高固體份醇酸樹脂及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及醇酸樹脂【技術(shù)領(lǐng)域】，是一種高固體份醇酸樹脂及其制備方法,其原料組成為：廢聚酯、1,2-丙二醇、乙二醇、一縮二乙二醇、醋酸鋅、油酸、甘油、苯酐、苯甲酸、順酐、二甲苯、石油樹脂、200#溶劑油和碳酸二甲酯。本發(fā)明反應(yīng)溫度在190℃至200℃就能醇解較完全，反應(yīng)平穩(wěn)，在很大程度上降低了能耗和生產(chǎn)的危險性，同時由于醇解時含有小分子的醇，在高固體份醇酸樹脂合成時可起到端基封閉的作用，降低樹脂體系粘度，降低VOC含量，兌稀時采用毒性極低200#溶劑油、石油樹脂和環(huán)保型溶劑碳酸二甲酯進行兌稀，能夠提升高固體份醇酸樹脂應(yīng)用時的環(huán)保性，使其成為環(huán)境友好型醇酸樹脂。
【專利說明】高固體份醇酸樹脂及其制備方法
[0001]本發(fā)明涉及醇酸樹脂【技術(shù)領(lǐng)域】，是一種高固體份醇酸樹脂及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]醇酸樹脂由于其結(jié)構(gòu)特點，使最終涂膜豐滿、光亮，以及易于施工和與氧氣交聯(lián)的特性，使其自干通用而得到廣泛應(yīng)用。近年來國內(nèi)外涂料用原材料價格普遍上漲，造成涂料行業(yè)利潤大幅度下降。因此開源節(jié)流，合理利用資源，原材料來源多樣化已日益被人們所關(guān)注，而材料的再利用，對涂料的可持續(xù)發(fā)展及環(huán)境的保護都是有利的，對苯二甲酸型聚酯(PET)的再利用可以減少白色污染，用作涂料又可降低涂料成本。隨著全球范圍內(nèi)石油產(chǎn)品價格暴漲及各國環(huán)保法規(guī)的日漸嚴格，涂料的生產(chǎn)廠家與涂料用戶對涂料的原料成本及成品涂料的有機揮發(fā)物(V0C)含量尤為重視，而高固體份醇酸樹脂可節(jié)省大量的有機溶劑，即節(jié)約資源又減輕環(huán)境污染，可以在油漆、涂料等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，是一種具有廣闊市場發(fā)展前景的環(huán)境友好型涂料用樹脂。
[0003]對苯二甲酸型聚酯(PET)廢棄物，如礦泉水瓶，可樂瓶，滌綸等在涂料行業(yè)已經(jīng)進行了大量的研究和應(yīng)用，但都采用酸解PET，然后進行酯化，合成醇酸樹脂，酸解溫度一般在240°C至260°C，在反應(yīng)時能耗高，而且生產(chǎn)較危險。鑒于此，需找到一種方法既可以降低能耗和生產(chǎn)危險程度，又不影響醇酸樹脂性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供了一種高固體份醇酸樹脂及其制備方法，克服了上述現(xiàn)有技術(shù)之不足，其能有效解決目前酸解廢棄聚酯時存在能耗高、生產(chǎn)較危險的問題。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案之一是通過以下措施來實現(xiàn)的:一種高固體份醇酸樹脂，原料按重量份數(shù)計組成為:廢聚酯10`份至12份、I, 2-丙二醇1.5份至2.5份、乙二醇1份至2份、一縮二乙二醇6份至8份、醋酸鋅0.1份至0.2份、油酸20份至30份、甘油3份至4份、苯酐12份至13份、苯甲酸1份至2份、順酐0.2份至0.3份、二甲苯2.5份至3份、石油樹脂10份12份、200#溶劑油20份至22份、碳酸二甲酯5份至6份。
[0006]下面是對上述發(fā)明技術(shù)方案的進一步優(yōu)化或/和改進:
