CN109880068B - 一种自催化醇酸树脂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自催化醇酸树脂及其制备方法，制备时将甘油、苯甲酸、豆油酸、苯酐、减色剂、二甲苯、自制催干剂投入到四口烧瓶里，用加热套升温到回流，在180‑200℃反应3小时，再分水升温到200‑210℃，反应5小时，酸值为10‑20mgKOH/g时降温到100℃，加入二甲苯搅拌，即得自催化醇酸树脂。该醇酸树脂通过引入带有催干效果的基团，实现自催化，在制油漆的时候不用外添加催干剂，就能缩短PU漆的干燥时间，与外加催干剂相比，催化效果更加稳定，不存在外加催干剂沉淀分散不均导致漆膜光泽不一的问题，提高了底漆的打磨性、耐黄变性，降低客户后期制漆成本。

Description

一种自催化醇酸树脂及其制备方法

技术领域

本发明涉及树脂制备技术领域，具体来说，涉及一种自催化醇酸树脂及其制备方法。

背景技术

PU油漆是所有聚氨酯涂料的统称，它的成膜方式为自然成膜，硬度好、丰满度好、附着力好、耐久性好、手感好。漆膜较薄不是很硬；但其附着力特别好，柚木含油量那么高的木材都可以。PU油漆一般分为：高光漆、亮光漆、半亚漆、亚光漆。

现有甘油体系或者少量季戊四醇和大量乙二醇(二甘醇)醇酸体系，在气温较低的地区，制成PU底漆，存在干速慢，打磨性不好的缺点。在做PU底漆或者亚光面漆的时候，我们通常是加入有机锡或者有机胺作为体系的催干剂，加速树脂中的-OH与固化剂中的-NCO基团反应，缩短漆膜的干燥时间；但是如果外加催干剂没有搅拌均匀，容易引起漆膜光泽不一样，而且还容易影响漆膜的透明性。

发明内容

针对相关技术中的上述技术问题，本发明提出一种自催化醇酸树脂及其制备方法，能够克服现有技术的上述不足。

为实现上述技术目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种自催化醇酸树脂的制备方法，包括如下步骤：

(1)将甘油、苯甲酸、豆油酸、苯酐、减色剂、二甲苯、自制催干剂投入到四口烧瓶里，所述自制催干剂是由多羟基酸与碱金属以外的金属氢氧化物反应生成的带有羟基的螯合物；

(2)用加热套升温到回流，在180-200℃反应3小时，再分水升温；

(3)升温到200-210℃，反应5小时，检测反应产物的酸值，酸值为10-20mgKOH/g时降温；

(4)降温到100℃时加入二甲苯搅拌均匀，即得自催化醇酸树脂。

优选地，所述多羟基酸为二羟基丙酸或二羟基丁酸，所述金属氢氧化物为氢氧化锌或氢氧化钙。

优选地，按质量份计，步骤(1)中甘油、苯甲酸、豆油酸、苯酐、减色剂、二甲苯自制催干剂的量为：

甘油：10-30份

豆油酸：20-35份

苯甲酸：5-10份

苯酐：20-35份

减色剂：0.05-0.2份

二甲苯：5-10份

自制催干剂：0.3-0.5份。

优选地，按质量份计，步骤(1)中甘油、苯甲酸、豆油酸、苯酐、减色剂、二甲苯自制催干剂的量为：

甘油：15份

豆油酸：35份

苯甲酸：7.5份

苯酐：20份

减色剂：0.16份

二甲苯：7.5份

自制催干剂：0.4份。

优选地，所述减色剂为次磷酸、亚磷酸三苯酯中的一种或两种。

由上述制备方法制备得到的自催化醇酸树脂。

本发明的有益效果：在合成醇酸树脂的时候，通过醇酸树脂中的活性官能团与自制带有活性官能团的催干剂反应，在醇酸树脂分子的末端，引入带有催干效果的基团，实现自催化，在制油漆的时候不用外添加催干剂，就能缩短PU漆的干燥时间，与外加催干剂相比，催化效果更加稳定，不存在外加催干剂沉淀分散不均导致漆膜光泽不一，影响透明度的问题，提高了底漆的打磨性、耐黄变性，降低客户后期制漆成本。

具体实施方式

对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

对比例

将甘油150g、苯甲酸75g、豆油酸350g、苯酐280g、减色剂1.6g、二甲苯75g投入到四口烧瓶里,用加热套升温到回流，在200℃反应3小时，再分水升温；升温到210℃，反应5小时，检测反应产物的酸值，酸值为20mgKOH/g时降温,降温到100℃时加入二甲苯400g搅拌均匀，即得醇酸树脂。

实施例1

把2，3-二羟基丙酸加入烧杯中，缓慢的向里面加入氢氧化锌，同时搅拌，得到二羟基丙酸锌，即为自制催干剂，将甘油300g、苯甲酸50g、豆油酸280g、苯酐350g、次磷酸0.5g、二甲苯100g、自制催干剂3g投入到四口烧瓶里,用加热套升温到回流，在190℃反应3小时，再分水升温；升温到205℃，反应5小时，检测反应产物的酸值，酸值为15mgKOH/g时降温,降温到100℃时加入二甲苯400g搅拌均匀，即得自催化醇酸树脂。

