[發明專利]超支化水性丙烯酸改性醇酸樹脂的制備方法及其工業面漆

有效

• 申請號: 202011314342.2
• 申請日: 2020-11-21
• 公開（公告）號: CN112724326B
• 公開（公告）日: 2023-02-03
• 發明（設計）人: 單云芳
• 申請（專利權）人: 上海惠涂化工科技有限公司
• 主分類號: C08F283/01
• 分類號: C08F283/01;C08F212/12;C08F212/08;C08F220/14;C08F220/18;C08F220/06;C09D151/08;C09D7/20
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1.一種超支化水性丙烯酸改性醇酸樹脂，其特征在于，所述的超支化水性丙烯酸改性醇酸樹脂的合成配方按重量百分率計，包括下列組分：

5%~10%重量的多元醇；

5%~15%重量的功能性單體；

0.01%~1%重量的酯化催化劑；

0.5%~5%重量的環保型回流溶劑；

25%~35%重量的植物油脂肪酸；

5%~10%重量的多元羧酸或酸酐；

20%~25%重量的丙烯酸酯單體和乙烯基單體；

2%~5%重量的功能性親水單體；

0.5%~1.5%重量的引發劑；

15%~20%重量的助溶劑；

2%~5%重量的中和劑；

所述的多元醇選自雙季戊四醇、雙三羥甲基丙烷、季戊四醇、甘油、三羥甲基丙烷、三羥甲基乙烷和三羥乙基異氰尿酸酯中的一種或幾種；

所述的功能性單體選自二羥甲基丙酸和二羥甲基丁酸中的一種或幾種；

所述的丙烯酸酯單體和乙烯基單體選自丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸異丁酯、丙烯酸乙基己酯、丙烯酸正辛酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸異丁酯、甲基丙烯酸乙基己酯、甲基丙烯酸正辛酯、苯乙烯、乙烯基甲苯和對叔丁基苯乙烯中的一種或幾種；

所述的功能性親水單體選自丙烯酸和甲基丙烯酸中的一種或幾種；

該樹脂的制備方法包括如下步驟：

1）超支化預聚物的合成：將多元醇、功能性單體、酯化催化劑和環保型回流溶劑依次投入反應釜中，通氮氣10~20min后，開始升溫；逐漸升溫至170~180℃，并保持在該溫度范圍內反應，至酸值為15~20mgKOH/g后降溫，得到超支化預聚物；

2）超支化醇酸樹脂的合成：將植物油脂肪酸和多元羧酸或酸酐依次投入到超支化預聚物中，逐漸升溫至220~225℃，并保持在該溫度范圍內反應，至酸值為8~12mgKOH/g后降溫，得到超支化醇酸樹脂；

3）超支化水性丙烯酸改性醇酸樹脂的合成：將超支化醇酸樹脂的溫度維持在135~145℃，將丙烯酸酯單體和乙烯基單體、功能性親水單體、總重量90%的引發劑和助溶劑預先混合均勻，然后慢慢勻速滴加到超支化醇酸樹脂中，進行自由基聚合，3~4小時滴完，并保溫1小時；第一次補加總重量5%的引發劑，并保溫1小時；第二次補加總重量5%的引發劑，并保溫1小時；降溫至100℃，加入中和劑，攪拌1小時，得到超支化水性丙烯酸改性醇酸樹脂。

2.根據權利要求1所述的超支化水性丙烯酸改性醇酸樹脂，其特征在于，所述的酯化催化劑選自對甲基苯磺酸、十二烷基月桂酸錫、正丁基錫和三異辛酸丁基錫中的一種或幾種；所述的環保型回流溶劑為脫芳烴溶劑，選自埃克森美孚公司的D30、D40、D60、D80、D110和D130中的一種或幾種。

3.根據權利要求1所述的超支化水性丙烯酸改性醇酸樹脂，其特征在于，所述的植物油脂肪酸選自亞麻油酸、脫水蓖麻油酸、豆油酸、桐亞油酸、桐油酸、亞油酸、椰子油酸和妥爾油酸中的一種或幾種；所述的多元羧酸或酸酐選自間苯二甲酸、對苯二甲酸、苯酐、四氫苯酐、馬來酸酐、癸二酸、壬二酸、富馬酸、戊二酸、己二酸、1,4-環己烷二羧酸和1,3-環己烷二羧酸中的一種或幾種。

4.根據權利要求1所述的超支化水性丙烯酸改性醇酸樹脂，其特征在于，所述的引發劑選自過氧化苯甲酰（BPO）、過氧化苯甲酸叔丁酯（TBPB）、過氧化二特丁基醚（DTBP）、過氧化氫叔丁基（TBHP）、過氧化環己酮（CHPO）、過氧化新戊酸叔戊酯（TAPP）和過氧化新戊酸叔丁酯（TAPP）中的一種或幾種。

5.根據權利要求1所述的超支化水性丙烯酸改性醇酸樹脂，其特征在于，所述的助溶劑選自乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、仲丁醇、異丁醇、乙二醇甲醚、乙二醇丁醚、丙二醇甲醚、丙二醇丙醚、丙二醇丁醚、二乙二醇甲醚、二丙二醇甲醚、二丙二醇丁醚、乙二醇甲醚醋酸酯、丙二醇甲醚醋酸酯、乙二醇二甲基醚、乙二醇二乙基醚、丙二醇二甲基醚、丙二醇二乙基醚、二甘醇二甲基醚、二甘醇二乙基醚、雙丙甘醇二甲基醚和雙丙甘醇二乙基醚中的一種或幾種；所述的中和劑選自N，N-二甲基乙醇胺、氨水和三乙胺中的一種或幾種。

6.以權利要求1所述的超支化水性丙烯酸改性醇酸樹脂為基料的水性醇酸工業面漆，其特征在于，該面漆的組成包括下列組分：

20%~40%重量的超支化水性丙烯酸改性醇酸樹脂；

10%~30%重量的顏填料；

0.5%~2%重量的潤濕分散劑；

0.5%~2%重量的pH值調節劑；

0.3%~0.8%重量的水性催干劑；

0.1%~0.4%重量的消泡劑；

0.1%~0.8%重量的流平劑；

0.1%~0.5%重量的增稠劑；

30%~50%重量的去離子水；

所述的顏填料選自鈦白粉、炭黑、氧化鐵紅、酞菁藍、酞菁綠、大紅粉、有機黃、氧化鐵黑、滑石粉和沉淀硫酸鋇中的一種或幾種；所述的潤濕分散劑選自BYK-190、BYK-180和BYK-192中的一種或幾種；所述的pH值調節劑選自N，N-二甲基乙醇胺、三乙胺、2-氨基-2-甲基-1-丙醇、二乙胺、二乙醇胺和三乙醇胺中的一種或幾種；所述的水性催干劑選自Octa-Soligen Zirconium 10 aqua、Octa-Soligen Zinc 10 aqua、Octa-Soligen Cobalt 7aqua、Octa-Soligen 421 aqua、Octa-Soligen 123 aqua、Borchers Dry 0347 aqua、VXW4940和VXW6206中的一種或幾種；所述的消泡劑選自BYK-020、BYK-022、BYK-024、EFKA2550和Foamex 810中的一種或幾種；所述的流平劑選自BYK-300、BYK-333、BYK-345和RM-2020中的一種或幾種；所述的增稠劑選自WT-202、WT-204、Rheolate 255和RM-8W中的一種或幾種。