CN108034044B - 一种机壳漆用的水性树脂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种机壳漆用的水性树脂及其制备方法。所述水性树脂的制备方法以对苯二甲酸、己二醇、三羟甲基丙烷、紫外线吸收剂、椰子油酸、间苯二甲酸、苯甲酸、偏苯三酸酐和有机硅氧烷为原料并通过三次投料的聚合反应以使获得的水性树脂具有特异性的分子结构和分子成分，从而使所制备水性树脂制备的机壳漆的耐水性、耐盐雾性的耐醇性大大提高了，同时还提高了与底材如PC板的附着力。
Description
技术领域
本发明属于高分子材料合成技术领域，具体涉及一种机壳漆用的水性树脂的制备方法，且还涉及所合成的水性树脂。
背景技术
机壳漆是指应用于电脑机箱、相机外壳、计算机外壳、VCD和DVD播放器机壳、收音机机壳、冰箱壳底等家电产品的塑胶部件的表面装饰的涂料，其中塑胶部件的材质主要为ABS、PC、HIPS、PS等，鉴于这些产品在应用方面的巨大潜力和广泛的应用范围，研究者对机壳漆的研发从未停止过探索的脚步。
传统机壳漆主要由树脂、溶剂和助剂组成，其中所采用的溶剂多为有机溶剂。众所周知，有机溶剂易挥发，可以经呼吸器官吸入人体，并经血液或淋巴液传送至其他器官，造成不同程度的中毒现象，并对呼吸系统、神经系统、血液、造血系统等产生重大毒害。除了对人体产生损害，还会改变地表大气层的臭氧组成，是大气环境的重要污染源之一。在八十年代中期，美国和欧洲各国先后颁布了控制可挥发有机化合物的法规，迫使许多工业部门积极开发能够替代产品，其中，开发环境友好型的水性机壳漆日益引起人们的关注，各国研究者和生产商也投入了大量的物力和财力。
影响水性机壳漆性质的主要因素包括树脂的性质、助剂的分散稳定性等，其中树脂的性质决定着机壳漆的整体性能。其中现有的水性机壳漆由于树脂的性质而存在亲水性强、耐盐雾时间短、耐醇性不好的缺陷，导致无法大批量使用，故而，现急需出一种水性机壳漆用树脂以解决现有技术中面临的问题。
发明内容
本发明旨在解决现有技术中的问题，提供一种机壳漆用的水性树脂及其制备方法。为此，本发明人在反复实验后发现，由以对苯二甲酸、己二醇、三羟甲基丙烷、紫外线吸收剂、椰子油酸、间苯二甲酸、苯甲酸、偏苯三酸酐和有机硅氧烷为原料通过聚合反应而获得的水性树脂的分子结构和分子成分具有特异性且联密度高，最为重要的是由所制备水性树脂制备的机壳漆的耐水性、耐盐雾性的耐醇性大大提高了，同时还提高了与底材如PC板的附着力。
为了实现上述目的，本发明提供一种机壳漆用的水性树脂的制备方法，其包括以下步骤：
(1)将对苯二甲酸、己二醇、三羟甲基丙烷和紫外线吸收剂在氮气的保护下升温至150-170℃进行酯化反应并保温0.5-1.5小时，之后在0.35-0.5℃/min的升温速率下将体系的温度升温至200-220℃，随后在0.15-0.35℃/min的升温速率下将体系的温度升温至230-250℃并进行保温，直至反应体系的酸值为6.0-7.0mgKOH/g；
(2)将步骤(1)的反应体系的温度降温至140-160℃，然后加入椰子油酸、间苯二甲酸和苯甲酸，之后在0.2-0.4℃/min的升温速率下将体系的温度升温至200-220℃并进行保温，直至反应体系的酸值小于9.0mgKOH/g；
(3)将步骤(2)的反应体系的温度降温至140-160℃，然后加入偏苯三酸酐和有机硅氧烷，之后将体系的温度升温至165-180℃并进行保温，直至反应体系的酸值为46-50mgKOH/g，即可得机壳漆用的水性树脂。
在本发明制备方法中，通过对原料的合理搭配和工艺的特殊调整，分别应用酯化反应和醚化反应，有效控制了所获得的树脂的分子成分和结构，并且引入的有机硅氧烷能够有效地增加水性树脂的交联密度。
优选地，在所述机壳漆用的水性树脂的制备方法中，所述步骤(1)中的紫外线吸收剂为紫外线吸收剂UV-2。
优选地，在所述机壳漆用的水性树脂的制备方法中，所述步骤(1)中的紫外线吸收剂的用量为本领域常规用量。
优选地，在所述机壳漆用的水性树脂的制备方法中，所述步骤(1)中对苯二甲酸、己二醇和三羟甲基丙烷的质量比为1～3:0.5～1.5:8～10，优选1.5～2.5:0.8～1.2:8.5～9.5。