上述高固體份醇酸樹脂，按下述方法得到:第一步，將所需量的廢聚酯、1，2-丙二醇、乙二醇、一縮二乙二醇和醋酸鋅按順序投料，并將物料在溫度為190°C至200°C條件下回流進行醇解反應(yīng)得到醇解產(chǎn)物，取少量醇解產(chǎn)物作為醇解產(chǎn)物樣品、將二甲苯和甲醇按質(zhì)量比7:3混合后作為檢測溶劑、醇解反應(yīng)至將檢測溶劑與醇解產(chǎn)物樣品按質(zhì)量比10:3混合后無絮狀物；第二步，向醇解產(chǎn)物中按順序加入所需量的油酸、甘油、苯酐、苯甲酸、順酐和二甲苯，并將物料在溫度為210°C至220°C條件下進行酯化反應(yīng)得到酯化產(chǎn)物，取少量酯化產(chǎn)物作為酯化產(chǎn)物樣品、將酯化產(chǎn)物樣品與二甲苯按質(zhì)量比10:3.5混合后、測定黏度(格氏管/25°C)為3秒至6秒、酸值小于6mgK0H/g即為酯化反應(yīng)終點；第三步，在溫度為100°C至160°C條件下向酯化反應(yīng)產(chǎn)物中加入所需量的石油樹脂、200#溶劑油和碳酸二甲酯進行兌稀，待石油樹脂溶解并且各種物質(zhì)混合均勻后過濾，收集到的的濾液即為高固體份醇酸樹脂。
[0007]上述廢聚酯為廢聚酯飲料瓶或/和廢滌綸聚酯。
[0008]上述油酸為碘值為120mgK0H/g至140mgK0H/g的油酸；或/和，甘油為質(zhì)量濃度為 95%的甘油。
[0009]上述石油樹脂為C9石油樹脂；或/和，200#溶劑油為新疆華澳能源股份有限公司生產(chǎn)的商品名為200#溶劑油。
[0010]本發(fā)明的技術(shù)方案之二是通過以下措施來實現(xiàn)的:上述高固體份醇酸樹脂的制備方法，按下述步驟進行:第一步，將所需量的廢聚酯、1，2-丙二醇、乙二醇、一縮二乙二醇和醋酸鋅按順序投料，并將物料在溫度為190°C至200°C條件下回流進行醇解反應(yīng)得到醇解產(chǎn)物，取少量醇解產(chǎn)物作為醇解產(chǎn)物樣品、將二甲苯和甲醇按質(zhì)量比7:3混合后作為檢測溶劑、醇解反應(yīng)至將檢測溶劑與醇解產(chǎn)物樣品按質(zhì)量比10:3混合后無絮狀物；第二步，向醇解產(chǎn)物中按順序加入所需量的油酸、甘油、苯酐、苯甲酸、順酐和二甲苯，并將物料在溫度為210°C至220°C條件下進行酯化反應(yīng)得到酯化產(chǎn)物，取少量酯化產(chǎn)物作為酯化產(chǎn)物樣品、 將酯化產(chǎn)物樣品與二甲苯按質(zhì)量比10:3.5混合后、測定黏度(格氏管/25°C)為3秒至6秒、 酸值小于6mgK0H/g即為酯化反應(yīng)終點；第三步，在溫度為100°C至160°C條件下向酯化反應(yīng)產(chǎn)物中加入所需量的石油樹脂、200#溶劑油和碳酸二甲酯進行兌稀，待石油樹脂溶解并且各種物質(zhì)混合均勻后過濾，收集到的的濾液即為高固體份醇酸樹脂。
[0011]下面是對上述發(fā)明技術(shù)方案的進一步優(yōu)化或/和改進:
上述廢聚酯為廢聚酯飲料瓶或/和廢滌綸聚酯。
[0012]上述油酸為碘值為120mgK0H/g至140mgK0H/g的油酸；或/和，甘油為質(zhì)量濃度為 95%的甘油。
[0013]上述石油樹脂為C9石油樹脂；或/和，200#溶劑油為新疆華澳能源股份有限公司生產(chǎn)的商品名為200#溶劑油。
[0014]本發(fā)明反應(yīng)溫度在190°C至200°C就能醇解較完全，反應(yīng)平穩(wěn)，在很大程度上降低了能耗和生產(chǎn)的危險性，同時由于醇解時含有小分子的醇，在高固體份醇酸樹脂合成時可起到端基封閉的作用，降低樹脂體系粘度，降低VOC含量，兌稀時采用毒性極低200#溶劑油、石油樹脂和環(huán)保型溶劑碳酸二甲酯進行兌稀，能夠提升高固體份醇酸樹脂應(yīng)用時的環(huán)保性，使其成為環(huán)境友好型醇酸樹脂。 【具體實施方式】
