脂配制成水性金属烤漆，与亲水性多异氰酸酯配制成常温固化的水性木器漆，都具有光泽高、耐磨性好、附着力强、丰满度高、耐冲击性优良等特点。
具体实施例3
本发明所述水性聚酯树脂，包括：多元醇、多元酸，所述多元醇包括三羟甲基丙烷8～12%、新戊二醇12～24%、乙二醇6～12%、丙二醇8～12%，所述多元酸包括精对苯二甲酸5～15%、间苯二甲酸12～24%、领苯二甲酸6～12%、偏苯三酸酐10～18%、六氢化邻苯二甲酸6～12%、顺酐10～20%、己二酸5～10%；
所述水性聚酯树脂还包括对甲氧基苯酚0.1～0.3%、乙二醇单丁醚6～24%、二甲基乙醇胺8～16%、去离子水60～100%。
具体地，所述水性聚酯树脂，包括：多元醇、多元酸，所述多元醇包括三羟甲基丙烷10%、新戊二醇18%、乙二醇9%、丙二醇10%；所述多元酸包括精对苯二甲酸10%、间苯二甲酸18%、领苯二甲酸9%、偏苯三酸酐14%、六氢化邻苯二甲酸9%、顺酐15%、己二酸8%；所述水性聚酯树脂还包括对甲氧基苯酚0.1～0.3%、乙二醇单丁醚15%、二甲基乙醇胺12%、去离子水80%。
更具体地，所述水性聚酯树脂的制备方法如下：
（1）升温反应：在反应釜中，按配方量将多元醇、多元酸及对甲氧基苯酚、乙二醇单丁醚、二甲基乙醇胺、去离子水加入，进行升温反应，得聚合物；
（2）缩聚：对步骤（1）所得聚合物继续进行升温脱水缩聚，得缩聚合物；
（3）兑稀：对步骤（2）所得缩聚合物加水和助溶剂进行兑稀，得兑稀聚合物；
（4）过滤：然后对兑稀后的聚合物进行过滤得水性聚酯树脂；
（5）包装：对过滤得到的水性聚酯树脂进行搅拌保证，即得成品。
其中，本发明能够提高聚酯树脂的耐水解性、水分散性和贮存稳定性，提高聚酯主链水解的稳定性，广泛应用于水性绝缘器件上，能够克服现有技术存在的不足，满足实际使用要求。
此外，本发明与水溶性氨基树脂配制成水性金属烤漆，与亲水性多异氰酸酯配制成常温固化的水性木器漆，都具有光泽高、耐磨性好、附着力强、丰满度高、耐冲击性优良等特点。
附注1：本发明所采用的助溶剂为苯甲酸钠、水杨酸钠、对氨基苯甲酸等常规助溶剂。
附注2：本发明所制得的水性聚酯树脂主要应用于绝缘水性器件的上，环保度高、经济实用。
附注3：本发明所述各配料的配量参数可根据所要达到水性聚酯树脂的质量性能来设置。
以上内容是结合具体的实施例对本发明所作的详细说明，不能认定本发明具体实施仅限于这些说明。对于本发明所属技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明保护的范围。

Claims (4)

1.一种水性聚酯树脂，其特征在于：包括：多元醇、多元酸，所述多元醇包括三羟甲基丙烷8～12%、新戊二醇12～24%、乙二醇6～12%、丙二醇8～12%，所述多元酸包括精对苯二甲酸5～15%、间苯二甲酸12～24%、领苯二甲酸6～12%、偏苯三酸酐10～18%、六氢化邻苯二甲酸6～12%、顺酐10～20%、己二酸5～10%；
所述水性聚酯树脂还包括对甲氧基苯酚0.1～0.3%、乙二醇单丁醚6～24%、二甲基乙醇胺8～16%、去离子水60～100%。
2.根据权利要求1所述一种水性聚酯树脂，其特征在于：所述水性聚酯树脂包括多元醇、多元酸，所述多元醇包括三羟甲基丙烷10～12%、新戊二醇16～24%、乙二醇8～12%、丙二醇10～12%；所述多元酸包括精对苯二甲酸8～15%、间苯二甲酸16～24%、领苯二甲酸8～12%、偏苯三酸酐12～18%、六氢化邻苯二甲酸8～12%、顺酐12～20%、己二酸7～10%；所述水性聚酯树脂还包括对甲氧基苯酚0.1～0.3%、乙二醇单丁醚12～24%、二甲基乙醇胺10～16%、去离子水65～100%。
3.根据权利要求1所述一种水性聚酯树脂，其特征在于：所述水性聚酯树脂包括多元醇、多元酸，所述多元醇包括三羟甲基丙烷8～10%、新戊二醇12～20%、乙二醇6～10%、丙二醇8～10%；所述多元酸包括精对苯二甲酸5～12%、间苯二甲酸12～20%、领苯二甲酸6～10%、偏苯三酸酐10～16%、六氢化邻苯二甲酸6～10%、顺酐10～18%、己二酸5～8%；所述水性聚酯树脂还包括对甲氧基苯酚0.1～0.3%、乙二醇单丁醚6～16%、二甲基乙醇胺8～12%、去离子水60～85%。
4.根据权利要求1-3所述一种水性聚酯树脂的制备方法，其特征在于：所述制备方法如下：
（1）升温反应：在反应釜中，按配方量将多元醇、多元酸及对甲氧基苯酚、乙二醇单丁醚、二甲基乙醇胺、去离子水加入，进行升温反应，得聚合物；
（2）缩聚：对步骤（1）所得聚合物继续进行升温脱水缩聚，得缩聚合物；
（3）兑稀：对步骤（2）所得缩聚合物加水和助溶剂进行兑稀，得兑稀聚合物；
（4）过滤：然后对兑稀后的聚合物进行过滤得水性聚酯树脂；
（5）包装：对过滤得到的水性聚酯树脂进行搅拌保证，即得成品。
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