优选地，在所述机壳漆用的水性树脂的制备方法中，所述步骤(2)中椰子油酸、间苯二甲酸和苯甲酸的质量比为2～4:1～3:0.5～1.5，优选2.5～3.5:1.5～2.5:0.8～1.2。
优选地，在所述机壳漆用的水性树脂的制备方法中，所述步骤(1)中的对苯二甲酸与所述步骤(2)中的间苯二甲酸的质量比为(0.3-3):1，优选(0.6～1.5)：1。
优选地，在所述机壳漆用的水性树脂的制备方法中，所述步骤(3)中所用的有机硅氧烷为乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三异丙氧基硅烷等中的一种或多种。
优选地，在所述机壳漆用的水性树脂的制备方法中，所述步骤(3)中所用的有机硅氧烷的重量基于所述步骤(3)中所用的除有机硅氧烷之外的原料的总重量的百分比为1％-3％。
优选地，在所述机壳漆用的水性树脂的制备方法中，所述步骤(3)中所用的偏苯三酸酐的重量基于所述步骤(1)-(3)中所用的原料的总重量的百分比为5-15％，优选8％～10％。
此外，本发明还提供一种通过上述机壳漆用的水性树脂的制备方法而获得的机壳漆用的水性树脂。
另外，本发明也提供一种由所述机壳漆用的水性树脂制备的机壳漆，其包含上述水性树脂。
在本发明所获得的水性树脂制备的机壳漆具有优异的耐水性、耐盐雾性和耐醇性，还同时具有优异的附着力，其能够完全替代现有机壳漆，解决了机壳漆行业中遇到的难题。
优选地，在所述机壳漆中，所述水性树脂的重量基于所述机壳漆的重量的百分比为40％～80％。
与现有技术相比，本发明制备方法通过合理搭配材料、工艺的特殊调整并分三步投料，有效控制了所合成的水性树脂的分子成分和分子结构，在分子成分中含有对苯二甲酸，增加了树脂的柔性和光泽，椰子油酸的引入提高了树脂的光泽和耐候性，三羟甲基丙烷和偏苯三酸酐提供了树脂的交联密度，保证了产品的硬度和耐水性，同时偏苯三酸酐又提供树脂的水溶性，并且引入的有机硅氧烷能够有效地增加了合成树脂的交联密度；分步反应使上述材料在分子中有序的排列，保证整个分子的均一性，性能的平衡性。另外所制备的水性树脂制备的机壳漆具有优异的耐水性、耐盐雾性和耐醇性，同时还极大地提高了底材的附着力，其能够替代现有的油性机壳漆，解决了机壳漆行业中遇到的难题。
具体实施方式
为了使本发明的目的及优点更加简洁明了，本发明将用以下具体实施例进行阐明，但本发明绝非仅限于这些实施例。以下实施例仅为本发明较优选的实施例，且仅用于阐述本发明，不能理解为对本发明的范围的限制。应当指出的是，凡在本发明的实质和原则之内所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
在本发明中，酸值意指通过借助于KOH标准溶液的酸碱滴定法测出的所得值。
制备实施例水性树脂的制备
制备实施例1
向反应釜中加入100kg对苯二甲酸、50kg己二醇、450kg三羟甲基丙烷和5kg紫外线吸收剂UV-2。然后向反应釜中充入氮气进行氮气保护，并在氮气保护下将反应混合物加热至150℃。之后维持在此温度1小时，然后在0.35℃/min的升温速率下将体系的温度升温至200℃，随后在0.2℃/min的升温速率下将体系的温度升温至230℃并进行保温，在该保温反应过程中，每隔半小时进行一次取样检测反应体系的酸值，直至反应体系的酸值为6.5mgKOH/g，此时反应体系变为透明。之后将反应体系的温度降温至140℃，随后加入150kg椰子油酸、100kg间苯二甲酸和50kg苯甲酸，然后在0.2℃/min的升温速率下将反应体系的温度升温至200℃并在该温度下进行保温，在该过程中每隔半小时进行一次取样检测反应体系的酸值，直至反应体系的酸值为7.5mgKOH/g。然后将反应混合物的温度降低至140℃，之后向反应釜中加入100kg偏苯三酸酐和10kg乙烯基三异丙氧基硅烷并将反应体系的温度升温至170℃，随后在该温度下进行保温，在该过程中仍每隔半小时进行一次取样检测反应体系的酸值，直至反应体系的酸值为48mgKOH/g，然后将反应釜的温度降低至室温并取出产物，即可获得本发明水性树脂，记作A1。
制备实施例2
