專利名稱：：一種水性短油度醇酸樹脂及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種與氨基樹脂配套用于裝飾保護涂裝領(lǐng)域的水性短油度醇酸樹脂，以及該樹脂的制備方法。
背景技術(shù)：
：傳統(tǒng)的涂料大多是溶劑型的，其中含有大量的有機溶劑，這些溶劑在施工時揮發(fā)到大氣中，對人體和環(huán)境造成了嚴重的危害。隨著世界各國環(huán)保要求的日益嚴格，開發(fā)水性涂料替代溶劑型涂料是大勢所趨。溶劑型醇酸樹脂涂料以其優(yōu)良的綜合性能，在傳統(tǒng)涂料領(lǐng)域一直占有相當?shù)谋戎亍Ｒ虼怂源妓針渲苛弦簿褪桩斊錄_的成為涂料行業(yè)水性化的一個重要方向。傳統(tǒng)醇酸氨基烘漆在涂料領(lǐng)域中占有重要的市場份額，因它具有諸多優(yōu)異特性，如色澤淺、硬度高、光澤高、豐滿度好、附著力好、優(yōu)良的柔韌性及抗沖擊性能等，因而廣泛用于汽車、家電等金屬制品的裝飾保護涂裝。而水性醇酸氨基烘漆節(jié)省了大量的有機溶劑，達到低V0C(volatileorganiccompounds揮發(fā)性有機化合物)的環(huán)保要求，同時還保持溶劑型醇酸氨基烘漆的優(yōu)良性能。因此其不僅會帶來好的環(huán)境效益，同時也將帶來巨大的經(jīng)濟效益。中國專利200710022330.0公開了一種水溶性醇酸樹脂溶液和以水溶性醇酸樹脂溶液作基料的水溶性醇酸氨基烘漆以及它們的制備方法。首先合成水溶性醇酸樹脂溶液，再以此水溶性醇酸樹脂溶液為基料，與顏料、水、助劑、氨基樹脂配合經(jīng)分散、研磨等工序加工成高光澤水溶性醇酸氨基烘漆。該發(fā)明的優(yōu)點在于漆膜機械強度高，耐腐蝕性強，耐候性好。缺點是漆膜的耐水解穩(wěn)定性、柔韌性、沖擊強度一般，且成本較貴。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種成本較低，與氨基樹脂配套制得的漆膜的耐水解穩(wěn)定性、硬度、柔韌性、沖擊強度等性能都更好的水性短油度醇酸樹脂。其所述的水性短油度醇酸樹脂，包括以下組合及含量組份脂肪酸多元醇對苯二甲酸酸酐液體丁基錫催化劑助溶劑中和劑去離子水含量/%(wt)15.5~19.5%14~18%13~18%3~5%0.05~0.2%10~20%3~5%25~35%其中脂肪酸為椰子油酸、月桂酸、蓖麻油酸中的一種或幾種；其中多元醇為三羥甲基丙烷、季戊四醇、新戊二醇中的一種或幾種；其中酸酐為偏苯三酸酐或偏苯三酸酐與順酐的混合物；其中助溶劑為乙二醇丁醚、丙二醇甲醚、仲丁醇、異丁醇、異丙醇中的一種或幾種；其中中和劑為三乙胺、氨水、二甲基乙醇胺中的一種或幾種；其中水為去離子水。上述水性短油度醇酸樹脂的制備方法包括以下步驟首先以15.519.5%的脂肪酸、14~18%的多元醇、13~18%的對苯二甲酸，外加0.05~0.2%的液體丁基錫催化劑于22023(TC進行酯化反應(yīng)，至酸值10mgKOH/g以下，再加入3~5%的酸酐，于17018(TC繼續(xù)進行酯化反應(yīng)直至酸值4555mgKOH/g，粘度合格，然后降溫，加入1020%的助溶劑、3~5%的中和劑以及25~35%的去離子水攪拌均勻即得到成品。本發(fā)明在樹脂合成過程中采用液體丁基錫催化劑，這樣可以避免粉狀丁基錫催化劑的毒化失效，從而使得合成反應(yīng)更加平穩(wěn)、完全。此外，本發(fā)明以價格較低的對苯二甲酸代替價格較貴的間苯二甲酸或苯酐等多元酸，使漆膜的硬度、沖擊強度、附著力、柔韌性、耐水解穩(wěn)定性等都有較大的提高，并且成本降低很多。具體實施例方式以下實施例含量均為重量百分比。實施例1:將17.88%的椰子油脂肪酸、16.79%的三羥甲基丙垸、13.99%的對苯二甲酸，外加0.1%的液體丁基錫催化劑，投入不銹鋼反應(yīng)釜中，封好投料口，打開放空閥，升溫攪拌。升溫至170'C時開始出水，然后繼續(xù)升溫至22023(TC并保溫反應(yīng)24h，直至酸值10mgKOH/g以下，然后降溫至175°C，加入3.64%的偏酐，保溫17018(TC之間進行酯化反應(yīng)，直至酸值45~55mgKOH/g，格式粘度12~20s，然后降溫，加入15.90%的乙二醇丁醚、3.78%的二甲基乙醇胺以及27.92%的去離子水攪拌均勻。整個過程大概需要1015h。