实施例2

把2，3-二羟基丙酸加入烧杯中，缓慢的向里面加入氢氧化钙，同时搅拌，得到二羟基丙酸钙，即为自制催干剂，将甘油100g、苯甲酸100g、豆油酸200g、苯酐280g、减色剂2g、二甲苯50g、自制催干剂5g投入到四口烧瓶里,用加热套升温到回流，在180℃反应3小时，再分水升温；升温到200℃，反应5小时，检测反应产物的酸值，酸值为10mgKOH/g时降温,降温到100℃时加入二甲苯400g搅拌均匀，即得自催化醇酸树脂。

实施例3

把2，3-二羟基丁酸加入烧杯中，缓慢的向里面加入氢氧化锌，同时搅拌，得到二羟基丁酸锌，即为自制催干剂，将甘油150g、苯甲酸75g、豆油酸350g、苯酐200g、减色剂1.6g、二甲苯75g、自制催干剂4g投入到四口烧瓶里,用加热套升温到回流，在200℃反应3小时，再分水升温；升温到210℃，反应5小时，检测反应产物的酸值，酸值为20mgKOH/g时降温,降温到100℃时加入二甲苯400g搅拌均匀，即得自催化醇酸树脂。

实施例4

将对比例制备的树脂与实施例3制备的树脂用于底漆配制，按表1中的配比将原料依次加入到搅拌罐内，缓慢开动搅拌机，在高速搅拌下把细度分散在20-40μm之内，出料配制油漆。在常温下喷于实木板上，漆膜厚度在40-80μm左右，常温干燥。

表1.底漆的参考配方

原料名称	甲配方	乙配方	丙配方
				对比例所得树脂/g	60	60	--
实施例3所得树脂/g	--	--	60
				滑石粉/g	25	25	25
硬脂酸锌/g	5	5	5
				醋酸丁酯/g	5	5	5
PMA/g	5	5	5
				消泡、流平助剂/g	0.4	0.4	0.4
催干剂(有机锡)/g	0.2	-	-

对制备的底漆进行性能测试，测试结果如表3所示：

表2.底漆性能结果

测试项目	甲配方	乙配方	丙配方
				硬度	HB	HB	HB
打磨时间(常温)	3小时	6小时	3小时
				透明度	一般	好	好

由表3可以看出，丙配方制备的底漆的透明度优于甲配方，打磨性优于乙配方，由此可见，在醇酸树脂中引入自制催干剂达到了预期的目的，提高打磨性，同时不影响透明度。

综上所述，借助于本发明的上述技术方案，在醇酸树脂分子的末端，引入带有催干效果的基团，实现自催化，在制油漆的时候不用外添加催干剂，就能缩短PU漆的干燥时间，与外加催干剂相比，催化效果更加稳定，不存在外加催干剂沉淀分散不均导致漆膜光泽不一，影响透明度的问题，提高了底漆的打磨性、干燥性、耐黄变性，降低客户后期制漆成本。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种自催化醇酸树脂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）将甘油、苯甲酸、豆油酸、苯酐、减色剂、二甲苯、自制催干剂投入到四口烧瓶里，所述自制催干剂是由多羟基酸与碱金属以外的金属氢氧化物反应生成的带有羟基的螯合物，所述多羟基酸为二羟基丙酸或二羟基丁酸，所述金属氢氧化物为氢氧化锌或氢氧化钙，按质量份计，甘油、苯甲酸、豆油酸、苯酐、减色剂、二甲苯、自制催干剂的量为：甘油10-30份，豆油酸20-35份，苯甲酸5-10份，苯酐20-35份，减色剂0.05-0.2份，二甲苯5-10份，自制催干剂0.3-0.5份；

（2）用加热套升温到回流，在180-200℃反应3小时，再分水升温；

（3）升温到200-210℃，反应5小时，检测反应产物的酸值，酸值为10-20mgKOH/g时降温；

（4）降温到100℃时加入二甲苯搅拌均匀，即得自催化醇酸树脂。

2.根据权利要求1所述的自催化醇酸树脂的制备方法，其特征在于，按质量份计，步骤（1）中甘油、苯甲酸、豆油酸、苯酐、减色剂、二甲苯、自制催干剂的量为：

甘油： 15份，

豆油酸： 35份，

苯甲酸： 7.5份，

苯酐： 20份，

减色剂： 0.16份，

二甲苯： 7.5份，

自制催干剂： 0.4份。

3.根据权利要求1所述的自催化醇酸树脂的制备方法，其特征在于，所述减色剂为次磷酸、亚磷酸三苯酯中的一种或两种。

4.根据权利要求1-3任意一项所述制备方法制备得到的自催化醇酸树脂。