向反应釜中加入100kg对苯二甲酸、50kg己二醇、450kg三羟甲基丙烷和5kg紫外线吸收剂UV-2。然后向反应釜中充入氮气进行氮气保护，并在氮气保护下将反应混合物加热至160℃。之后维持在此温度1小时，然后在0.4℃/min的升温速率下将体系的温度升温至210℃，随后在0.25℃/min的升温速率下将体系的温度升温至240℃并进行保温，在该保温反应过程中，每隔半小时进行一次取样检测反应体系的酸值，直至反应体系的酸值为6.5mgKOH/g，此时反应体系变为透明。之后将反应体系的温度降温至150℃，随后加入150kg椰子油酸、100kg间苯二甲酸和50kg苯甲酸，然后在0.25℃/min的升温速率下将反应体系的温度升温至210℃并在该温度下进行保温，在该过程中每隔半小时进行一次取样检测反应体系的酸值，直至反应体系的酸值为7.5mgKOH/g。然后将反应混合物的温度降低至150℃，之后向反应釜中加入100kg偏苯三酸酐和10kg乙烯基三异丙氧基硅烷并将反应体系的温度升温至175℃，随后在该温度下进行保温，在该过程中仍每隔半小时进行一次取样检测反应体系的酸值，直至反应体系的酸值为48mgKOH/g，然后将反应釜的温度降低至室温并取出产物，即可获得本发明水性树脂，记作A2。
制备实施例3
向反应釜中加入100kg对苯二甲酸、50kg己二醇、450kg三羟甲基丙烷和5kg紫外线吸收剂UV-2。然后向反应釜中充入氮气进行氮气保护，并在氮气保护下将反应混合物加热至170℃。之后维持在此温度1小时，然后在0.45℃/min的升温速率下将体系的温度升温至220℃，随后在0.3℃/min的升温速率下将体系的温度升温至250℃并进行保温，在该保温反应过程中，每隔半小时进行一次取样检测反应体系的酸值，直至反应体系的酸值为6.5mgKOH/g，此时反应体系变为透明。之后将反应体系的温度降温至160℃，随后加入150kg椰子油酸、100kg间苯二甲酸和50kg苯甲酸，然后在0.3℃/min的升温速率下将反应体系的温度升温至220℃并在该温度下进行保温，在该过程中每隔半小时进行一次取样检测反应体系的酸值，直至反应体系的酸值为7.5mgKOH/g。然后将反应混合物的温度降低至160℃，之后向反应釜中加入100kg偏苯三酸酐和10kg乙烯基三异丙氧基硅烷并将反应体系的温度升温至180℃，随后在该温度下进行保温，在该过程中仍每隔半小时进行一次取样检测反应体系的酸值，直至反应体系的酸值为48mgKOH/g，然后将反应釜的温度降低至室温并取出产物，即可获得本发明水性树脂，记作A3。
制备实施例4
重复实施例2，不同之处在于将乙烯基三异丙氧基硅烷的重量由10kg变为20kg，所获得的水性树脂记作A4。
制备实施例5
重复实施例2，不同之处在于将乙烯基三异丙氧基硅烷的重量由10kg变为30kg，所获得的水性树脂记作A5。
制备实施例6
重复实施例4，不同之处在于将乙烯基三异丙氧基硅烷替换为乙烯基三甲氧基硅烷，所获得的水性树脂记作A6。
制备实施例7
重复实施例4，不同之处在于将乙烯基三异丙氧基硅烷替换为乙烯基三乙氧基硅烷，所获得的水性树脂记作A7。
制备实施例8
向反应釜中加入50kg对苯二甲酸、50kg己二醇、500kg三羟甲基丙烷和5kg紫外线吸收剂UV-2。然后向反应釜中充入氮气进行氮气保护，并在氮气保护下将反应混合物加热至160℃。之后维持在此温度1小时，然后在0.4℃/min的升温速率下将体系的温度升温至210℃，随后在0.25℃/min的升温速率下将体系的温度升温至240℃并进行保温，在该保温反应过程中，每隔半小时进行一次取样检测反应体系的酸值，直至反应体系的酸值为6.0mgKOH/g，此时反应体系变为透明。之后将反应体系的温度降温至150℃，随后加入92.3kg椰子油酸、138.5kg间苯二甲酸和69.2kg苯甲酸，然后在0.25℃/min的升温速率下将反应体系的温度升温至210℃并在该温度下进行保温，在该过程中每隔半小时进行一次取样检测反应体系的酸值，直至反应体系的酸值为8.5mgKOH/g。然后将反应混合物的温度降低至150℃，之后向反应釜中加入100kg偏苯三酸酐和20kg乙烯基三异丙氧基硅烷并将反应体系的温度升温至175℃，随后在该温度下进行保温，在该过程中仍每隔半小时进行一次取样检测反应体系的酸值，直至反应体系的酸值为46mgKOH/g，然后将反应釜的温度降低至室温并取出产物，即可获得本发明水性树脂，记作A8。
制备实施例9
