[發明專利]脂肪酸甲酯合成自干水溶性醇酸樹脂的方法

有效

• 申請號: 201611186281.X
• 申請日: 2016-12-20
• 公開（公告）號: CN106589334B
• 公開（公告）日: 2018-07-24
• 發明（設計）人: 葉活動;田運仿;陳建洪
• 申請（專利權）人: 龍巖卓越生物基材料有限公司
• 主分類號: C08G63/49
• 分類號: C08G63/49;C09D167/08;C09D5/08
• 代理公司: 廈門市首創君合專利事務所有限公司 35204
• 代理人: 鐘善招

本發明公開了一種脂肪酸甲酯合成自干水溶性醇酸樹脂的方法，以廢棄油脂生產的脂肪酸甲酯為主料，并與亞油酸、季戊四醇、乙二醇、對苯二甲酸、苯甲酸、偏苯三酸酐、有機錫、熟石灰、三乙胺、丙二醇丁醚按設計比例配料；先把脂肪酸甲酯加入反應釜，預熱到約140℃后加入熟石灰并升溫到約190℃時加入季戊四醇，再升溫至約235℃保溫1.5小時，待無甲醇蒸出后加入亞油酸、對苯二甲酸、乙二醇、苯甲酸和有機錫，再于約230℃保溫；待反應到酸價小于6時降溫至180℃加入偏苯三酸酐，于約170℃保溫至酸價與粘度合格后再降溫至100℃以下，先后加入三乙胺和丙二醇丁醚，過濾所得濾液即為自干水溶性醇酸樹脂。本發明制備水溶性醇酸樹脂具有制作成本低、干性好和硬度高的特點。

技術領域

本發明涉及自干水溶性醇酸樹脂的制備方法，具體涉及利用脂肪酸甲酯合成自干水溶性醇酸樹脂的方法。

背景技術

隨著經濟的快速發展，生態環境日益惡化，霧霾粉塵等導致空氣質量變差，人們對環保問題越來越關注。為了加強環境保護，各國制定環境法規對揮發性有機化合物(VOC)的排放加以限制。目前傳統的溶劑型涂料中約含有50％的有機溶劑，在涂料生產和施工過程中，大量的VOC被排放到大氣中，直接危害著人類和其他生物的健康，因而工業發達國家開始大量開發高固體分樹脂和水溶性醇酸樹脂，而現有的水溶性醇酸樹脂與普通溶劑型醇酸涂料對比存在制作成本高、干性差和硬度低的不足，影響了工業化生產和市場化。

發明內容

本發明的目的是提供一種利用脂肪酸甲酯合成自干水溶性醇酸樹脂的方法，解決現有水溶性醇酸樹脂制作成本高、干性差和硬度低的缺陷。

為實現以上目的，本發明脂肪酸甲酯合成自干水溶性醇酸樹脂的方法利用廢棄油脂生產的脂肪酸甲酯為原料合成自干水溶性醇酸樹脂，原輔料按質量百分比脂肪酸甲酯21～36％、亞油酸4～6％、季戊四醇7～9％、乙二醇5～7％、對苯二甲酸15～17％、苯甲酸2～4％、偏苯三酸酐7～9％、有機錫0.7～1.4‰、熟石灰0.12～0.2‰、三乙胺3～5％、丙二醇丁醚20～22％的配比準備；合成操作步驟如下：

(1)往反應釜中加入脂肪酸甲酯，預熱到120～160℃后加入熟石灰并繼續加熱；

(2)升溫到180～200℃時加入季戊四醇，繼續升溫；

(3)當溫度達到230～240℃后保溫1～2小時，待無甲醇蒸出后加入亞油酸、對苯二甲酸、乙二醇、苯甲酸和有機錫，再于220～240℃溫度下保溫；

(4)待反應到酸價小于6時開始降溫，當溫度降至180℃時再加入偏苯三酸酐，于168～174℃溫度下保溫至酸價為36～42、粘度為格式(7：3)20～30s/25℃后繼續降溫；

(5)當溫度降至100℃以下后先后加入三乙胺和丙二醇丁醚，過濾備用，濾液即為自干水溶性醇酸樹脂。

本發明具有以下主要技術特點：

1、工藝上采用高聚法，能有效地提高水性醇酸樹脂的干性。

2、原料選擇上有以下特點：

主成膜物：利用廢棄油脂生產的脂肪酸甲酯為原料成本低；

多元醇：采用剛性結構的季戊四醇、乙二醇；三羥甲基丙烷和新戊二醇，但成本高，不選用；

多元酸：對苯二甲酸抗水解好，成本低，比苯酐有更好的抗紫外線性能；間苯二甲酸價格比對苯二甲酸高一倍，不選用；

水性化原料：偏苯三酸酐(TMA)、二羥甲基丙酸(DMPA)、間苯二甲酸-5-磺酸鈉(5-SSIPA)，后兩種不僅成本高，而且合成樹脂工藝復雜，自干水溶性醇酸樹脂涂料性能差，只適合生產氨基烤漆用水溶性醇酸樹脂，在此不選用；偏苯三酸酐不僅提供樹脂的水溶性，還有效提高漆膜硬度。