[發(fā)明專利]一種含乙酰乙酰基團的水性醇酸樹脂及其制備方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201910548083.0
• 申請日: 2019-06-24
• 公開（公告）號: CN110204704A
• 公開（公告）日: 2019-09-06
• 發(fā)明（設計）人: 張琪;徐南強;田巧;蔡敏釗;黃必鋒;段加歡;陳鎮(zhèn)桐
• 申請（專利權）人: 廣東珠江化工涂料有限公司
• 主分類號: C08G63/91
• 分類號: C08G63/91;C08G63/49;C09D167/08
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 林瑞云;彭東梅

本發(fā)明涉及一種含乙酰乙酰基團的水性醇酸樹脂。該所述樹脂具有醇酸樹脂的主體結構，并且具有能夠后交聯(lián)的乙酰乙酰基團。其中乙酰乙酰基團的質量大約占固體樹脂的5wt％?15wt％。本發(fā)明還提供一種含乙酰乙酰基團的水性醇酸樹脂的制備方法。首先合成基礎醇酸樹脂聚合物，然后通過乙酰乙酸烷基酯與醇酸樹脂聚合物的羥基進行酯交換，在醇酸樹脂中引入乙酰乙酰基團。然后通過外乳化法制備含乙酰乙酰基團的水性醇酸樹脂。該樹脂具有VOC低、干燥速率快的優(yōu)點，該樹脂所制備的涂料醇酸樹脂的漆膜豐滿、高光澤等優(yōu)點，也避免了醇酸樹脂干燥差的缺點。其可廣泛用于水性金屬涂料、輕防腐涂料、水性木器涂料、建筑涂料，應用潛力非常巨大。

技術領域

本發(fā)明涉及一種含乙酰乙酰基團的水性醇酸樹脂及其制備方法，尤其涉及一種極低VOC(揮發(fā)性有機化合物volatile organic compounds)的水性醇酸樹脂及其制備方法，屬于合成樹脂技術領域。

背景技術

傳統(tǒng)的溶劑型醇酸樹脂雖然具有優(yōu)良的綜合性能，但其含量過高，這些易揮發(fā)的有機化合物在施工及干燥的過程中最終全部排入大氣中，不僅污染了環(huán)境，而且增加了對不可再生的石油化工資源的消耗。由于水具有無毒、不燃、廉價、可再生等優(yōu)點，用水來代替有機溶劑不僅可以降低有機溶劑的排放，降低成本，而且提高了生產及施工人員的安全性。隨著人類環(huán)保意識的增強，大量的研究者將重點轉移到環(huán)境友好型的水性醇酸樹脂上。但大多數水性醇酸樹脂涂料本身存在著許多性能上的缺陷，如漆膜干燥緩慢、硬度低、添加助溶劑使得VOC仍然較高等缺點。

美國專利No.5484849介紹了一種含乙酰乙酰酯側官能團的乙烯基聚合物，在自由基下，乙酰乙酰酯官能團可以交聯(lián)發(fā)生固化。美國專利US20030195304A1介紹了一種基于乙酰乙酸酯官能化的醇酸樹脂的快干高固體份涂料組合物，通過乙酰乙酸酯官能化，醇酸樹脂具有優(yōu)良的全干時間性能。雖然該專利能夠減少醇酸樹脂中溶劑含量，但仍然是溶劑型醇酸樹脂。

CN106543422A介紹了一種水分散性乙酰乙酰基官能化的醇酸樹脂以及包含該樹脂的涂層。乙酰乙酰基官能團中兩個羰基之間的活性亞甲基可以和NCO基團、不飽和雙鍵、醛基、氨基等發(fā)生反應。當含乙酰乙酰基官能化的醇酸樹脂與胺固化劑、異氰酸酯固化劑或者氨基樹脂混合時，能夠發(fā)生交聯(lián)反應，提高涂層性能。雖然該專利提供了一種制備含乙酰乙酰基團的水性醇酸樹脂的方法，但其合成方法是先合成酸值較高的樹脂，用弱堿中和，然后先溶于親水親油的助溶劑中，然后分散于水中。由于引入了一些助溶劑，其VOC仍然較高。

因此，研發(fā)一種不含助溶劑、生產工藝簡單的含乙酰乙酰基團的水性醇酸樹脂，對解決水性醇酸樹脂面臨的干燥速率慢、VOC較高等問題具有積極的作用。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在提供一種綜合性能優(yōu)異、VOC低、干燥速率快的含乙酰乙酰基團的水性醇酸樹脂。該樹脂可廣泛用于水性金屬涂料、輕防腐涂料、水性木器涂料、建筑涂料，其應用潛力非常巨大。

為解決上述技術問題，本發(fā)明提供如下技術方案如下：

一種含乙酰乙酰基團的水性醇酸樹脂，該聚合物的結構式如下：

其中R為多元酸結構，為植物油脂肪酸結構。

一種含乙酰乙酰基團的水性醇酸樹脂的制備方法，包括以下步驟：

S1、將植物油脂肪酸、多元醇、一元酸、多元酸以及二甲苯，在180-240度保溫反應至酸值8-10mgKOH/g后，降溫至160度減壓蒸餾除去二甲苯，當二甲苯基本除去，降溫至100度，制得基礎醇酸樹脂聚合物；

S2、將基礎醇酸樹脂聚合物、乙酰乙酸烷基酯在100-150度進行酯交換反應至餾出物質量達到目標值，降溫；