向反应釜中加入50kg对苯二甲酸、50kg己二醇、500kg三羟甲基丙烷和5kg紫外线吸收剂UV-2。然后向反应釜中充入氮气进行氮气保护，并在氮气保护下将反应混合物加热至160℃。之后维持在此温度1小时，然后在0.4℃/min的升温速率下将体系的温度升温至210℃，随后在0.25℃/min的升温速率下将体系的温度升温至240℃并进行保温，在该保温反应过程中，每隔半小时进行一次取样检测反应体系的酸值，直至反应体系的酸值为7.0mgKOH/g，此时反应体系变为透明。之后将反应体系的温度降温至150℃，随后加入150kg椰子油酸、100kg间苯二甲酸和50kg苯甲酸，然后在0.25℃/min的升温速率下将反应体系的温度升温至210℃并在该温度下进行保温，在该过程中每隔半小时进行一次取样检测反应体系的酸值，直至反应体系的酸值为8.5mgKOH/g。然后将反应混合物的温度降低至150℃，之后向反应釜中加入100kg偏苯三酸酐和20kg乙烯基三异丙氧基硅烷并将反应体系的温度升温至175℃，随后在该温度下进行保温，在该过程中仍每隔半小时进行一次取样检测反应体系的酸值，直至反应体系的酸值为50mgKOH/g，然后将反应釜的温度降低至室温并取出产物，即可获得本发明水性树脂，记作A9。
对比实施例
对比实施例1
向反应釜中加入100kg对苯二甲酸、50kg己二醇、450kg三羟甲基丙烷和5kg紫外线吸收剂UV-2。然后向反应釜中充入氮气进行氮气保护，并在氮气保护下将反应混合物加热至160℃。之后维持在此温度1小时，然后在0.4℃/min的升温速率下将体系的温度升温至210℃，随后在0.25℃/min的升温速率下将体系的温度升温至240℃并进行保温，在该保温反应过程中，每隔半小时进行一次取样检测反应体系的酸值，直至反应体系的酸值为6.5mgKOH/g，此时反应体系变为透明。之后将反应体系的温度降温至150℃，随后加入150kg椰子油酸、100kg间苯二甲酸和50kg苯甲酸，然后在0.25℃/min的升温速率下将反应体系的温度升温至210℃并在该温度下进行保温，在该过程中每隔半小时进行一次取样检测反应体系的酸值，直至反应体系的酸值为7.5mgKOH/g。然后将反应混合物的温度降低至150℃，之后向反应釜中加入100kg偏苯三酸酐将反应体系的温度升温至175℃，随后在该温度下进行保温，在该过程中仍每隔半小时进行一次取样检测反应体系的酸值，直至反应体系的酸值为48mgKOH/g，然后将反应釜的温度降低至室温并取出产物，记作B1。
对比实施例2
向反应釜中加入100kg对苯二甲酸、50kg己二醇、450kg三羟甲基丙烷和5kg紫外线吸收剂UV-2。然后向反应釜中充入氮气进行氮气保护，并在氮气保护下将反应混合物加热至160℃。之后维持在此温度1小时，然后在0.4℃/min的升温速率下将体系的温度升温至210℃，随后在0.25℃/min的升温速率下将体系的温度升温至240℃并进行保温，在该保温反应过程中，每隔半小时进行一次取样检测反应体系的酸值，直至反应体系的酸值为7.5mgKOH/g，此时反应体系变为透明。之后将反应体系的温度降温至150℃，随后加入150kg椰子油酸、100kg间苯二甲酸和50kg苯甲酸，然后在0.25℃/min的升温速率下将反应体系的温度升温至210℃并在该温度下进行保温，在该过程中每隔半小时进行一次取样检测反应体系的酸值，直至反应体系的酸值为9.5mgKOH/g。然后将反应混合物的温度降低至150℃，之后向反应釜中加入100kg偏苯三酸酐将反应体系的温度升温至175℃，随后在该温度下进行保温，在该过程中仍每隔半小时进行一次取样检测反应体系的酸值，直至反应体系的酸值为52mgKOH/g，然后将反应釜的温度降低至室温并取出产物，记作B2。
对比实施例3
向反应釜中加入100kg对苯二甲酸、50kg己二醇、450kg三羟甲基丙烷、5kg紫外线吸收剂UV-2、150kg椰子油酸、100kg间苯二甲酸和50kg苯甲酸，然后向反应釜中充入氮气进行氮气保护，并在氮气保护下将反应混合物加热至160℃。之后维持在此温度1小时，然后在0.4℃/min的升温速率下将体系的温度升温至210℃，随后在0.25℃/min的升温速率下将体系的温度升温至240℃并进行保温，在该保温反应过程中，每隔半小时进行一次取样检测反应体系的酸值，直至反应体系的酸值为7.5mgKOH/g，此时反应体系不透明。然后将反应混合物的温度降低至150℃，向反应釜中加入100kg偏苯三酸酐将反应体系的温度升温至175℃，随后在该温度下进行保温，在该过程中仍每隔半小时进行一次取样检测反应体系的酸值，直至反应体系的酸值为48mgKOH/g，然后将反应釜的温度降低至室温并取出产物，记作B3。
