[發(fā)明專利]一種端羥基水性聚酯樹脂及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410397816.2
• 申請(qǐng)日: 2014-08-13
• 公開（公告）號(hào): CN104193973A
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曾慶樂;楊文濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 佛山市順德區(qū)巴德富實(shí)業(yè)有限公司
• 主分類號(hào): C08G63/20
• 分類號(hào): C08G63/20;C08G63/78;C09D167/00
• 代理公司: 佛山市中迪知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44283
• 代理人: 薛家駒;白永才

?

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種聚酯樹脂及其制備方法，具體說(shuō)是一種端羥基水性聚酯樹脂及其制備方法。

?

背景技術(shù)

目前，聚酯樹脂被廣泛應(yīng)用于木器漆、木器涂料等領(lǐng)域。水性聚酯樹脂是聚酯樹脂的一種，由于利用水代替有機(jī)溶劑作為分散介質(zhì)而形成樹脂體系，涂裝時(shí)待水被抽出后形成涂膜。水性聚酯樹脂無(wú)需利用揮發(fā)性有機(jī)溶劑，其具有不含有毒化學(xué)物質(zhì)、不易燃燒、與底材的附著力好等優(yōu)點(diǎn)，因此水性聚酯樹脂深受廣大用戶的青睞。然而，水性聚酯樹脂存在著兩個(gè)重大缺陷。其一，水性聚酯樹脂的分子鏈為柔性分子鏈，但基團(tuán)之間的化學(xué)鍵鍵能不高，導(dǎo)致涂膜本身硬度較低，且耐磨性較差。其二，水性聚酯樹脂由于利用水作為分散介質(zhì)，涂膜中基團(tuán)及分子鏈本身在接觸水后容易出現(xiàn)水解現(xiàn)象，造成涂膜出現(xiàn)水白、褪色、脫落等現(xiàn)象，因而涂膜本身的耐化學(xué)性及耐水性極差。如何開發(fā)一種既具有高硬度、高耐磨性，又具有良好的耐水性、耐化學(xué)性的水性聚酯樹脂，是目前聚酯樹脂行業(yè)的一道技術(shù)難題。

?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種硬度高、耐磨性好，且具有優(yōu)良耐水性和耐化學(xué)性的端羥基水性聚酯樹脂。

本發(fā)明的另一個(gè)發(fā)明目的在于提供一種工藝簡(jiǎn)單的制備上述端羥基水性聚酯樹脂的方法。

本發(fā)明的發(fā)明目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種端羥基水性聚酯樹脂，其特征在于：所述端羥基水性聚酯樹脂包括苯酐、間苯二甲酸、己二酸、四氫鄰苯二甲酸、丁二醇、新戊二醇及三羥甲基丙烷，上述組分含量按質(zhì)量份數(shù)算分別為：苯酐：15-50份；間苯二甲酸：20-70份、己二酸：10-30份、四氫鄰苯二甲酸：5-20份、丁二醇：100份；新戊二醇：5-30份、三羥甲基丙烷：5-30份。

所述端羥基水性聚酯樹脂中包含有親水性溶劑，親水性溶劑的含量按質(zhì)量份數(shù)算為80-90份。

所述親水性溶劑為乙醇或甲醇中的一種。

所述制備方法包括以下步驟：

a：按照上述配比稱取原料備用；

b：常壓狀態(tài)下在四口燒瓶?jī)?nèi)加入苯酐、間苯二甲酸、己二酸、四氫鄰苯二甲酸、丁二醇、新戊二醇及三羥甲基丙烷并充分?jǐn)嚢柚辆鶆颍目跓可显O(shè)蒸餾柱；

c：往四口燒瓶?jī)?nèi)通入氮?dú)猓鸦旌衔锷郎刂?20-150℃，加熱時(shí)間為0.5-2小時(shí)；

d：把c步驟的混合物以0.3-0.6℃/分的速度加熱至170-190℃，保持蒸餾柱溫度小于105℃，并且出水率在70-90%之間。

e：關(guān)閉氮?dú)猓阉目跓窟B接在真空裝置上；

f：把e步驟中得到的混合物以0.3-0.5℃/分的速度加熱至200-230℃，并進(jìn)行抽真空操作；

g：在f步驟中所得混合物中取樣測(cè)試羥值及酸價(jià)，直至酸價(jià)維持在10-20?mgKOH/g；

h：往g步驟的混合物中加入親水性溶劑，并降溫至80-110℃；

i：把h步驟的混合物持續(xù)降溫至40-60℃，過(guò)濾后即得端羥基水性聚酯樹脂。

本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、本發(fā)明的端羥基水性聚酯樹脂中，通過(guò)在單體聚合時(shí)加入具有羥基基團(tuán)聚合物，使聚酯樹脂的端部掛接羥基，形成端羥基聚酯樹脂。同時(shí)，在形成飽和聚酯樹脂的同時(shí)保留其水性聚酯樹脂的性能。通過(guò)端羥基的引入，使水性聚酯樹脂分子鏈結(jié)構(gòu)趨于穩(wěn)定，提高了分子鏈中各個(gè)基團(tuán)化學(xué)鍵的鍵能。上述分子鏈結(jié)構(gòu)的改變大大提高了聚酯樹脂涂膜的耐磨性及成膜后的剛性。

2、本發(fā)明的端羥基水性聚酯樹脂中采用帶苯環(huán)苯酐、間苯二甲酸及四氫鄰苯二甲酸而引入苯環(huán)結(jié)構(gòu)，在化學(xué)反應(yīng)時(shí)大分子鏈之間形成交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，提高了聚酯樹脂分子鏈中基團(tuán)連接的鍵能，使聚酯樹脂具有優(yōu)良的耐水性及耐化學(xué)性。

3、本發(fā)明的端羥基水性聚酯樹脂采用加溫自反應(yīng)法制備，整個(gè)反應(yīng)分為低溫單體轉(zhuǎn)低聚物及高溫縮聚兩個(gè)過(guò)程。由于整個(gè)反應(yīng)體系在相對(duì)溫和的環(huán)境下進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，既保證了反應(yīng)的穩(wěn)定性，同時(shí)簡(jiǎn)化了其加工工序，大大降低了端羥基水性聚酯樹脂的加工成本。

?

具體實(shí)施方式