[發(fā)明專利]一種聚酯改性羥基聚丙烯酸酯的制備方法及含有聚酯改性羥基聚丙烯酸酯的涂料

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210131938.8
• 申請(qǐng)日: 2012-04-28
• 公開（公告）號(hào): CN102653595A
• 公開（公告）日: 2012-09-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 戴竹先;鄭曼
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 英德市波特化工實(shí)業(yè)有限公司
• 主分類號(hào): C08G81/02
• 分類號(hào): C08G81/02;C08G63/91;C08G63/20;C08G63/672;C08G63/52;C08F220/14;C08F220/18;C08F212/08;C08F220/28;C08F222/08;C09D175/04;C08G18/64
• 代理公司: 廣州市天河廬陽專利事務(wù)所 44244
• 代理人: 胡濟(jì)元

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于有機(jī)高分子化合物領(lǐng)域，涉及酯化反應(yīng)及碳-碳不飽和鍵反應(yīng)得到的高分子化合物，具體涉及聚丙烯酸酯。

背景技術(shù)

隨著人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)和環(huán)保法規(guī)的健全，傳統(tǒng)溶劑型涂料中揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOC)以及有害空氣污染物(HAP)的使用愈來愈受到限制，高固體份涂料受到人們?cè)絹碓蕉嗟年P(guān)注。羥基聚丙烯酸酯與聚氨酯固化劑組成的雙組份涂料其涂膜具有優(yōu)異的耐候性和耐化學(xué)介質(zhì)性能，廣泛用于高檔涂料特別是汽車涂料領(lǐng)域。目前市場(chǎng)上使用的羥基聚丙烯酸酯的固體含量低(40-65％)，對(duì)顏填料的潤濕分散能力差，與聚氨酯固化劑的相容性差，其涂膜層間附著力和柔韌性不好，限制了其在高檔汽車涂料特別是汽車面漆中的應(yīng)用；而且涂料中含有大量的有機(jī)溶劑在使用過程中揮發(fā)到大氣中，既污染環(huán)境，又浪費(fèi)資源；因此，需對(duì)現(xiàn)有羥基聚丙烯酸酯進(jìn)行改性，以提高樹脂的固體含量，促進(jìn)其與固化劑的相容性與提高涂膜性能。

獲得高固體含量的羥基聚丙烯酸酯常用的方法有選擇合適的引發(fā)劑，提高引發(fā)劑濃度，升高反應(yīng)溫度，采用高濃度的鏈轉(zhuǎn)移劑等，如中國專利申請(qǐng)03131971.8。這些方法會(huì)導(dǎo)致單體轉(zhuǎn)化率低，殘余單體和鏈轉(zhuǎn)移劑會(huì)污染環(huán)境，影響產(chǎn)品的耐久性，提高合成成本，增加生產(chǎn)上的不安全因素。采用共混的方法如采用聚氨酯、聚酯、聚醚、噁唑烷及有機(jī)硅聚合物等共混改性羥基丙烯酸樹脂，雖能提高涂料的施工固含量，存在共混相容性差，涂膜透明度差，降低涂膜的裝飾效果。采用共聚改性的方法有利于獲得高性能和高固體含量的羥基聚丙烯酸酯，一般先合成含碳碳雙鍵的聚酯樹脂，作為大分子單體參與丙烯酸單體的共聚反應(yīng)，如專利申請(qǐng)200710031047.4。上述專利申請(qǐng)200710031047.4的所述方案中，雖然樹脂組分間的相容性比共混改性的效果好，但是由于空間位阻使得大分子單體的碳碳雙鍵的反應(yīng)活性不及小分子丙烯酸酯類單體，大分子單體參與共聚反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率不高；此外，所述方案的反應(yīng)體系中因大分子單體的存在，丙烯酸酯單體的聚合速率和最終單體的轉(zhuǎn)化率必然降低，聚合產(chǎn)物中含有大量的殘留單體會(huì)污染環(huán)境。

綜上所述，目前羥基聚丙烯酸酯普遍存在以下幾方面的問題：(1)固含量低，一般都在40-60％；(2)樹脂對(duì)顏填料的潤濕發(fā)生性能不好；(3)羥基聚丙烯酸酯與異氰酸酯固化劑的相容性差，用其配制的雙組分涂膜外觀不好，光澤低，較難滿足汽車涂料的使用需求。(4)殘留丙烯酸酯類單體含量高，生產(chǎn)成本高、生產(chǎn)安全性不好等。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種聚酯改性羥基聚丙烯酸酯的制備方法，該方法制備的聚酯改性羥基聚丙烯酸酯的固含量高。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種聚酯改性羥基聚丙烯酸酯的制備方法，該方法由以下步驟組成：

(1)將羥基聚酯與含酸酐的羥基聚丙烯酸酯按羥基聚酯∶含酸酐的羥基聚丙烯酸酯＝1∶3-6的重量比混合，在150-180℃回流縮聚反應(yīng)至聚酯改性羥基聚丙烯酸酯的酸值小于15mgKOH/g，降溫至140℃；

(2)蒸餾脫除溶劑調(diào)整固含量為75％以上，降至室溫即可；

上述步驟(1)中，所述的羥基聚酯的羥基質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為0.5-3.5％，由二元醇、三元醇、二元酸和單元酸按二元醇∶三元醇∶二元酸∶單元酸＝28-40∶5-10∶43-52∶5-19的重量比按以下方法制備得到：將二元醇、三元醇、二元酸和單元酸加入到反應(yīng)釜中，在150-180℃減壓縮合聚合2-5h，然后降溫至140℃，添加二元醇、三元醇、二元酸和單元酸總重量8-15％的二甲苯，在180-230℃反應(yīng)至羥基聚酯的酸值小于20mgKOH/g，降溫至140℃，加二甲苯稀釋至固體含量為70％；其中，

所述的二元醇為1，3-丙二醇、1，4-丁二醇、二甘醇、1，6-己二醇、環(huán)己烷二甲醇、2，2，4-三甲基戊二醇、二甘醇和新戊二醇中的一種或兩種以上；

所述的三元醇為甘油和三羥甲基丙烷中的一種或兩種；

所述的二元酸為己二酸、壬二酸、鄰苯二甲酸酐、間苯二甲酸和六氫苯二甲酸酐中的一種或兩種以上；

所述的單元酸為苯甲酸、對(duì)叔丁基苯甲酸、氫化松香酸和馬來海松酸中的一種或兩種以上；