使用实施例
将上述制备实施例1-9和对比实施例1-3所获得的产物按下表1所示的配方与其他组分混合均匀，静置24小时后用砂磨机研磨至细度为20μm,即获得机壳漆。
表1使用实施例所制备的水性机壳漆的原料组分
测试实施例
制备测试样板：分别将使用实施例1-12的机壳漆和市售的油性机壳漆通过空气喷枪喷涂，流平10min后放入烘箱中在150℃的条件下烘烤20min，取出静置，冷却后进行各种性能测试。
使用实施例1-12和市售的油性机壳漆的性能测试结果示于下表2中。其中，各性能测试标准如下：
光泽度：按GB/T 9754的标准进行检测；
附着力(划格法)：按GB/T 9286的标准进行检测；
铅笔硬度：按GB/T 6739的标准进行检测；
耐冲击性：按GB/T 1732的标准进行检测；
耐中性盐雾性[5％NaCl水溶液，(25±1℃)，72]：按GB/T 1765-79的标准进行检测；
耐醇性[乙醇，(25±1℃)，24h]：按HG/T 3343-85的标准进行检测；
耐沸水性[100℃，0.5h]：将测试样板置于100℃的沸水中0.5h，然后观察表面状态；
耐冷水性[0℃，24h]：将测试样板置于0℃的冰水中24h，然后观察表面状态。
表2使用实施例1-12和市售的油性机壳漆的各项性能测试结果
由表2可知，由于本发明采用特殊的单体原料配方和特定制备方法制备的水性树脂制备机壳漆具有优异的性质，克服了现有技术的缺陷，解决了本行业的难题，特别是使用实施例4制备的机壳漆具有优异的耐水性、耐盐雾性和耐醇性，同时具有优异的机械性能，因此本发明水性树脂具有较好的使用性能，并且实现了超低温固化，应用前景十分广阔。
Claims (4)
1.一种机壳漆用的水性树脂的制备方法，其特征在于，其包括以下步骤：
（1）将对苯二甲酸、己二醇、三羟甲基丙烷和紫外线吸收剂在氮气的保护下升温至150-170℃并保温0.5-1.5小时，之后在0.35-0.5℃/min的升温速率下将体系的温度升温至200-220℃，随后在0.15-0.35℃/min的升温速率下将体系的温度升温至230-250℃并进行保温，直至反应体系的酸值为6.0-7.0 mgKOH/g；
（2）将步骤（1）的反应体系的温度降温至140-160℃，然后加入椰子油酸、间苯二甲酸和苯甲酸，之后在0.2-0.4℃/min的升温速率下将体系的温度升温至200-220℃并进行保温，直至反应体系的酸值小于9.0 mgKOH/g；
（3）将步骤（2）的反应体系的温度降温至140-160℃，然后加入偏苯三酸酐和有机硅氧烷，之后将体系的温度升温至165-180℃并进行保温，直至反应体系的酸值为46-50 mgKOH/g，即可得机壳漆用的水性树脂；
所述步骤（1）中对苯二甲酸、己二醇和三羟甲基丙烷的质量比为1～3:0.5～1.5:8～10；所述步骤（2）中椰子油酸、间苯二甲酸和苯甲酸的质量比为2～4:1～3:0.5～1.5；所述步骤（1）中的对苯二甲酸与所述步骤（2）中的间苯二甲酸的质量比为（0.3-3）:1，所述步骤（3）中所用的有机硅氧烷的重量基于所述步骤（1）-（3）中所用的除有机硅氧烷之外的原料的总重量的百分比为1%～3%；
所述步骤（3）中所用的有机硅氧烷为乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三异丙氧基硅烷中的一种或多种。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中的紫外线吸收剂为紫外线吸收剂UV-2。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在所述机壳漆用的水性树脂的制备方法中，所述步骤（3）中所用的偏苯三酸酐的重量基于所述步骤（1）-（3）中所用的原料的总重量的百分比为5%～15%。