[0015]本發(fā)明不受下述實施例的限制，可根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案與實際情況來確定具體的實施方式。
[0016]下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步描述:
實施例1，該高固體份醇酸樹脂，原料按重量份數(shù)計組成為:廢聚酯10份至12份、 1，2-丙二醇1.5份至2.5份、乙二醇1份至2份、一縮二乙二醇6份至8份、醋酸鋅0.1份至0.2份、油酸20份至30份、甘油3份至4份、苯酐12份至13份、苯甲酸1份至2份、順酐0.2份至0.3份、二甲苯2.5份至3份、石油樹脂10份12份、200#溶劑油20份至22份、 碳酸二甲酯5份至6份。
[0017]實施例2，該高固體份醇酸樹脂，原料按重量份數(shù)計組成為:廢聚酯10份或12份、I, 2-丙二醇1.5份或2.5份、乙二醇1份或2份、一縮二乙二醇6份或8份、醋酸鋅0.1份或0.2份、油酸20份或30份、甘油3份或4份、苯酐12份或13份、苯甲酸1份或2份、順酐0.2份或0.3份、二甲苯2.5份或3份、石油樹脂10份12份、200#溶劑油20份或22份、碳酸二甲酯5份或6份。
[0018]實施例3，上述高固體份醇酸樹脂按下述制備方法得到:第一步，將所需量的廢聚酯、1，2-丙二醇、乙二醇、一縮二乙二醇和醋酸鋅按順序投料，并將物料在溫度為190°C至200°C條件下回流進行醇解反應(yīng)得到醇解產(chǎn)物，取少量醇解產(chǎn)物作為醇解產(chǎn)物樣品、將二甲苯和甲醇按質(zhì)量比7:3混合后作為檢測溶劑、醇解反應(yīng)至將檢測溶劑與醇解產(chǎn)物樣品按質(zhì)量比10:3混合后無絮狀物；第二步，向醇解產(chǎn)物中按順序加入所需量的油酸、甘油、苯酐、苯甲酸、順酐和二甲苯，并將物料在溫度為210°C至220°C條件下進行酯化反應(yīng)得到酯化產(chǎn)物，取少量酯化產(chǎn)物作為酯化產(chǎn)物樣品、將酯化產(chǎn)物樣品與二甲苯按質(zhì)量比10:3.5混合后、測定黏度(格氏管/25°C)為3秒至6秒、酸值小于6mgK0H/g即為酯化反應(yīng)終點；第三步，在溫度為100°C至160°C條件下向酯化反應(yīng)產(chǎn)物中加入所需量的石油樹脂、200#溶劑油和碳酸二甲酯進行兌稀，待石油樹脂溶解并且各種物質(zhì)混合均勻后過濾，收集到的的濾液即為高固體份醇酸樹脂。本發(fā)明先用一縮二乙二醇、1，2-丙二醇對廢棄聚酯進行醇解，待醇解反應(yīng)完成后加入苯酐、甘油、苯甲酸、順酐、二甲苯、油酸等物料經(jīng)酯化反應(yīng)后生產(chǎn)酯化產(chǎn)物，采用200#溶劑油、石油樹脂和碳酸二甲酯將酯化產(chǎn)物兌稀成質(zhì)量固體份為74%至76%的高固體份醇酸樹脂 實施例4，上述高固體份醇酸樹脂按下述制備方法得到:第一步，將所需量的廢聚酯、I, 2-丙二醇、乙二醇、一縮二乙二醇和醋酸鋅按順序投料，并將物料在溫度為190°C或200°C條件下回流進行醇解反應(yīng)得到醇解產(chǎn)物，取少量醇解產(chǎn)物作為醇解產(chǎn)物樣品、將二甲苯和甲醇按質(zhì)量比7:3混合后作為檢測溶劑、醇解反應(yīng)至將檢測溶劑與醇解產(chǎn)物樣品按質(zhì)量比10:3混合后無絮狀物；第二步，向醇解產(chǎn)物中按順序加入所需量的油酸、甘油、苯酐、苯甲酸、順酐和二甲苯，并將物料在溫度為210°C或220°C條件下進行酯化反應(yīng)得到酯化產(chǎn)物，取少量酯化產(chǎn)物作為酯化產(chǎn)物樣品、將酯化產(chǎn)物樣品與二甲苯按質(zhì)量比10:3.5混合后、測定黏度(格氏管/25°C)為3秒至6秒、酸值小于6mgK0H/g即為酯化反應(yīng)終點；第三步，在溫度為100°C或160°C條件下向酯化反應(yīng)產(chǎn)物中加入所需量的石油樹脂、200#溶劑油和碳酸二甲酯進行兌稀，待石油樹脂溶解并且各種物質(zhì)混合均勻后過濾，收集到的的濾液即為高固體份醇酸樹脂。
