[發明專利]單組份自干型水性腰果酚酸樹脂及其制備方法

在審

• 申請號: 201710224270.4
• 申請日: 2017-04-07
• 公開（公告）號: CN106883393A
• 公開（公告）日: 2017-06-23
• 發明（設計）人: 鄧賢均;袁非;王紹華
• 申請（專利權）人: 重慶三峽油漆股份有限公司
• 主分類號: C08G63/49
• 分類號: C08G63/49;C08G63/85;C08G63/78
• 代理公司: 重慶博凱知識產權代理有限公司50212
• 代理人: 李曉兵

技術領域

本發明屬于高分子樹脂合成領域，具體涉及一種工藝穩定，實用性強、性能穩定的單組份自干型水性腰果酚酸樹脂及其制備方法。

背景技術

腰果殼油改性合成的樹脂在涂料中的用量及應用范圍越來越大，憑借其原材料腰果殼油價廉優質可再生易得的特性，腰果殼油改性合成的樹脂在涂料用合成高分子材料的用量中逐年上升，其應用范圍也在不斷擴寬。隨著社會對環境保護工作的大力加強，工廠對安全生產的越加重視，各國各級政府相關的政策的嚴格規范，有機合成高分子水性化勢在必行。目前還沒有針對水性腰果殼油改性樹脂的產品標準，僅能參照的是GB/T25251-2009《醇酸樹脂涂料》產品性能標準。

按目前流行的也是常規的水性醇酸樹脂合成方式，水溶性和干性是一對矛盾體，水溶性好，樹脂分子量就小，樹脂干性就不會好；樹脂干性好，樹脂分子量大，水溶性就不會好；依目前經驗，常規思維很難找到二者間的平衡，并且，它們的儲存穩定性不好：在50℃水浴中儲存，7天之內，樹脂液透明性下降，會變得渾濁，甚至分層，直接影響儲存后樹脂的干性，故水性腰果酚酸樹脂如何有效規避儲存穩定性問題；采用水解穩定性優異的水性腰果酚酸樹脂，替代水性醇酸樹脂，是市場的需要。

發明內容

針對上述現有技術的不足，本發明所旨在解決水性腰果酚酸樹脂水溶性及干性問題，提供一種水解穩定性優異的、性能穩定的單組份自干型水性腰果酚酸樹脂及其制備方法，以能替代水性醇酸樹脂。

為了解決上述技術問題，本發明采用了如下的技術方案：

單組份自干型水性腰果酚酸樹脂，其特征在于：將整個樹脂合成三個相對獨立的過程，分別產生反應；其每個過程的組分及質量配比如下：

1)腰果殼油(酚羥基)與順酐反應合成順酐改性腰果殼油：

腰果殼油：質量百分比80--90％，

順酐：質量百分比10--20％；

2)合成亞麻油季戊四醇醇解液：

亞麻油：質量百分比74.5---78.5％，

單季戊四醇：質量百分比21--25％，

氫氧化鋰：質量百分比0.05—0.25％；

3)合成水性酚酸樹脂：

亞麻油季戊四醇醇解液：質量38--50g，

順酐改性腰果殼油：質量55--70g，

有機錫催化劑：質量0.04-0.010g；

丙二醇甲醚：質量15--30g，

三乙胺：質量5--8g,

蒸餾水：質量74--90g。

單組份自干型水性腰果酚酸樹脂的制作方法，其特征在于包括如下步驟：

1)順酐改性腰果殼油：按照工藝要求準備腰果殼油與順酐，腰果殼油加入反應釜中，攪拌，加熱到120±5℃保溫0.8—1.5小時，加入順酐，控制升溫速度升溫至190-200℃，并保溫1.5—2.5小時，制得順酐改性腰果殼油；

2)合成亞麻油季戊四醇醇解液：按照工藝要求準備亞麻油、單季戊四醇和氫氧化鋰，亞麻油、氫氧化鋰加入反應釜中，攪拌，升溫至200±10℃加單季戊四醇，升溫至200--240℃維持1.5—2.5小時；

3)合成水性酚酸樹脂：將前述第一步、第二步分別制得的順酐改性腰果殼油、亞麻油季戊四醇醇解液以及作為催化劑的有機錫加入反應釜中，進行攪拌，升溫至160—180℃，產生反應，通常反應至格氏粘度50-60秒；然后冷卻至120℃以下；向反應釜中加入丙二醇甲醚；溫度降至60℃以下，加入三乙胺，調節PH值在6.5—7.0，反應0.4—1.0小時；再加入蒸餾水，攪拌均勻，出料，制得本發明的單組份自干型水性腰果酚酸樹脂。

本發明水性腰果酚酸樹脂及其制備方法，相對現有技術，具有如下特點：

1、利用酚羥基與順酐反應，形成在堿性條件下相比醇與羧酸反應而得的酯鍵更具水解穩定性的結構。

2、控制合成條件，讓原材料有選擇性的反應，獲得分子量相對均勻的有機高分子，以提高樹脂的水溶性。

3、利用腰果殼油苯環除酚羥基位置外的其他位上的長脂肪鏈對樹脂體中酯鍵水解的位阻效應，提高樹脂的儲存穩定性。

總之，本發明在水性醇酸樹脂的合成探索基礎上，利用腰果殼油的特性，開創出一種工藝穩定，實用性強、性能優越的自干型水性腰果酚酸樹脂的制備方法，替代水性醇酸樹脂，在理論和實際上都解決了后者的水解穩定性問題。

具體實施方式