4.一种通过权利要求1-3中任一项所述的机壳漆用的水性树脂的制备方法而获得的机壳漆用的水性树脂。
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Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03140316A (ja) * | 1989-10-27 | 1991-06-14 | Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd | 反応性ケイ素基含有ポリエステルの製造方法 |
| JPH03259917A (ja) * | 1990-03-09 | 1991-11-20 | Mitsubishi Kasei Corp | ポリエステルの製造方法 |
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| CN104513385A (zh) * | 2014-12-04 | 2015-04-15 | 北京金汇利应用化工制品有限公司 | 一种水性醇酸树脂及其水分散体的制备方法 |
| JP2015129204A (ja) * | 2014-01-06 | 2015-07-16 | 信越化学工業株式会社 | 新規メソゲン・ケイ素化合物共重合体、及び該共重合体の製造方法 |
| CN105348498A (zh) * | 2015-11-18 | 2016-02-24 | 湖北乾兴化工有限公司 | 耐候性、耐水性好的水性醇酸树脂 |
| CN105482089A (zh) * | 2015-12-26 | 2016-04-13 | 杭州吉华高分子材料股份有限公司 | 一种水溶性有机硅改性聚酯树脂及其制备方法与应用 |
| CN104987501B (zh) * | 2015-08-04 | 2016-06-15 | 安徽泰达新材料股份有限公司 | 一种以偏苯三酸酐为原料的粉末涂料用聚酯树脂及其制备方法和应用 |
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Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03140316A (ja) * | 1989-10-27 | 1991-06-14 | Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd | 反応性ケイ素基含有ポリエステルの製造方法 |
| JPH03259917A (ja) * | 1990-03-09 | 1991-11-20 | Mitsubishi Kasei Corp | ポリエステルの製造方法 |
| CN103145966B (zh) * | 2012-12-24 | 2014-09-17 | 新疆红山涂料有限公司 | 一种自干型有机硅改性醇酸树脂及其生产方法 |
| JP2015129204A (ja) * | 2014-01-06 | 2015-07-16 | 信越化学工業株式会社 | 新規メソゲン・ケイ素化合物共重合体、及び該共重合体の製造方法 |
| CN104513385A (zh) * | 2014-12-04 | 2015-04-15 | 北京金汇利应用化工制品有限公司 | 一种水性醇酸树脂及其水分散体的制备方法 |
| CN104987501B (zh) * | 2015-08-04 | 2016-06-15 | 安徽泰达新材料股份有限公司 | 一种以偏苯三酸酐为原料的粉末涂料用聚酯树脂及其制备方法和应用 |
| CN105348498A (zh) * | 2015-11-18 | 2016-02-24 | 湖北乾兴化工有限公司 | 耐候性、耐水性好的水性醇酸树脂 |
| CN105482089A (zh) * | 2015-12-26 | 2016-04-13 | 杭州吉华高分子材料股份有限公司 | 一种水溶性有机硅改性聚酯树脂及其制备方法与应用 |
Non-Patent Citations (1)
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