[發(fā)明專利]一種具有高儲存穩(wěn)定性的復合水性醇酸樹脂

有效

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• 申請日: 2016-03-10
• 公開（公告）號: CN105778069B
• 公開（公告）日: 2017-12-12
• 發(fā)明（設計）人: 徐祖順;朱琴;柯志剛;曾維國;張博曉
• 申請（專利權）人: 湖北大學
• 主分類號: C08G63/20
• 分類號: C08G63/20;C08G63/78;C08K9/06;C08K3/34
• 代理公司: 北京輕創(chuàng)知識產權代理有限公司11212
• 代理人: 楊立

技術領域

本發(fā)明屬于涂料領域，具體涉及一種具有高儲存穩(wěn)定性的復合水性醇酸樹脂。

背景技術

醇酸樹脂因其成本低、配方可調性大、涂膜綜合性能優(yōu)異而在涂料領域占有重要地位。其原材料之一植物油來源廣泛、價格低廉、性能優(yōu)異，是極具潛力的可再生資源，比脂肪酸更適用于醇酸樹脂的工業(yè)生產。隨著環(huán)保法規(guī)對揮發(fā)性有機化合物(Volatile Organic Compound，VOC)排放量的限定，盡管醇酸樹脂具有較多優(yōu)勢，但必須順應時代的要求而減少其配方中有機溶劑的含量。在這樣的時代背景下，以水為溶劑的水性醇酸樹脂應運而生。

雖然水性醇酸樹脂減少了揮發(fā)性有機化合物的排放，但是其性能仍與傳統(tǒng)溶劑型醇酸樹脂存在一定的差距，所以有必要對其進行改性。目前，水性醇酸樹脂改性方面的研究工作較多，比如丙烯酸改性、環(huán)氧改性等，也取得了一些成果，但是仍有很多不足，比如干燥慢、硬度低、儲存穩(wěn)定性差等，尤其是儲存穩(wěn)定性差，導致水性醇酸樹脂在較短時間內分層，無法滿足實際應用的需求。

發(fā)明內容

本發(fā)明旨在克服現(xiàn)有技術中水性醇酸樹脂儲存穩(wěn)定性差和相對于溶劑性醇酸樹脂性能較差的缺陷，提供一種具有高儲存穩(wěn)定性的復合水性醇酸樹脂。

本發(fā)明解決上述技術問題的技術方案如下：一種具有高儲存穩(wěn)定性的復合水性醇酸樹脂，其通過以下方法制備，其中各原料以同一重量單位計：氮氣保護下，將42-52份植物油和8-15份多元醇加入反應容器中，升溫至118-122℃，加入0.05-0.06份醇解催化劑，升溫至240-245℃，保溫至醇解終點，得到單甘油酯，降溫至165-180℃，加入15-20份丙烯酸預聚物，升溫至220-225℃，保溫酯化至酸值低于5，降溫至145-160℃，加入15-20份多元酸、6-8份磺酸鹽預聚物、6-8份帶水劑和0.01-0.02份酯化催化劑，升溫至220-225℃，保溫酯化至酸值低于15，加入2-4份改性凹凸棒土，保溫繼續(xù)反應2-3h，降溫至150-160℃后減壓抽真空除去帶水劑，降溫至110-115℃后加入15-20份助溶劑，降溫至50-80℃后加入70-85份去離子水，充分攪拌后加入1-3份pH調節(jié)劑，調整pH值至7.5-8.5，即得本發(fā)明所述的具有高儲存穩(wěn)定性的復合水性醇酸樹脂。

其中，酸值的單位為mgKOH/g；醇解終點的判斷方法為：25℃，將醇解物取樣，使其與95％乙醇按體積比為1:3混合，若混合物澄清，則表明達到醇解終點。

優(yōu)選的，所述磺酸鹽預聚物可通過以下方法制備：氮氣保護下，將帶有磺酸鹽基團的二元酸、二元醇、酯化催化劑、去離子水加入反應裝置內，其中二元醇與二元酸的物質量之比為5：1，酯化催化劑的用量為二元酸和二元醇總質量的0.05％-0.06％，去離子水的用量為二元酸和二元醇總質量的10％-15％，升溫至118-122℃，保溫1-2h，升溫至158-162℃，保溫1-2h，升溫至198-205℃，保溫酯化至酸值低于5，趁熱出料，冷卻后研磨成粉狀，即得。所述帶有磺酸鹽基團的二元酸首選間苯二甲酸-5-磺酸鹽，磺酸鹽基團結構式為：-SO₃M，其中M為金屬離子，如Na⁺、K⁺；所述二元醇優(yōu)選：新戊二醇、乙二醇、二乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,3-丁二醇、1，4-丁二醇、3-甲基-1,3-丁二醇、1,2-戊二醇、1,5-戊二醇、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇、2-甲基-2,4-戊二醇、1,2-己二醇、1,6-己二醇、2-乙基-1,3-己二醇。

優(yōu)選的，所述丙烯酸預聚物通過以下方法制備：將帶有羧基或環(huán)氧基的丙烯酸類功能單體、丙烯酸類單體、引發(fā)劑、鏈轉移劑、溶劑按照(4-5)：(25-35)：(1.5-2)：(1-1.5)：(55-65)的重量比例充分混合后，按質量等分為兩份，其中一份作為種子份，加入反應器內，另一份作為滴加份，加入滴液漏斗內，加熱反應器使其內反應液升溫至90-95℃，反應自加速之后，開始滴加滴加份，3-4h內滴加完成，隨后保溫反應1-2h，即得。

具體的，所述帶有羧基或環(huán)氧基的丙烯酸類功能單體為丙烯酸、甲基丙烯酸、順丁烯二酸酐、順丁烯二酸、反丁烯二酸、丙烯酸縮水甘油酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯和烯丙基縮水甘油醚中的一種或多種；所述丙烯酸類單體為甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、苯乙烯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸十八烷基酯、丙烯腈、甲基丙烯酸芳香酯、甲基丙烯酸異冰片酯、丙烯酰胺和甲基丙烯酰胺中的一種或多種。