一種水性聚酯涂料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于涂料制備技術(shù)，特別涉及一種水性聚酯涂料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 水性聚酯涂料具有光澤性好、附著力強(qiáng)、豐滿度高，耐沖擊力強(qiáng)、揮發(fā)性有機(jī)物含 量低等優(yōu)點(diǎn)，是一類重要的環(huán)境友好型水性涂料。水性聚酯樹脂的合成一般采用二甲苯等 毒性較大的揮發(fā)性有機(jī)物作為溶劑或者帶水劑，給環(huán)境和操作人員帶來危害。反應(yīng)完成后， 還需要將產(chǎn)物中的二甲苯等有機(jī)溶劑脫除，消耗大量的能量。另外，水性聚酯的合成常在較 高的溫度條件下進(jìn)行，為防止單體和聚合物發(fā)生氧化，需要向反應(yīng)系統(tǒng)通入氮?dú)膺M(jìn)行保護(hù)， 合成工藝較為復(fù)雜。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于提供一種工藝簡單、節(jié)能環(huán)保、性能優(yōu)良的水性聚酯涂料及其 制備方法。
[0004] 本發(fā)明提供的水性聚酯涂料由水性聚酯樹脂和氨基樹脂組成，制備方法為:先合 成水性聚酯樹脂，用二甲胺基乙醇水溶液中和，再與氨基樹脂攪拌混勻而成，其中氨基樹脂 作為水性聚酯樹脂的固化劑。
[0005] 本發(fā)明提供的水性聚酯涂料由以下質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的原料組成： 水性聚酯樹脂 45~52 二甲氨基乙醇 2~4
[0006] 去離子水 3:5~42 氨基樹脂 8~12
[0007]其中所述的水性聚酯樹脂由以下質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的原料合成： 新戊二醇 23~27.5 三羥甲基丙烷 1.5:~2.5 二羥甲基丙酸 3.5~7
[0008] 間苯二甲酸 30.5~35.5 己二酸 ，5~_9_ 催化劑 （U~0.2 乙二醇丁醚 26~28
[0009] 所述的催化劑為二月桂酸二丁基錫，其中乙二醇丁醚作為助溶劑。
[0010] 本發(fā)明提供的水性聚酯涂料具體制備步驟如下：
[0011] (1)恪融縮聚法制備水性聚酯樹脂
[0012]在裝有分水器、球型冷凝管的三口燒瓶中加入新戊二醇、三羥甲基丙烷、二羥甲基 丙酸、間苯二甲酸、己二酸和催化劑，置入電熱套中加熱攪拌，進(jìn)行熔融縮聚;反應(yīng)條件為在 165~185°C保持2~2.5小時(shí)進(jìn)行一段聚合，在200~210°C保持2~3小時(shí)進(jìn)行二段聚合，反 應(yīng)過程中用分水器除去酯化反應(yīng)生成的水。二段聚合結(jié)束后，將反應(yīng)混合物冷卻降溫至80 ~90°C后加入乙二醇丁醚，攪拌混勻即可得到水性聚酯樹脂。
[0013] (2)制備目標(biāo)產(chǎn)品：7K性聚酯涂料
[0014] 將計(jì)量要求的水、二甲氨基乙醇混勻后，加入（1)所制備的水性聚酯樹脂，攪拌混 勻后加入氨基樹脂，再次攪拌均勻，靜置脫泡，得到本發(fā)明產(chǎn)品：水性聚酯涂料。
[0015] 將上述方法制得的水性聚酯涂料刮涂或刷涂在馬口鐵片上，室溫放置4小時(shí)后，置 入150°C烘箱保持1小時(shí)，便可在馬口鐵片上形成光澤性好、豐滿度高的聚酯漆膜，漆膜的主 要性能如下：
[0016]附著力(劃圈法)1級
[0017]硬度(鉛筆法）2 2H
[0018] 耐水性 25°C，72小時(shí)不起泡，不剝離。
[0019] 本發(fā)明利用常壓熔融縮聚法制備水性聚酯，無需毒性較大的二甲苯作為溶劑或者 帶水劑，避免了生產(chǎn)過程因二甲苯揮發(fā)帶來的環(huán)境污染和對操作人員的危害，同時(shí)也免除 了溶劑脫除工序，使水性聚酯合成工藝簡化。本發(fā)明采用的兩段聚合工藝合成水性聚酯，反 應(yīng)溫度較低、條件較為溫和，能夠避免高溫使單體、聚合產(chǎn)物發(fā)生氧化，免除了需要向反應(yīng) 系統(tǒng)通入氮?dú)膺M(jìn)行保護(hù)的麻煩；同時(shí)也避免了高溫和通入氮?dú)馐箚误w原料餾出，造成物料 配比不準(zhǔn)、產(chǎn)品性能不穩(wěn)定。因此本發(fā)明提供的水性聚酯涂料制備方法具有工藝簡單、操作 方便、成本低、漆膜性能優(yōu)良的優(yōu)點(diǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0020] 以下結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
[0021] 實(shí)施例1.