實施例2:將15.58%的椰子油脂肪酸、17.44%的三羥甲基丙烷、15.74%的對苯二甲酸，外加0.1%的液體丁基錫催化劑，投入不銹鋼反應(yīng)釜中，封好投料口，打開放空閥，升溫攪拌。升溫至170'C時開始出水，然后繼續(xù)升溫至220230。C并保溫反應(yīng)24h，直至酸值10mgKOH/g以下，然后降溫至175°C，加入2.95%的偏酐、0.68%的順酐，保溫17018(TC之間進行酯化反應(yīng)，直至酸值45~55mgKOH/g，格式粘度12~25s，然后降溫，加入10.25%的丙二醇甲醚、3.36%的二甲基乙醇胺以及33.9%的去離子水攪拌均勻。整個過程大概需要10~15h。實施例3:將17.04%的椰子油脂肪酸、14.53%的季戊四醇、17.22%的對苯二甲酸，外加0.1%的液體丁基錫催化劑，投入不銹鋼反應(yīng)釜中，封好投料口，打開放空閥，升溫攪拌。升溫至17(TC時開始出水，然后繼續(xù)升溫至22023(TC并保溫反應(yīng)2~4h，直至酸值10mgKOH/g以下，然后降溫至175°C,加入3.82%的偏酐，保溫17018(TC之間進行酯化反應(yīng)，直至酸值45~55mgKOH/g，格式粘度15~30s，然后降溫，加入7.90%的丙二醇甲醚、7.90%的異丙醇、3.60%的二甲基乙醇胺以及27.89%的去離子水攪拌均勻。整個過程大概需要10~15h。實施例4:將16.30%的一椰子油脂肪酸、9.85%的季戊四醇、6.19%的新戊二醇、16.47%的對苯二甲酸，外加0.1%的液體丁基錫催化劑，投入不銹鋼反應(yīng)釜中，封好投料口，打開放空閥，升溫攪拌。升溫至170'C時開始出水，然后繼續(xù)升溫至220230。C并保溫反應(yīng)2~4h，直至酸值10mgKOH/g以下，然后降溫至175'C，加入3.59%的偏酐，保溫17018(TC之間進行酯化反應(yīng)，直至酸值4555mgKOH/g，格式粘度15~25s，然后降溫，加入11.45%的乙二醇丁醚、7.63%的異丁醇、3.42%的二甲基乙醇胺以及25%的去離子水攪拌均勻。整個過程大概需要10~15h。實施例5:將17.60%的月桂酸、16.94%的三羥甲基丙烷、14.11%的對苯二甲酸，外加0.1%的液體丁基錫催化劑，投入不銹鋼反應(yīng)釜中，封好投料口，打開放空閥，升溫攪拌。升溫至17(TC時開始出水，然后繼續(xù)升溫至22023(TC并保溫反應(yīng)24h，直至酸值10mgKOH/g以下，然后降溫至175°C，加入3.67%的偏酐，保溫170180'C之間進行酯化反應(yīng)，直至酸值45~55mgKOH/g，格式粘度12~25s，然后降溫，加入9.54%的乙二醇丁醚、6.36%的仲丁醇、3.40%的二甲基乙醇胺以及28.28%的去離子水攪拌均勻。整個過程大概需要10~15h。實施例6:將19.09%的蓖麻油脂肪酸、16.44%的三羥甲基丙垸、13.31%的對苯二甲酸，外加0.1%的液體丁基錫催化劑，投入不銹鋼反應(yīng)釜中，封好投料口，打開放空閥，升溫攪拌。升溫至17(TC時開始出水，然后繼續(xù)升溫至220230'C并保溫反應(yīng)24h，直至酸值10mgKOH/g以下，然后降溫至175°C，加入3.17%的偏酐，保溫170180'C之間進行酯化反應(yīng)，直至酸值45~55mgKOH/g，格式粘度12~25s，然后降溫，加入16.00%的乙二醇丁醚、1.50%的三乙胺、2.49%的氨水以及27.90%的去離子水攪拌均勻。整個過程大概需要10~15h。本發(fā)明所制得水性短油度醇酸樹脂及其成漆技術(shù)指標如下表1、2。表1本發(fā)明各水性醇酸樹脂技術(shù)指標項目實施例l實施例2實施例3實施例4實施例5實施例6外觀清澈透明清澈透明清澈透明清澈透明清澈透明清澈透明液體液體液體液體液體液體色澤(Fe-Co)￡252￡2固體份(％)50±250±250±250±250±250±2粘度(cps，25。C)2000—50002000~50002000~50002000~50002000~50002000~5000固體羥值(mgKOH/g)120±15120±15120±15120±15120±15145±15表2本發(fā)明各水性醇酸氨基烘烤清漆技術(shù)指標實施例1實施例2實施例3實施例4實施例5實施例6/5717/5717/5717/5717/5717/5717項目漆膜外觀平整光澤平整光澤平整光澤平整光澤平整光澤平整光澤耐沖擊/kg.cm505050505050鉛筆硬度/H53$3S3柔韌性<1<13<1<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>說明其中5717是我公司的一種水性氨基樹脂(能與水性羥基樹脂配套制備烤漆)；表2各實施例的水性醇酸樹脂與5717的配比均為2.5:1。