[發明專利]一種磺酸型水性不飽和聚酯及其在涂料中的應用

有效

• 申請號: 201410150355.9
• 申請日: 2014-04-15
• 公開（公告）號: CN103951818A
• 公開（公告）日: 2014-07-30
• 發明（設計）人: 何宇;許凱;陳榮;楊坤;陳鳴才;許正敏;方燕;康倫國;孫小光
• 申請（專利權）人: 中科院廣州化學有限公司;合眾（佛山）化工有限公司
• 主分類號: C08G63/688
• 分類號: C08G63/688;C09D167/06;C09D7/12
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 盛佩珍

1.一種磺酸型水性不飽和聚酯，其特征在于它是由以下方法合成：

步驟一：組成及其配比

按重量份數計，由35.52～42.35份二元醇、0～13.35份飽和二元酸、24.77～46.02份飽和酸酐、0～24.31份不飽和二元酸、0～25.37份不飽和酸酐、1.71～3.60份水性單體、0.010～0.049份阻聚劑和0.010～0.052份抗氧化劑聚合而成；

步驟二：不飽和聚酯預聚體的合成

將二元醇、飽和二元酸或飽和酸酐與不飽和二元酸或不飽和酸酐投入反應釜，升溫至108～132℃加入二甲苯、阻聚劑和抗氧化劑，待反應物完全溶解后開始攪拌，保溫1～2小時；繼續升溫至148～172℃，保溫2～3小時并同時保持回流；再繼續升溫至188～212℃，保溫6～8小時并同時利用分水器除水；

步驟三：制備磺酸型水性不飽和聚酯

先加入水性單體同時升高溫度至228～242℃，保溫至酸值達到配方設計的理論值，再抽真空脫除體系內的溶劑；降溫至38～62℃，加入中和劑至不飽和聚酯的pH為中性，即可得到磺酸型水性不飽和聚酯；

所述的水性單體為N,N-二(2-羥乙基)-2-氨基乙磺酸、琥珀酸二異辛酯磺酸鈉、間苯二甲酸-5-磺酸鈉、間苯二甲酸二甲酯-5-磺酸鈉和2-磺酸-1，4-丁二醇中的至少一種；

步驟四：制備磺酸型水性不飽和聚酯乳液

在38～62℃下加水稀釋，至磺酸型水性不飽和聚酯占整個體系的40%～60%，并于1800～3000轉/分鐘的的條件下高速攪拌10～20min即得磺酸型水性不飽和聚酯乳液。

2.根據權利要求1所述的一種磺酸型水性不飽和聚酯，其特征在于：所述二元醇為乙二醇、1，2-丙二醇、1，3-丙二醇、1，4-丁二醇、1，6-己二醇、一縮二乙二醇、二縮三乙二醇和新戊二醇中的至少一種。

3.根據權利要求1所述的一種磺酸型水性不飽和聚酯，其特征在于：所述的飽和二元酸為丁二酸、己二酸、辛二酸、葵二酸中的至少一種；

所述的飽和酸酐為鄰苯二甲酸酐、丁二酸酐、己二酸酐、偏苯三酸酐中的至少一種；

所述不飽和二元酸為馬來酸和富馬酸中的至少一種；

所述的不飽和酸酐為馬來酸酐。

4.根據權利要求1所述的一種磺酸型水性不飽和聚酯，其特征在于：所述的抗氧劑是亞磷酸三苯酯和2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚中的至少一種；

所述的阻聚劑是對苯二酚、對苯醌和特丁基對苯二酚中的至少一種；

所述的中和劑是三乙胺、乙醇胺、二乙醇胺和三乙醇胺中的至少一種。

5.一種磺酸型水性不飽和聚酯在涂料中的應用，其特征在于，采用權利要求1～4所述的磺酸型水性不飽和聚酯為主要原料，制備一種用于木制品涂裝的高固含量、高硬度的不飽和聚酯啞光面漆，按重量份數計的配方如下：

先按上述所列磺酸型水性不飽和聚酯乳液、活性稀釋劑和助劑各組份及其含量配比投料，高速攪拌至少15分鐘，制得有機涂層；再添加促進劑和引發劑攪拌均勻混合，即可進行固化反應，獲得使用狀態的基于磺酸型水性不飽和聚酯乳液的水性涂料；

所述的活性稀釋劑為甲基丙烯酸甲酯；

所述的促進劑為按質量百分數計的鈷含量6%±0.2的異辛酸鈷乙酸乙酯溶液；

所述的引發劑為按質量百分數計含量55%±0.2的過氧化甲乙酮鄰苯二甲酸二甲酯溶液；

所述的助劑指分散劑和流平劑。

6.根據權利要求5所述一種磺酸型水性不飽和聚酯在涂料中的應用，其特征在于，所述分散劑為聚羧酸胺型、改性聚硅氧烷型、改性聚丙烯酸酯型和聚羧酸銨鹽型等中的至少一種。

7.根據權利要求5所述一種磺酸型水性不飽和聚酯在涂料中的應用，其特征在于，所述的流平劑為聚醚改性有機硅、聚酯改性含羥基有機硅、異氰酸酯改性有機硅、聚丙烯酸酯和氟改性丙烯酸酯共聚物中的至少一種。