[0019]實施例5，作為上述實施例的優(yōu)化，廢聚酯為廢聚酯飲料瓶或/和廢滌綸聚酯。
[0020]實施例6，作為上述實施例的優(yōu)化，油酸為碘值為120mgK0H/g至140mgK0H/g的油酸；或/和，甘油為質(zhì)量濃度為95%的甘油。
[0021]實施例7，作為上述實施例的優(yōu)化，石油樹脂為C9石油樹脂；或/和，200#溶劑油為新疆華澳能源股份有限公司生產(chǎn)的商品名為200#溶劑油。
[0022]本發(fā)明先用一縮二乙二醇、1，2-丙二醇對廢棄聚酯進行醇解，待醇解反應(yīng)完成后加入苯酐、甘油、苯甲酸、順酐、二甲苯、油酸等物料經(jīng)酯化反應(yīng)后生產(chǎn)酯化產(chǎn)物，采用200#溶劑油、石油樹脂和碳酸二甲酯將酯化產(chǎn)物兌稀成質(zhì)量固體份為74%至76%的高固體份醇酸樹脂，本發(fā)明采用小分子的醇對廢棄的聚酯進行醇解，在催化劑醋酸鋅作用下，反應(yīng)溫度可在190°C至200°C就能醇解較完全，反應(yīng)平穩(wěn)，在很大程度上降低了能耗和生產(chǎn)的危險性，同時由于醇解時含有小分子的醇，在固體份醇酸樹脂合成時可起到端基封閉的作用，降低固體份醇酸樹脂體系粘度，合成高固體份醇酸樹脂，降低VOC含量；兌稀時采用毒性極低200#溶劑油、石油樹脂和環(huán)保型溶劑碳酸二甲酯進行兌稀，能夠提升高固體份醇酸樹脂應(yīng)用時的環(huán)保性，使其成為環(huán)境友好型固體份醇酸樹脂。
[0023]將根據(jù)本發(fā)明實施例生產(chǎn)的高固體份樹脂的各項指標進行檢測得到各種指標的平均值，并分別與國家技術(shù)標準進行對比，對比數(shù)據(jù)如表1所示。由表1可以看出，根據(jù)本發(fā)明實施例生產(chǎn)的高固體份樹脂的各項指標均能達標，而且具有較好的性能。
[0024]表1
【權(quán)利要求】
1.一種高固體份醇酸樹脂，其特征在于原料按重量份數(shù)計組成為:廢聚酯10份至12份、I, 2-丙二醇1.5份至2.5份、乙二醇1份至2份、一縮二乙二醇6份至8份、醋酸鋅0.1份至0.2份、油酸20份至30份、甘油3份至4份、苯酐12份至13份、苯甲酸1份至2份、順酐0.2份至0.3份、二甲苯2.5份至3份、石油樹脂10份12份、200#溶劑油20份至22份、碳酸二甲酯5份至6份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高固體份醇酸樹脂，其特征在于按下述方法得到:第一步，將所需量的廢聚酯、1，2-丙二醇、乙二醇、一縮二乙二醇和醋酸鋅按順序投料，并將物料在溫度為190°C至200°C條件下回流進行醇解反應(yīng)得到醇解產(chǎn)物，取少量醇解產(chǎn)物作為醇解產(chǎn)物樣品、將二甲苯和甲醇按質(zhì)量比7:3混合后作為檢測溶劑、醇解反應(yīng)至將檢測溶劑與醇解產(chǎn)物樣品按質(zhì)量比10:3混合后無絮狀物；第二步，向醇解產(chǎn)物中按順序加入所需量的油酸、甘油、苯酐、苯甲酸、順酐和二甲苯，并將物料在溫度為210°C至220°C條件下進行酯化反應(yīng)得到酯化產(chǎn)物，取少量酯化產(chǎn)物作為酯化產(chǎn)物樣品、將酯化產(chǎn)物樣品與二甲苯按質(zhì)量比10:3.5混合后、測定黏度(格氏管/25。。)