[0022] (1)熔融縮聚法制備水性聚酯樹脂
[0023]在裝有分水器、球型冷凝管的三口燒瓶中加入26.9份重量的新戊二醇、2份重量的 三羥甲基丙烷、3.8份重量二羥甲基丙酸、31.6份重量的間苯二甲酸、8.3份重量己二酸和 0.1份重量的二月桂酸二丁基錫，置入電熱套中加熱攪拌，進(jìn)行熔融縮聚:在175°C保持2小 時(shí)進(jìn)行一段聚合，在205°C保持2.5小時(shí)進(jìn)行二段聚合，反應(yīng)過程中用分水器除去酯化反應(yīng) 生成的水。二段聚合結(jié)束后，將反應(yīng)混合物冷卻降溫至80~90°C后加入27.3份重量的乙二 醇丁醚，攪拌混勻即可得到水性聚酯樹脂。
[0024] (2)制備水性聚酯涂料
[0025]將計(jì)量要求的37份重量的水、3份重量二甲氨基乙醇混勻后，加入（1)所制備的50 份重量水性聚酯樹脂，攪拌混勻后加入10份重量的氨基樹脂，再次攪拌均勻，靜置脫泡，得 到本發(fā)明產(chǎn)品：水性聚酯涂料。
[0026]將上述方法制得的水性聚酯涂料刮涂或刷在馬口鐵片上，室溫放置4小時(shí)后，置入 150°C烘箱保持1小時(shí)，便可在馬口鐵片上形成光澤性好、豐滿度高的聚酯漆膜，漆膜的主要 性能如下：
[0027]附著力（劃圈法）1級 [0028]硬度(鉛筆法）2H
[0029] 耐水性 25°C，72小時(shí)不起泡，不剝離。
[0030] 實(shí)施例2.
[0031] (1)熔融縮聚法制備水性聚酯樹脂
[0032]在裝有分水器、球型冷凝管的三口燒瓶中加入25份重量的新戊二醇、2份重量的三 羥甲基丙烷、5.8份重量二羥甲基丙酸、34.5份重量的間苯二甲酸、5.4份重量己二酸和0.1 份重量的二月桂酸二丁基錫，置入電熱套中加熱攪拌，進(jìn)行熔融縮聚:在170°C保持2.5小時(shí) 進(jìn)行一段聚合，在205°C保持3小時(shí)進(jìn)行二段聚合，反應(yīng)過程中用分水器除去酯化反應(yīng)生成 的水。二段聚合結(jié)束后，將反應(yīng)混合物冷卻降溫至80~90°C后加入27.2份重量乙二醇丁醚， 攪拌混勻即可得到水性聚酯樹脂。
[0033] (2)制備水性聚酯涂料
[0034]將計(jì)量要求的39.3份重量的水、2.8份重量二甲氨基乙醇混勻后，加入（1)所制備 的46.3份重量水性聚酯樹脂，攪拌混勻后加入11.6份重量的氨基樹脂，再次攪拌均勻，靜置 脫泡，得到本發(fā)明產(chǎn)品：水性聚酯涂料。
[0035] 將上述方法制得的水性聚酯涂料刮涂或刷在馬口鐵片上，室溫放置4小時(shí)后，置入 150°C烘箱保持1小時(shí)，便可在馬口鐵片上形成光澤性好、豐滿度高的聚酯漆膜，漆膜的主要 性能如下：
[0036] 附著力（劃圈法）1級 [0037]硬度(鉛筆法）3H
[0038] 耐水性 25°C，72小時(shí)不起泡，不剝離。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種水性聚酯涂料，其特征在于由以下質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的原料組成： 水性聚酯樹脂 45~52 二甲氨基乙醇 2~4 去離子水 35~42 氨基樹脂 8~12 其中所述的水性聚酯樹脂由以下質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的原料合成： 新戊二醇 23~27.5 三羥甲基丙烷 1.5~2.5 二羥甲基丙酸 3.5~7 間苯二甲酸 30.5~35.5 己二酸 S~9 催化劑 0.1~0.2 乙二醇丁醚 26~28 其中所述的催化劑為二月桂酸二丁基錫。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水性聚酯涂料的制備方法，具體步驟如下： (1) 熔融縮聚法制備水性聚酯樹脂 在裝有分水器、球型冷凝管的三口燒瓶中加入新戊二醇、三羥甲基丙烷、二羥甲基丙 酸、間苯二甲酸、己二酸和催化劑，置入電熱套中加熱攪拌，進(jìn)行熔融縮聚；反應(yīng)條件為在 165~185°C保持2~2.5小時(shí)進(jìn)行一段聚合，在200~210°C保持2~3小時(shí)進(jìn)行二段聚合，反 應(yīng)過程中用分水器除去酯化反應(yīng)生成的水。二段聚合結(jié)束后，將反應(yīng)混合物冷卻降溫至80 ~90°C后加入乙二醇丁醚，攪拌混勻即可得到水性聚酯樹脂。 (2) 制備目標(biāo)產(chǎn)品:水性聚酯涂料 將計(jì)量要求的水、二甲氨基乙醇混勻后，加入（1)所制備的水性聚酯樹脂，攪拌混勻后 加入氨基樹脂，再次攪拌均勻，靜置脫泡，得到本發(fā)明產(chǎn)品：水性聚酯涂料。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種水性聚酯涂料及其制備方法，該水性聚酯涂料的具體制備過程為：(1)首先以新戊二醇、三羥甲基丙烷、二羥甲基丙酸、間苯二甲酸、己二酸、乙二醇丁醚為原料，二月桂酸二丁基錫為催化劑，采用常壓熔融縮聚法合成水性聚酯樹脂；(2)將水性聚酯加入到二甲氨基乙醇、去離子水混合液中，攪拌均勻，再加入氨基樹脂攪拌均勻得到水性聚酯涂料。本發(fā)明提供的水性聚酯涂料制備方法具有工藝簡單、操作方便、成本低、漆膜性能優(yōu)良的優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】C08G63/80, C08G63/181, C09D167/02, C08G63/20, C09D7/12
【公開號】CN105482666
【申請?zhí)枴緾N201511009876
【發(fā)明人】楊建國, 徐琰, 曹忠富, 夏友誼, 古緒鵬, 陳春俊, 朱靜
【申請人】馬鞍山采石磯涂料有限公司, 安徽工業(yè)大學(xué)
【公開日】2016年4月13日
【申請日】2015年12月29日