權(quán)利要求1、一種水性短油度醇酸樹脂，其特征在于包括以下組分及含量組份含量/％(wt)脂肪酸15.5～19.5％多元醇14～18％對苯二甲酸13～18％酸酐3～5％液體丁基錫催化劑0.05～0.2％助溶劑10～20％中和劑3～5％去離子水25～35％。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的水性短油度醇酸樹脂，其特征在于脂肪酸為椰子油酸、月桂酸、蓖麻油酸中的一種或幾種。3、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的水性短油度醇酸樹脂，其特征在于多元醇為三羥甲基丙烷、季戊四醇、新戊二醇中的一種或幾種。4、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的水性短油度醇酸樹脂，其特征在于酸酐為偏苯三酸酐或偏苯三酸酐與順酐的混合物。5、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的水性短油度醇酸樹脂，其特征在于助溶劑為乙二醇丁醚、丙二醇甲醚、仲丁醇、異丁醇、異丙醇中的一種或幾種。6、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的水性短油度醇酸樹脂，其特征在于中和劑為三乙胺、氨水、二甲基乙醇胺中的一種或幾種。7、權(quán)利要求1所述的水性短油度醇酸樹脂的制備方法，其特征在于包括以下步驟先以15.5~19.5%的脂肪酸、14~18%的多元醇、13~18%的對苯二甲酸，外加0.050.2%的液體丁基錫催化劑于22023(TC進行酯化反應(yīng)，至酸值10mgKOH/g以下，再加入3~5%的酸酐，于17(M80。C繼續(xù)進行酯化反應(yīng)直至酸值4555mgKOH/g，粘度合格，然后降溫，加入10~20%的助溶劑、3~5%的中和劑以及25~35%的去離子水攪拌均勻即得到成品。8、根據(jù)權(quán)利要求7所述的水性短油度醇酸樹脂的制備方法，其特征在于脂肪酸為椰子油酸、月桂酸、蓖麻油酸中的一種或幾種。9、根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的水性短油度醇酸樹脂的制備方法，其特征在于多元醇為三羥甲基丙烷、季戊四醇、新戊二醇中的一種或幾種。10、根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的水性短油度醇酸樹脂的制備方法，其特征在于酸酐為偏苯三酸酐或偏苯三酸酐與順酐的混合物。11、根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的水性短油度醇酸樹脂的制備方法，其特征在于助溶劑為乙二醇丁醚、丙二醇甲醚、仲丁醇、異丁醇、異丙醇中的一種或幾種。12、根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的水性短油度醇酸樹脂的制備方法，其特征在于中和劑為三乙胺、氨水、二甲基乙醇胺中的一種或幾種。全文摘要本發(fā)明公開了一種水性短油度醇酸樹脂及其制備方法，該制備方法為首先以15.5～19.5％的脂肪酸、14～18％的多元醇、13～18％的對苯二甲酸，外加0.05～0.2％的液體丁基錫催化劑于220～230℃進行酯化反應(yīng)，至酸值10mgKOH/g以下，再加入3～5％的酸酐，于170～180℃繼續(xù)進行酯化反應(yīng)直至酸值45～55mgKOH/g，粘度合格，然后降溫，加入助溶劑、中和劑以及去離子水攪拌均勻即得到成品。本發(fā)明在樹脂合成過程中采用液體丁基錫催化劑，可避免粉狀丁基錫催化劑的毒化失效，使得反應(yīng)更加平穩(wěn)、完全。以價格較低的對苯二甲酸代替價格較貴的其它多元酸，使漆膜性能有較大的提高，并且成本降低很多。文檔編號C08G63/49GK101445593SQ200810155329公開日2009年6月3日申請日期2008年10月27日優(yōu)先權(quán)日2008年10月27日發(fā)明者楊樹民,趙子千申請人:江蘇三木化工股份有限公司