為3秒至6秒、酸值小于6mgKOH/g即為酯化反應(yīng)終點；第三步，在溫度為100°C至160°C條件下向酯化反應(yīng)產(chǎn)物中加入所需量的石油樹月旨、200#溶劑油和碳酸二甲酯進行兌稀，待石油樹脂溶解并且各種物質(zhì)混合均勻后過濾，收集到的的濾液即為高固體份醇酸樹脂。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高固體份醇酸樹脂，其特征在于廢聚酯為廢聚酯飲料瓶或/和廢滌綸聚酯。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的高固體份醇酸樹脂，其特征在于油酸為碘值為120mgK0H/g至140mgK0H/g的油酸；或/和，甘油為質(zhì)量濃度為95%的甘油。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的高固體份醇酸樹脂，其特征在于石油樹脂為C9石油樹脂；或/和，200#溶劑油為新疆華澳能源股份有限公司生產(chǎn)的商品名為200#溶劑油。`
6.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的高固體份醇酸樹脂的制備方法，其特征在于按下述步驟進行:第一步，將所需量的廢聚酯、1，2-丙二醇、乙二醇、一縮二乙二醇和醋酸鋅按順序投料，并將物料在溫度為190°C至200°C條件下回流進行醇解反應(yīng)得到醇解產(chǎn)物，取少量醇解產(chǎn)物作為醇解產(chǎn)物樣品、將二甲苯和甲醇按質(zhì)量比7:3混合后作為檢測溶劑、醇解反應(yīng)至將檢測溶劑與醇解產(chǎn)物樣品按質(zhì)量比10:3混合后無絮狀物；第二步，向醇解產(chǎn)物中按順序加入所需量的油酸、甘油、苯酐、苯甲酸、順酐和二甲苯，并將物料在溫度為210°C至220°C條件下進行酯化反應(yīng)得到酯化產(chǎn)物，取少量酯化產(chǎn)物作為酯化產(chǎn)物樣品、將酯化產(chǎn)物樣品與二甲苯按質(zhì)量比10:3.5混合后、測定黏度(格氏管/25V)為3秒至6秒、酸值小于6mgKOH/g即為酯化反應(yīng)終點；第三步，在溫度為100°C至160°C條件下向酯化反應(yīng)產(chǎn)物中加入所需量的石油樹脂、200#溶劑油和碳酸二甲酯進行兌稀，待石油樹脂溶解并且各種物質(zhì)混合均勻后過濾，收集到的的濾液即為高固體份醇酸樹脂。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的高固體份醇酸樹脂的制備方法，其特征在于廢聚酯為廢聚酯飲料瓶或/和廢滌綸聚酯。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的高固體份醇酸樹脂的制備方法，其特征在于油酸為碘值為120mgK0H/g至140mgK0H/g的油酸；或/和，甘油為質(zhì)量濃度為95%的甘油。
9.根據(jù)權(quán)利要求6或7或8所述的高固體份醇酸樹脂的制備方法，其特征在于石油樹脂為C9石油樹脂；或/和，200# 溶劑油為新疆華澳能源股份有限公司生產(chǎn)的商品名為200# 溶劑油。
【文檔編號】C08G63/676GK103601877SQ201310564751
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年11月14日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月14日
【發(fā)明者】陳劍棘, 王鎮(zhèn), 楊博 申請人:新疆紅山涂料有限公司