[發明專利]一種雜環改性的柔性耐水解聚酯及其制備方法

有效

• 申請號: 201711111760.X
• 申請日: 2017-11-13
• 公開（公告）號: CN107973905B
• 公開（公告）日: 2020-04-28
• 發明（設計）人: 陸均杰;許振陽;陳唯;顧宇昕;李勇;梁志健
• 申請（專利權）人: 廣州擎天材料科技有限公司
• 主分類號: C08G63/685
• 分類號: C08G63/685;C08J3/09;C09D167/02;C09D167/04
• 代理公司: 廣州知友專利商標代理有限公司 44104
• 代理人: 李海波;劉艷麗

本發明公開了一種雜環改性的柔性耐水解聚酯，其數均分子量為3500～12000，玻璃化溫度為?5℃～45℃，200℃的熔融粘度為2000～8000mPa.s，酸值為10～40mgKOH/g，羥值為20～250mgKOH/g，其主要通過以下方法制備獲得：選取組分A、組分B和支化組分C在催化劑存在下進行酯化縮聚反應，接著在反應后期加入組分D進行反應，即得到具有六元支化島狀結構的柔性耐水解聚酯。該柔性耐水解聚酯具有獨特的六元支化島狀結構，以及獨特的結構規整性，可實現優異的柔韌性與耐水解性，以及全面提高的耐溶劑、耐熱性、耐水煮、抗刮性等綜合性能。本發明還公開了上述雜環改性的柔性耐水解聚酯的制備方法。

技術領域

本發明屬于柔性樹脂技術領域，具體涉及一種雜環改性的柔性耐水解聚酯及其制備方法。

背景技術

工業涂料用聚酯樹脂目前以溶劑型為主，特別是卷材涂料、建筑鋁型材涂料以及油墨涂料等領域。工業涂料及其樹脂的水性化是環保發展的趨勢。

聚酯樹脂滿足工業涂料固化涂層優良的柔韌性能與附著力的性能要求。線性聚酯具有較高的柔韌性，但是使用氨基樹脂或封閉型異氰酸酯等固化劑進行交聯反應，獲得的線性聚酯固化涂層的耐溶劑性、硬度與抗刮性并不理想。

水性涂料以水作為稀釋劑從而要求聚酯具有優良的耐水解性，酯鍵在水性介質中易發生水解導致樹脂性能下降，是目前該領域的技術難題，線性聚酯的耐水解性難以滿足水性涂料應用需求。

對比線性聚酯，支化聚酯是保持聚酯柔韌性并提高耐水解性等綜合性能的有效途徑。美國專利US4968775、US4481351A、US5817721等專利，以及中國專利CN101062973B、CN102295779等報道的支化聚酯通過引入含有3個及以上可以形成酯鍵的官能團的單體或預聚物作為支化劑在聚酯的縮聚反應中形成支鏈結構。常用的支化劑包括三元及以上的脂肪族或芳香族的醇/酸支化單體、羥基酸型單體以及含有環氧基的二縮水甘油酯、二縮水甘油醚或縮水甘油等雙官能團支化單體。然而上述的支化劑組分在樹脂結構中是隨機分布，導致樹脂性能可重復性較差，更嚴重的是，形成的支化結構規整度不足，令聚酯的柔韌性有所下降，在涂層固化后柔韌性下降更為明顯。

支化程度高的聚酯可提高其耐水解性，但是高支化劑用量將難以混合導致反應不均勻，支化結構不合理影響產品性能。美國專利US6740402，US5378537等采用碳二亞胺改善聚酯的抗水解性，但碳二亞胺可降低水性分散體的穩定性且成本高難以大規模工業應用。中國專利CN104629034A、CN104629022A提出控制聚酯結構中伯醇—羧酸酯鍵和脂環醇—羧酸酯鍵的比例來提高聚酯的耐水解性，但是該類方法嚴格限制了制備聚酯的原料種類且成本高，難以滿足工業涂料的綜合性能特別是柔韌性能的要求。

水性工業涂料用聚酯樹脂實現柔性與耐水解性的平衡，以及耐溶劑性，耐水煮等綜合性能的完善，是目前聚酯樹脂研究的技術瓶頸，市場上現存的聚酯并不能有效解決以上的技術難題，將不利于環保型工業涂料的推廣與應用，實現涂料的綠色環保與可持續發展。

發明內容

本發明的目的在于提供一種雜環改性的柔性耐水解聚酯，該柔性耐水解聚酯具有獨特的六元支化島狀結構，以及獨特的結構規整性，可實現優異的柔韌性與耐水解性，以及全面提高的耐溶劑、耐熱性、耐水煮、抗刮性等綜合性能。

本發明的目的還在于提供上述雜環改性的柔性耐水解聚酯的制備方法。

本發明的第三個目的在于提供含有上述雜環改性的柔性耐水解聚酯的水性分散體以及水性涂料。